專利名稱：一套綜合提高太陽能電站光輻射強度及利用率的系統的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種新的提高太陽能電站光伏電池表面光輻射強度的方法，提出一種將太陽能光伏電站和太陽能熱能電站綜合建設的方案，利用太陽能光伏發電和熱能發電的互補性，提高太陽能電站的發電效率，降低發電成本。
背景技術：
現有的太陽能發電技術主要有兩類一類是太陽能光伏發電技術。這種技術通過太陽能光伏電池直接將光能轉化為電能。另一類是太陽能熱能發電技術，它通過使用大規模陣列反射鏡將陽光反射到聚光塔，進而用光輻射加熱集熱器，推動渦輪機發電。目前，太陽能光伏技術中，太陽能電池僅僅在接收與其面積大小相等的自然光輻射。盡管光輻射強的對提高太陽能電池的效率有顯著作用，科研的重點卻主要集中在如何提高太陽能電池板本身的轉化效率，而沒有去提高陽光輻射入射強度。另外，對于太陽能熱能電站，它主要使用長波輻射來加熱聚光塔上的集熱器，因而聚焦于聚光塔的短波輻射沒有得到充分利用。 最后，目前的鍍膜反射鏡技術可以實現選擇性反射和透射。
發明內容
本發明的目的是提供一套綜合提高太陽能電站光輻射強度及利用率的系統。它可以提高光伏發電站中太陽能電池表面的輻射強度。另外，它將太陽能光伏發電系統和太陽能熱能發電系統相結合，在計算機系統控制之下，在顯著提高太陽輻射利用率的同時降低太陽能發電成本，有很高的實用價值。本發明涉及一套綜合提高太陽能電站光輻射強度及利用率的系統，其特征在于 該太陽能電站由光伏電池陣列、反光鏡陣列、聚光塔系統、熱能發電系統、能使長波透射且短波反射的反射鏡以及計算機控制系統構成。光伏電池陣列接收除自然太陽光輻射外，還接收由反射鏡陣列和聚光塔系統反射的輻射。聚光塔上裝有帶有特殊涂層的反射鏡，該反射鏡能使得太陽輻射中波長較短的輻射反射到光伏電池上，而長波則可透射該反射鏡，射入聚光塔上的集熱器，用于熱能發電。為最大限度利用接收到的太陽輻射，整套系統將由計算機控制光伏電池板，陣列反射鏡以及聚光塔反射鏡的角度等參數。總的來說，該系統由兩套發電裝置構成，一套是太陽能光伏發電系統，另外一套是太陽能熱能發電系統。整套系統的工作包括如下步驟1)由計算機控制的反射鏡陣列將根據電站所處地理坐標、天氣狀況、太陽位置等條件以最優角度將盡可能多的輻射反射到聚光塔上；2)聚光塔上的反射鏡將根據來自反光鏡陣列的光線角度、光伏電池板位置、自然光線入射角度等參數將來自反光鏡陣列的光線反射至光伏電池板用于發電；3)由于太陽輻射中的長波可以透過聚光塔上的反射鏡，這些輻射將用來加熱集熱器，進而推動渦輪機等發電設備。本發明的優點在于以下三個方面CN 102536700 A1)陣列反射鏡的成本相對較低，而通過反射可以明顯地提高光伏電池表面的輻射強度，進而提高發電效率；另外，這種提高作用對任何一種光伏電池都是有效的，因此有非常強的實用價值；2)通過陣列反射鏡和聚光塔的組合，對光伏電池表面輻射強度只有增強作用，而不會影響光伏電池本身對自然光輻射的接收；3)由于光伏電池需要以短波長為主的輻射，而太陽能熱能電站需要以長波長為主的輻射，因而通過使用帶涂層的反射鏡，自然光中的長波部分可被聚光塔上的集熱器吸收， 而短波則被反射至光伏電池表面加強輻射。從而將光伏電站于太陽能熱能電站結合到一起。這對降低發電成本起到顯著作用。
