[發(fā)明專利]一種風(fēng)光互補(bǔ)的太陽能發(fā)電系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310589693.8
• 申請(qǐng)日: 2013-11-20
• 公開（公告）號(hào): CN104660153B
• 公開（公告）日: 2018-04-03
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉輝
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 劉輝;劉映華
• 主分類號(hào): H02S10/12
• 分類號(hào): H02S10/12;H02S40/22;F03D9/25
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種應(yīng)用于風(fēng)光互補(bǔ)的太陽能發(fā)電系統(tǒng)，具體地涉及到充分利用太陽能發(fā)電系統(tǒng)的裝置結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，安裝風(fēng)力發(fā)電裝置，實(shí)現(xiàn)風(fēng)光互補(bǔ)的發(fā)電系統(tǒng)。

背景技術(shù)

太陽能是一種取之不竭、清潔的可再生能源。開發(fā)利用太陽能資源是開拓新能源、保護(hù)環(huán)境和節(jié)能減排的有效途徑。隨著太陽能等可再生能源利用在全世界蓬勃發(fā)展，太陽能發(fā)電(光伏發(fā)電和聚光光熱發(fā)電)逐步為人們所認(rèn)識(shí)并成為新能源研發(fā)應(yīng)用的方向，追求在降低成本、提高可靠性的前提下開展規(guī)模應(yīng)用。

全球大部分太陽能資源豐富地區(qū)、太陽能直輻射(direct normal irradiance，DNI)高的地區(qū)都集中在中、高緯度35-40度附近，為更加有效的利用太陽光資源，一般太陽能利用裝置都會(huì)將受光面面向赤道方向抬起傾斜，以便增大受光面的全年受光量。例如，在中國西部地區(qū)的太陽能光伏電站，通常將光伏板向南斜立布置，光伏板與水平地面夾角一般在20-40度之間；又或者將反射鏡條陣列的布置平面設(shè)計(jì)為面向赤道方向傾斜。這些傾斜式的布置方式雖然提高了光伏板或反射鏡單位面積的受光量，但與水平布置相比，易受到風(fēng)力的影響，需要增加抗風(fēng)裝置減弱風(fēng)力對(duì)太陽能利用裝置的影響，增加了太陽能利用裝置的材料成本和設(shè)計(jì)難度。

在大部分太陽能資源豐富的地區(qū)，其風(fēng)能資源也較為豐富，采取風(fēng)光互補(bǔ)的方式進(jìn)行能源的綜合開發(fā)和利用，可降低發(fā)電系統(tǒng)單位功率的投資成本，使之接近甚至低于傳統(tǒng)發(fā)電系統(tǒng)的單位功率投資比，促進(jìn)太陽能短時(shí)間內(nèi)的大規(guī)模應(yīng)用。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明目的為進(jìn)一步降低太陽能發(fā)電成本，利用太陽能發(fā)電系統(tǒng)架構(gòu)開發(fā)風(fēng)能資源，欲提供一種風(fēng)光互補(bǔ)的太陽能發(fā)電系統(tǒng)，包括布置于基礎(chǔ)面上的光伏發(fā)電系統(tǒng)和/或光熱發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于，所述風(fēng)光互補(bǔ)的太陽能發(fā)電系統(tǒng)還包括傾斜集風(fēng)面和風(fēng)力發(fā)電裝置，所述風(fēng)力發(fā)電裝置布置在傾斜集風(fēng)面與基礎(chǔ)面之間的通風(fēng)間隙形成的集風(fēng)口處，和/或布置在相鄰傾斜集風(fēng)面之間的通風(fēng)間隙形成的集風(fēng)口處。

進(jìn)一步地，所述光伏發(fā)電系統(tǒng)包括東西軸線平行，南北方向向陽傾斜的光伏電池模組陣列結(jié)構(gòu)。

進(jìn)一步地，所述光伏發(fā)電系統(tǒng)包括東西軸線平行、南北方向向陽傾斜布置的管狀光伏結(jié)構(gòu)陣列；將光伏電池模組封裝在玻璃管內(nèi)形成管狀光伏結(jié)構(gòu)，多個(gè)管狀光伏結(jié)構(gòu)相互緊密排列固定形成所述管狀光伏結(jié)構(gòu)陣列。

進(jìn)一步地，所述光伏發(fā)電系統(tǒng)包括南北軸線平行、實(shí)施東西方向太陽光線跟蹤的管狀光伏陣列；將光伏電池模組封裝在玻璃管內(nèi)形成管狀光伏，多個(gè)管狀光伏間隔布置形成所述管狀光伏陣列。

優(yōu)選地，在玻璃管內(nèi)的光伏電池模組兩側(cè)布置聚光系統(tǒng)，增加光伏電池模組接收的太陽光線，提高發(fā)電效率。

進(jìn)一步地，所述光熱發(fā)電系統(tǒng)包括東西軸線平行，南北方向向陽傾斜的菲涅爾反射鏡陣列結(jié)構(gòu)。

進(jìn)一步地，所述光熱發(fā)電系統(tǒng)包括南北軸線平行，東西方向整體成“V”字型的菲涅爾反射鏡陣列結(jié)構(gòu)。

優(yōu)選地，所述菲涅爾反射鏡陣列結(jié)構(gòu)，針對(duì)不同的南北方向的間距，在傾斜集風(fēng)面特定位置布置不同密度的集風(fēng)口，使風(fēng)力集中吹向集風(fēng)口，增加局部風(fēng)力。

進(jìn)一步地，在所述光伏電池模組陣列背部布置傾斜集風(fēng)面。

進(jìn)一步地，在所述管狀光伏背部布置傾斜集風(fēng)面。

進(jìn)一步地，在所述傾斜布置的菲涅爾反射鏡陣列背部布置傾斜集風(fēng)面。

進(jìn)一步地，在所述“V”字型的菲涅爾反射鏡陣列兩面背部分別布置傾斜集風(fēng)面。

進(jìn)一步地，所述傾斜集風(fēng)面為混凝土板、混凝土波形瓦、石棉瓦或玻璃管。

進(jìn)一步地，所述風(fēng)力發(fā)電裝置為水平軸風(fēng)力發(fā)電裝置或垂直軸風(fēng)力發(fā)電裝置。水平軸風(fēng)力發(fā)電裝置的風(fēng)輪的旋轉(zhuǎn)軸與風(fēng)向平行；垂直軸風(fēng)力發(fā)電裝置的風(fēng)輪的旋轉(zhuǎn)軸垂直于氣流方向，其風(fēng)輪可接受來自任何方向的風(fēng)，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)較為簡單，垂直軸風(fēng)力發(fā)電裝置的旋轉(zhuǎn)軸一般垂直于地面，也可以與地面平行布置，本發(fā)明中優(yōu)選旋轉(zhuǎn)軸與地面平行布置。

進(jìn)一步地，在傾斜集風(fēng)面與基礎(chǔ)面間隙形成的集風(fēng)口處同軸布置垂直軸風(fēng)力發(fā)電裝置。多個(gè)垂直軸風(fēng)力發(fā)電裝置的轉(zhuǎn)動(dòng)軸機(jī)械轉(zhuǎn)動(dòng)連接，整體輸出轉(zhuǎn)矩，形成更大的軸功率輸出。

進(jìn)一步地，所述多個(gè)垂直軸風(fēng)力發(fā)電裝置的轉(zhuǎn)動(dòng)軸與傾斜集風(fēng)面的下邊緣平行布置。