[發明專利]反射面積可調的光伏光熱耦合定日鏡鏡面結構及定日鏡

有效

• 申請號: 201910257355.1
• 申請日: 2019-04-01
• 公開（公告）號: CN110057114B
• 公開（公告）日: 2021-06-25
• 發明（設計）人: 劉志娟;薛剛強;李建華;顏明明;韓夢天;樊玉華
• 申請（專利權）人: 浙江中控太陽能技術有限公司
• 主分類號: F24S23/70
• 分類號: F24S23/70;H02S20/32;H02S40/22;H02S40/44
• 代理公司: 上海漢聲知識產權代理有限公司 31236
• 代理人: 胡晶

本發明涉及一種反射面積可調的光伏光熱耦合定日鏡鏡面結構及定日鏡，其中，鏡面結構包括驅動電機、鏡面驅動輪、鏡面從動輪、鏡面傳動帶、柔性反射面和柔性光伏板，鏡面驅動輪與驅動電機驅動連接，柔性反射面和柔性光伏板附著于鏡面傳動帶的外表面。本發明通過鏡面驅動輪驅動調節定日鏡上表面上柔性反射面與柔性光伏板的比例來調節定日鏡的反射面積，在鏡場運營的不同階段可根據鏡場能量需求實時動態調整每面定日鏡的反射面積，而定日鏡鏡面反射鏡以外部分則用來進行光伏發電，采用該種結構的定日鏡鏡面不但能快速高效的實現鏡場能量調度的需求，還能從根本上解決鏡場的棄光問題，提高電站的光電轉化效率，進而提升電站的經濟效益。

技術領域

本發明涉及太陽能熱發電領域的定日鏡結構部件，特別涉及一種反射面積可調的光伏光熱耦合定日鏡鏡面結構及定日鏡。

背景技術

在經濟不斷發展的同時，能源日趨短缺，傳統的不可再生能源日益枯竭，經濟發展越來越受制于能源的開發利用，可再生能源的利用受到普遍關注，特別是太陽能利用更受世人的重視。

太陽能熱發電是當前太陽能利用的一種主要方式。當前太陽能熱發電按照太陽能采集方式可劃分為(1)塔式太陽能熱發電；(2)槽式太陽能熱發電；(3)碟式太陽能熱發電。

在太陽能熱發電領域，塔式太陽能熱發電因具有高光熱轉換效率，高聚焦溫度，控制系統安裝調試簡單，散熱損失少等優勢，將成為下一個可商業化運營的新型能源技術。

在塔式太陽能熱發電領域，定日鏡為塔式太陽能熱發電系統的一個重要組成部分。如圖1所示，定日鏡將太陽光反射到吸熱器上，對吸熱工質進行加熱，從而將光能轉化為熱能，進而驅動汽輪機發電。

在塔式太陽能熱發電站運行過程中，在不同的運行階段需要投射到吸熱器上的能量要求各不相同，如吸熱器預熱階段需要較少的能量，鏡場發生云遮擋時需要調低投射到吸熱器上的能量，以防云走后吸熱器上能量劇烈變化，在吸熱器正常運行時，當鏡場直接太陽輻射量較高時，投射到吸熱器上能量超出吸熱器的設計需求，則需要進行能量調度減少吸熱器上的能量，上述對于鏡場能量調取的需求，在當前塔式太陽能鏡場中一般通過對定日鏡的運動控制實現，當需要投射能量時，其目標點設定為吸熱器上某一點，當需要撤離能量時，則將其目標點設定為吸熱器以外的安全位置。在鏡場能量調度中不僅需要頻繁控制定日鏡的運行，還有一個更嚴重的問題是能量調度過程中當將定日鏡的目標點設定為吸熱器以外的安全位置時，一方面使得定日鏡的反射光斑打到空氣中沒有得到有效利用造成鏡場的棄光，另一方面如果設計不當，移出吸熱器的光斑很容易造成光污染，這不僅大大影響鏡場的光電效率，進而影響整個項目的經濟效益，還存在潛在的環境問題，亟待解決。

發明內容

為了解決上述問題，本發明提供了一種反射面積可調的光伏光熱耦合定日鏡鏡面結構及定日鏡，通過鏡面驅動輪驅動調節定日鏡上表面上柔性反射面與柔性光伏板的比例來調節定日鏡的反射面積，在鏡場運營的不同階段可根據鏡場能量需求實時動態調整每面定日鏡的反射面積，而定日鏡鏡面反射鏡以外部分則用來進行光伏發電，采用該種結構的定日鏡鏡面不但能快速高效的實現鏡場能量調度的需求，還能從根本上解決鏡場的棄光問題，提高電站的光電轉化效率，進而提升電站的經濟效益。

為了解決上述問題，本發明提供了一種反射面積可調的光伏光熱耦合定日鏡鏡面結構，包括：

驅動電機；

鏡面驅動輪，與所述驅動電機驅動連接；

鏡面從動輪；

鏡面傳動帶，所述鏡面驅動輪和鏡面從動輪通過所述傳動帶連接，所述鏡面從動輪在所述鏡面傳動帶的驅動下跟隨所述鏡面驅動輪發生從動轉動；

柔性反射面，附著于所述鏡面傳動帶的外表面，隨所述鏡面傳動帶一起運動，用于反射太陽光到吸熱器上；

柔性光伏板，附著于所述鏡面傳動帶的外表面，隨所述鏡面傳動帶一起運動，用于吸收太陽光進行光伏發電。