光伏-溫差發電動力合成系統的制作方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及太陽能發電的技術領域，特別是涉及同時以光伏和溫差發動機聯合利用太陽能的太陽能發電裝置和系統，如。也涉及太陽能溫差發電機(參見專利申請號201410060776.2)、線性菲涅爾太陽能溫差發電機(參見專利申請號201410679560.4)、液氮冷卻塔式光伏-溫差聯合發電站(參見專利申請號201510178155.9)。還可能涉及一種程控開關式溫差發動機(參見專利申請號201410058639.5)、一種多缸式溫差發動機(參見專利申請號201410712134.6)、一種轉子式溫差發動機(參見專利申請號201410679583.5)、一種采用正時系統控制的溫差發動機(參見專利申請號201410740508.5)。
【背景技術】
[0002]作為可再生能源，太陽能發電是可持續發展的新能源產業的核心組成部分。傳統的太陽能發電分為光伏發電、光熱發電，兩種太陽能發電方式各有優缺點，都可以利用一定比例的太陽能。如果能夠同時采用光伏、光熱聯合發電，則將大幅提高太陽能利用率，降低太陽能發電的度電成本。但米用光伏、光熱聯合發電時，由于光伏發電是直流電輸出，而光熱發電一般是交流電輸出，如何把這兩種發電方式產生的電力進行合成，然后統一輸送到電網，是一個需要解決的問題。最常見的方法是使用逆變器將直流電轉化為交流電，然后再與交流電進行合成。
【發明內容】
[0003]本發明提出了一種新的技術方案，可應用在光伏、基于溫差發動機的光熱聯合發電領域，以解決光伏產生的直流電和基于溫差發動機的光熱發電輸出的交流電統一輸送到電網的問題。本發明的技術方案是:一種光伏-溫差發電動力合成系統，包括聚光鏡陣、光伏電池、溫差發動機、直流電動機、交流發電機。
[0004]所述的溫差發動機、直流電動機、交流發電機，其轉動軸連接在一起。
[0005]所述的光伏電池的輸出與直流電動機的輸入端相連。
[0006]所述的直流電動機由光伏電池產生的電力驅動。
[0007]直流電動機產生的動力和溫差發動機產生的動力共同驅動交流發電機發電，再通過配電系統送入電網。
[0008]所述的光伏電池采用先串聯后并聯的方式連接，以保證足夠的電壓，用于驅動直流電動機。
[0009]所述的溫差發動機的冷卻器可以采用液氮冷卻。
[0010]所述的溫差發動機的冷卻器也可以采用冷水冷卻，同時實現熱電聯供。
[0011]本發明的有益效果
[0012]本發明提出了一種將光伏電力輸出和基于溫差發動機的光熱發電產生的電力輸出進行合成后統一輸送到電網的技術方案。依據該方案產生的電力輸出與傳統的火力發電的電力更為接近，電力供應的質量較高；本方案中的光熱發電基于溫差發動機，此前我們所提出的多種基于溫差發動機的光熱發電方案中，已提供了通過對溫差發動機進行控制來達到對光熱發電輸出功率進行控制的方法。本發明通過把光伏和基于溫差發動機的光熱發電的輸出進行集成后統一輸出，可以向電網提供更穩定的電力供應，可減少目前光伏發電所面臨的供電功率不穩定對電網的壓力，降低電網棄光率。本發明通過提高太陽能發電的質量和穩定性，為太陽能發電成為電網的常規供應商成為可能，有利用太陽能發電的發展，使其在未來有很大的機會取代煤電，為經濟發展提供清潔廉價的電力，減少煤電的份額，將對節能減排、保護環境、消除霧霾作出貢獻，為綠色工業文明的發展提供堅實的能源基礎。
【附圖說明】
[0013]圖1為該光伏-溫差發電動力合成系統的結構示意圖；
[0014]圖中1.聚光鏡陣、2.光伏電池、3.直流電動機、4、溫差發動機、5.溫差發動機的的加熱器、6.溫差發動機的的冷卻器、7.發電機。
[0015]實施方式
[0016]實施例一:參見圖1，一種光伏-溫差發電動力合成系統，包括聚光鏡陣、光伏電池、溫差發動機、直流電動機、交流發電機。
[0017]所述的溫差發動機、直流電動機、交流發電機，其轉動軸連接在一起。
[0018]所述的光伏電池的輸出與直流電動機的輸入端相連。
[0019]所述的直流電動機由光伏電池產生的電力驅動。
[0020]直流電動機產生的動力和溫差發動機產生的動力共同驅動交流發電機發電，再通過配電系統送入電網。
[0021]所述的光伏電池采用先串聯后并聯的方式連接，以保證足夠的電壓，用于驅動直流電動機。
[0022]所述的溫差發動機的冷卻器可以采用液氮冷卻。
[0023]所述的溫差發動機的冷卻器也可以采用冷水冷卻，同時實現熱電聯供。
