[發(fā)明專利]充氣型聚光太陽能電站/氣球和自支持線纜的裝置和方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201380038467.9
• 申請日: 2013-07-17
• 公開（公告）號: CN104471724B
• 公開（公告）日: 2018-08-10
• 發(fā)明（設計）人: 肖泉
• 申請（專利權）人: 肖泉
• 主分類號: H01L31/054
• 分類號: H01L31/054
• 代理公司: 北京同立鈞成知識產(chǎn)權代理有限公司 11205
• 代理人: 馬爽;臧建明

隨著清潔能源技術如太陽能發(fā)電的新發(fā)展，對于匯聚太陽能的需求越來越大，以用來提供輕重量的，低成本的發(fā)電和供熱。此外還有一個相關的，但單獨分開的需求—高效地傳輸電力/能量。當前發(fā)明包括使用一種獨特的充氣結構以集中的太陽能，并使得創(chuàng)建一個氣球類型的太陽能電站以捕獲在地面之上的太陽能成為可能。它也提供了一種用于電力傳輸?shù)淖灾С须娎|的解決方案，能克服支撐電纜的重量的障礙，也能夠克服/減少電纜與風阻有關的負載。

技術領域

當前申請涉及聚集太陽能用于發(fā)電/產(chǎn)熱，以及傳輸能量的方法和設備。

背景技術

隨著清潔能源技術如太陽能發(fā)電的新發(fā)展，對于匯聚太陽能的需求越來越大，以用來提供輕重量的，低成本的發(fā)電和供熱。此外還有一個相關的，但單獨分開的需求—高效地傳輸電力/能量。雖然無線電力/能量傳輸(從高空到地面)具有許多理想的特性，該技術目前當與有線傳輸相比具有重大的缺點，如低效率，高成本的發(fā)送和接收相關系統(tǒng)，和低能量密度。然而，對于有高度差的有線傳送，例如但不限于從高空風能或太陽能發(fā)電機至地面，需要解決像支承電纜的重量和克服電纜風阻等障礙。

附圖說明

圖1和圖2所示兩個可充氣的太陽能發(fā)電站/氣球的實施例。

圖1所示一個具有2個隔室的充氣型的太陽能電站，(隔室)分別充有壓力P1和P2。其壓力差保持在反射表面/膜102以正確的形狀(例如但不限于：(凹)球面，拋物面等等)用于會聚太陽光。由于對精度的要求不是很高，(曲面)可以有多種可能性。該氣囊具有上述反射面的前面的透明部分101，它允許在太陽光射入，而反射面102后面的其他部分(107)可以是不透明的。支撐結構104支撐位于所聚集的太陽光焦點的能量/電力產(chǎn)生單元103。在反射面的背面?zhèn)瓤赡苡幸粋€散熱器105。

圖2所示稍微不同的設計，只用一個可充氣隔室，內部壓力保持的反射面102的形狀，其它的如發(fā)電單元和支撐結構等是與圖1中的設計類似地，所以未示出。

具體實施方式

一個聚集太陽能用于發(fā)電和/或加熱的裝置。主要特點包括：

充氣設計。具有環(huán)繞一個或多個空間的由一個或多個表面的外罩，該外罩可以被充氣以提供用于保持形狀的壓力(例如外部形狀，一個外層內的反射表面的形狀等)

一種使用(在裝置內部)充入某些種類的氣體例如那些比空氣輕的氣體如氫，氦，熱空氣，或其混合物方法，以提供浮力，使其可以是輕重量的和在空氣中漂浮，可用于諸如高空氣球/飛艇發(fā)電等情況。

該充氣裝置具有一個或多個部分透明的部分以讓太陽光射入。

上面提到的充氣裝置還具有一個或多個反射面，例如但不限于：具有反射壁或(多個)膜，這些反射面是可以聚集太陽光的形狀(例如，球面，拋物面等)

充氣裝置中的空氣壓力/壓力差可能被用來保持所述反射裝置的形狀。然而，聚集裝置的形狀也可能用其他方法來保持，例如1)動壓(吹出空氣)2)負壓3)預應力的彈性材料/形狀記憶材料4)預成形材料

該形狀也可以是預成型的輕重量材料制造。

在一個期望的情況中，充氣裝置具有跟蹤系統(tǒng)，并有充氣裝置轉動的手段，例如但不限于使用空氣動力學手段如舵/翼型/控制表面，一些使用矢量推力(的手段)，如風扇/螺旋槳(可能改變方向)，某些基于/類似地面上的跟蹤系統(tǒng)，例如但不限于赤道型跟蹤，經(jīng)緯儀跟蹤周日運動方法，等等。

跟蹤系統(tǒng)可以使幾個這樣的單位為一組，以進一步聚集太陽能。

在一個期望的實施例中的具有/使用光伏(太陽能電池)結合熱交換、產(chǎn)熱系統(tǒng)相集成。一種高效率的系統(tǒng)可以通過集中太陽射線到PV組件并使用從該光伏組件的冷卻劑傳出的熱量來以產(chǎn)生電力，蒸汽或其它的用途。組合將提供比任何單一方法更高的能量轉換效率。