[發明專利]一種用于塔式光熱發電的定日鏡系統

在審

• 申請號: 202010440811.9
• 申請日: 2020-05-22
• 公開（公告）號: CN111596698A
• 公開（公告）日: 2020-08-28
• 發明（設計）人: 劉清源;紀培棟;李心;宋二喬;王聰
• 申請（專利權）人: 浙江中光新能源科技有限公司
• 主分類號: G05D3/12
• 分類號: G05D3/12;F24S50/20
• 代理公司: 上海漢聲知識產權代理有限公司 31236
• 代理人: 胡晶

本發明公開了一種用于塔式光熱發電的定日鏡系統，針對現有的定日鏡系統，在鏡場能量調度中，當出現投射能量過高的情況時，使得定日鏡的反射光斑打到空氣中沒有得到有效的利用，造成鏡場的棄光問題；通過在定日鏡的反面鋪設光伏板，利用光伏發電子系統在光照強度不佳或光照強度過大的情況下，吸收太陽光，將光能轉換為電能，為定日鏡場的自身運行供電或為外網供電，避免定日鏡場棄光，提高定日鏡場的光電效率，進而增加定日鏡場的經濟效益。

技術領域

本發明屬于塔式光熱發電的設計領域，尤其涉及一種用于塔式光熱發電的定日鏡系統，利用光伏板對定日鏡進行能源互補。

背景技術

在經濟不斷發展的同時，能源日趨短缺，環境污染問題不斷浮現，開發新能源已經成為當前社會關注的重點。

太陽能是優質的綠色能源，國內一些地區有著十分優質的光能儲備，平均年光照量十分可觀，具有大力發展太陽能發電的價值。而光熱發電是優質的綠色發電方式，無任何污染，并且可以帶動當地經濟發展，提供大量工作崗位。

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，定日鏡是塔式太陽能熱發電系統的一個重要組成部分。定日鏡將太陽光反射到吸熱塔上，進而通過傳熱介質，最后利用汽輪機發電。

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。在鏡場能量調度中，當出現投射能量過高的情況時，一般的解決方法是將定日鏡的目標點設定為吸熱器以外的安全位置，這樣做會使得定日鏡的反射光斑打到空氣中沒有得到有效的利用，造成鏡場的棄光，這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

本發明的目的是提供一種用于塔式光熱發電的定日鏡系統，可根據不同的光照條件，切換定日鏡運行模式，利用多能互補避免定日鏡場棄光。

為解決上述問題，本發明的技術方案為：

一種用于塔式光熱發電的定日鏡系統，包括：

定日鏡控制子系統，用于控制定日鏡場中的定日鏡的運行模式；

機械子系統，用于控制所述定日鏡的鏡面翻轉；

光伏發電子系統，用于光伏發電；

其中，所述光伏發電子系統包括光伏板、蓄電池組；所述光伏板完全覆蓋與所述定日鏡的背光面，所述光伏板與所述蓄電池組電連接；

所述定日鏡的運行模式包括聚光模式、光伏發電模式；所述定日鏡控制子系統根據設于所述定日鏡場中的環境探測器反饋的包括太陽直接輻射值在內的天氣信息，控制所述定日鏡運行于聚光模式或光伏發電模式。

根據本發明一實施例，所述環境探測器為DNI測量儀；

當所述環境探測器測量的DNI值介于200W/m²～2500W/m²之間時，所述定日鏡控制子系統控制所述定日鏡場中的所有定日鏡運行于聚光模式，并控制所述機械子系統使定日鏡的鏡面向光；

當所述環境探測器測量的DNI值小于200W/m²或大于2500W/m²時，所述定日鏡控制子系統控制定日鏡運行于光伏發電模式，并控制所述機械子系統將需轉換運行模式的定日鏡進行180°翻轉，從鏡面向光變為光伏板向光。