[發(fā)明專利]一種光伏與光熱耦合發(fā)電系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202011308887.2
• 申請(qǐng)日: 2020-11-19
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN112554979B
• 公開(kāi)（公告）日: 2021-11-19
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 謝永慧;王鼎;孫磊;張荻
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 西安交通大學(xué)
• 主分類號(hào): F01K25/10
• 分類號(hào): F01K25/10;F01K17/06;F01D15/10;F01K23/04;F03G6/04;F03G6/06;F04B35/04;F04B37/18;F04B39/06;H02S40/44
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責(zé)任公司 61200
• 代理人: 安彥彥

1.一種光伏與光熱耦合發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于，包括：壓縮機(jī)(1)、第一換熱器(3)、光伏電池子系統(tǒng)(4)、第二換熱器(5)、集熱器、二氧化碳透平(7)、第一發(fā)電機(jī)(8)和第三換熱器(9)；

壓縮機(jī)(1)的出口與第一換熱器(3)的第一進(jìn)口相連通；第一換熱器(3)的第一出口與光伏電池子系統(tǒng)(4)的進(jìn)口相連通，光伏電池子系統(tǒng)(4)的出口與第二換熱器(5)的第一進(jìn)口相連通；第二換熱器(5)的第一出口與集熱器的進(jìn)口相連通，集熱器的出口與二氧化碳透平(7)的進(jìn)口相連通；二氧化碳透平(7)的出口與第二換熱器(5)的第二進(jìn)口相連通，第二換熱器(5)的第二出口與第一換熱器(3)的第二進(jìn)口相連通，第一換熱器(3)的第二出口與第三換熱器(9)的第一進(jìn)口相連通，第三換熱器(9)的第一出口與壓縮機(jī)(1)的進(jìn)口相連通；

其中，所述二氧化碳透平(7)膨脹做功帶動(dòng)第一發(fā)電機(jī)(8)發(fā)電；

其中，所述光伏電池子系統(tǒng)(4)包括：拋物線型聚光器(42)、圓形反射器(43)、光伏電池(44)、熱吸收器(45)和換熱管(46)；

所述拋物線型聚光器(42)設(shè)置有透光孔(41)和拋物線型反射面；所述圓形反射器(43)設(shè)置有球反射面；其中，所述圓形反射器(43)的兩側(cè)對(duì)稱設(shè)置有所述拋物線型聚光器(42)；圓形反射器(43)、光伏電池(44)、熱吸收器(45)和換熱管(46)采用倒置結(jié)構(gòu)；

其中，所述透光孔(41)用于使太陽(yáng)光折射至拋物線型反射面的焦點(diǎn)處，再?gòu)慕裹c(diǎn)處反射到球反射面，最后反射至光伏電池(44)的表面；熱吸收器(45)用于吸收光伏電池工作過(guò)程中產(chǎn)生熱量并使其降溫；換熱管(46)用于吸收熱吸收器(45)的熱量并加熱二氧化碳工質(zhì)。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種光伏與光熱耦合發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于，還包括：電動(dòng)機(jī)(2)，用于驅(qū)動(dòng)所述壓縮機(jī)(1)。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種光伏與光熱耦合發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于，所述集熱器為太陽(yáng)能塔式集熱器(6)。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種光伏與光熱耦合發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于，所述第三換熱器(9)的冷卻方式為水冷或者空冷。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種光伏與光熱耦合發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于，還包括：朗肯循環(huán)子系統(tǒng)；

所述朗肯循環(huán)子系統(tǒng)包括：有機(jī)工質(zhì)透平(10)、冷卻器(12)和壓縮泵(13)；

第三換熱器(9)的第二出口與有機(jī)工質(zhì)透平(10)的進(jìn)口相連通，有機(jī)工質(zhì)透平(10)的出口經(jīng)冷卻器(12)、壓縮泵(13)與第三換熱器(9)的第二進(jìn)口相連通；

其中，所述有機(jī)工質(zhì)透平(10)用于帶動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種光伏與光熱耦合發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于，還包括：第二發(fā)電機(jī)(11)；所述有機(jī)工質(zhì)透平(10)帶動(dòng)第二發(fā)電機(jī)(11)發(fā)電。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種光伏與光熱耦合發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于，所述光伏電池子系統(tǒng)(4)還包括：玻璃罩(47)，用于起保溫加熱作用。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種光伏與光熱耦合發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于，所述二氧化碳透平(7)的進(jìn)口溫度為500～600℃，進(jìn)口壓力為15～25Mpa；所述壓縮機(jī)(1)的進(jìn)口溫度為35℃，進(jìn)口壓力為8Mpa。