[0024]本發明提出了一種把光伏發電輸出和基于溫差發動機的光熱發電輸出進行合成后統一輸出的裝置。其由聚光鏡陣、光伏電池、溫差發動機、直流電動機、交流發電機組成。該方案將光伏發電和基于溫差發動機的光熱發電的動力集成后統一輸出，其電力輸出更接近于傳統發電方式，有更高的電力質量。本方案中的光熱發電基于溫差發動機，通過對溫差發動機的冷卻器進行冷卻的方式對溫差發動機的輸出功率進行控制，增強了調節輸出功率的能力，可以提供更平穩的電力供應，消除目前太陽能發電領域普遍存在的輸出功率不穩定對電網的沖擊。
[0025]為達到光伏和基于溫差發動機的光熱發電輸出進行合成，所述的溫差發動機、直流電動機、交流發電機，其轉動軸連接在一起，形成一個整體。
[0026]光伏電池的輸出，直接接入到直流電動機的輸入端。直流電動機將由光伏電池產生的電力驅動。
[0027]由于溫差發動機、直流電動機、交流發電機，其轉動軸連接在一起，由直流電動機產生的動力和溫差發動機產生的動力，將共同驅動交流發電機發電，并通過配電系統送入電網。
[0028]為了達到足夠的電壓和電流，光伏電池需要采用先串聯后并聯的方式連接，以便能夠用于驅動直流電動機。
[0029]為了對整個系統的輸出功率進行控制，使其能夠以一個比較穩定的功率產生電力輸出，可以通過調節溫差發動機的輸出功率來實現。由于溫差發動機的輸出功率取決于加熱器和冷卻器之間的溫差，因此通過調節加熱器和冷卻器之間的溫差就可以達到調節溫差發動機輸出功率的目的。加熱器的溫度一般取決于太陽能聚光，進行人工干預比較困難，而對溫差發動機的冷卻器采用液氮冷卻或冷水冷卻的方式，就可以通過對液氮或者冷水的流速進行調節，就可以達到調節溫差發動機輸出功率的目的，其原理是:當液氮的流量或冷卻水的流速高時，溫差發動機的冷卻器的溫度就比較低，溫差發動機加熱器和冷卻器之間的溫差就比較大，輸出功率就比較高；反之，當液氮的流量或冷卻水的流速低時，溫差發動機的冷卻器的溫度就比較高，溫差發動機加熱器和冷卻器之間的溫差就比較小，輸出功率就比較低。因此，通過調節溫差發動機的輸出功率，就可以達到對整個系統的輸出功率進行調節的目的。這樣的調節能力提高了太陽能發電輸出功率的穩定性，可降低功率波動對電網的沖擊，提高電網對太陽能這種可再生能源的接受度。
[0030]如果采用冷水對溫差發動機的冷卻器進行冷卻，還可以同時實現熱電聯供，提供熱水供應，這種情況更適合臨近人類聚居區的應用場合。
【主權項】
1.一種光伏-溫差發電動力合成系統，包括聚光鏡陣、光伏電池、溫差發動機、直流電動機、交流發電機。2.根據權利要求1所述的光伏-溫差發電動力合成系統，其特征是:所述的溫差發動機、直流電動機、交流發電機，其轉動軸連接在一起。3.根據權利要求1所述的光伏-溫差發電動力合成系統，其特征是:所述的光伏電池的輸出與直流電動機的輸入端相連。4.根據權利要求2所述的光伏-溫差發電動力合成系統，其特征是:所述的直流電動機由溫差發動機的ECU控制，由光伏電池產生的電力驅動。5.根據權利要求3、4所述的光伏-溫差發電動力合成系統，其特征是:所述的光伏電池采用先串聯后并聯的方式連接，以保證足夠的電壓，用于驅動直流電動機。6.根據權利要求3、4所述的光伏-溫差發電動力合成系統，其特征是:直流電動機產生的動力和溫差發動機產生的動力共同驅動交流發電機發電，再通過配電系統送入電網。7.根據權利要求1所述的光伏-溫差發電動力合成系統，其特征是:所述的溫差發動機的冷卻器可以采用液氮冷卻。8.根據權利要求1所述的光伏-溫差發電動力合成系統，其特征是:所述的溫差發動機的冷卻器也可以采用冷水冷卻，同時實現熱電聯供。
【專利摘要】一種光伏-溫差發電動力合成系統，包括聚光鏡陣、光伏電池、溫差發動機、直流電動機、交流發電機。所述的溫差發動機、直流電動機、交流發電機，其轉動軸連接在一起。所述的光伏電池的輸出與直流電動機的輸入端相連。所述的直流電動機由光伏電池產生的電力驅動。直流電動機產生的動力和溫差發動機產生的動力共同驅動交流發電機發電，再通過配電系統送入電網。該發明提供了一種把光伏輸出與溫差發動機的動力輸出進行集成的方法，可以提供高質量的電力供應，增加太陽能發電功率的穩定性，降低傳統光伏發電的不穩定性對電網產生的壓力，最終提高太陽能發電的實際接入率。
【IPC分類】H02K7/18, H02S10/10, F03G7/04
【公開號】CN105048933
【申請號】CN201510470688
【發明人】虞一揚
【申請人】上海領勢新能源科技有限公司, 虞一揚
【公開日】2015年11月11日
【申請日】2015年8月4日