附圖1、圖2、圖3為本發明的設計圖。
具體實施例方式本發明使用光伏電池和反射鏡組成陣列，與聚光塔分別連接至中央控制計算機。 數據分析以中央控制計算機為載體，在其上運行數據分析程序，根據電站所處地理坐標、天氣狀況、太陽位置等條件，以最優角度控制反射鏡陣列將盡可能多的輻射反射到聚光塔上。本發明涉及一套綜合提高太陽能電站光輻射強度及利用率的系統，包括如下步驟1)由計算機控制的反射鏡陣列將根據電站所處地理坐標、天氣狀況、太陽位置等條件以最優角度將盡可能多的輻射反射到聚光塔上；2)聚光塔上的反射鏡將根據來自反光鏡陣列的光線角度、光伏電池板位置、自然光線入射角度等參數將來自反光鏡陣列的光線反射至光伏電池板用于發電；3)由于太陽輻射中的長波可以透過聚光塔上的反射鏡，這些輻射將用來加熱集熱器，進而推動渦輪機等發電設備。
權利要求
1.一套綜合提高太陽能電站光輻射強度及利用率的系統，其特征在于該太陽能電站由光伏電池陣列、反光鏡陣列、聚光塔系統、熱能發電系統、能使長波透射且短波反射的反射鏡以及計算機控制系統構成。光伏電池陣列接收除自然太陽光輻射外，還接收由反射鏡陣列和聚光塔系統反射的輻射。聚光塔上裝有帶有特殊涂層的反射鏡，該反射鏡能使得太陽輻射中波長較短的輻射反射到光伏電池上，而長波則可透射該反射鏡，射入聚光塔上的集熱器，用于熱能發電。為最大限度利用接收到的太陽輻射，整套系統將由計算機控制光伏電池板，陣列反射鏡以及聚光塔反射鏡的角度等參數。總的來說，該系統由兩套發電裝置構成，一套是太陽能光伏發電系統，另外一套是太陽能熱能發電系統。
2.如權利要求1所述的一套綜合提高太陽能電站光輻射強度及利用率的系統，包括如下步驟1)由計算機控制的反射鏡陣列將根據電站所處的地理坐標、天氣狀況、太陽位置等條件以最優角度將盡可能多的陽光反射到聚光塔上；2)聚光塔上的反射鏡根據來自反光鏡陣列的光線角度、光伏電池板位置、自然光線入射角度等參數將來自反光鏡陣列的光線反射至光伏電池板用于發電；3)由于陽光輻射中的長波可以透過聚光塔上的反射鏡，這些輻射將用來加熱集熱器， 進而推動渦輪機等發電設備。
全文摘要
本發明的目的是提供一套綜合提高太陽能電站光輻射強度及利用率的系統。這套系統的基本設計理念基于提高太陽能光伏電池表面的光伏強度，同時綜合利用太陽能光伏發電技術和太陽能熱發電技術。具體做法是在傳統的光伏發電站的基礎上加入大規模的陣列反射鏡以及聚光塔。首先由計算機控制的陣列反射鏡根據電站所在的地理坐標，太陽位置，以及天氣狀況將陽光反射到聚光塔上；聚光塔再以最優的角度將光輻射反射到光伏電池的表面，從而加強光伏電池表面的光輻射強度，提高光伏電池的發電能力。聚光塔本身也可以作為太陽能熱能發電的集熱塔。根據需要在聚光塔的反射鏡上添加不同涂層，以使波長較長的輻射透射過反光鏡，作為集熱器的熱源，而波長較短的輻射則被反射到光伏電池表面，用于發電。本發明的優點在于陣列反射鏡的成本相對較低，增強光伏電池表面輻射強度，降低發電成本。
文檔編號G02B1/10GK102536700SQ20101058843
公開日2012年7月4日 申請日期2010年12月14日 優先權日2010年12月14日
發明者王晨 申請人:王晨, 金濤