一种线性光伏光热一体化接收器制造技术

本实用新型专利技术涉及一种线性光伏光热一体化接收器，其特征在于，包括玻璃外管、线性分光集热装置和线性条状光伏接收装置，所述玻璃外管用于封装支撑所述线性分光集热装置和线性条状光伏接收装置，所述线性分光集热装置和所述线性条状光伏接收装置沿光线入射方向前后布置；所述线性分光集热装置将入射光线进行波长分光，将一部分波段的光线能量吸收转化为热量由传热流体带走，另一部分波段的光线透过所述分光集热装置后入射至所述线性条状光伏接收装置进行光伏发电。该接收器结构简单可靠，可实现低成本波长分光高效利用，如进一步对所述热量进行储存后发电利用，可以满足夜间的电力调度要求，实用价值较高。实用价值较高。实用价值较高。

【技术实现步骤摘要】
一种线性光伏光热一体化接收器


[0001]本技术涉及一种线性接收器，尤其涉及一种线性光伏光热一体化接收器。

技术介绍

[0002]众所周知，太阳能光伏发电特别是广泛使用的硅光伏电池发电只能利用部分波段的太阳光能量，如果采取设置分光装置，选择部分高效率波段的太阳光能量进行高效光伏发电，将剩余波段的太阳光能量进行集热吸收，再利用这部分热量进行热机发电，例如进行ORC或者汽轮机发电，则可实现对太阳光的综合高效利用。
[0003]光伏发电目前的成本还较高，其中核心部件光伏电池的成本占较大比例，如果能够采用一定倍率的聚光结构，则能大幅度减少光伏电池的使用量，进而降低光伏发电的成本。
[0004]太阳能热发电分为槽式、塔式、菲涅尔式和碟式四种技术路线，其中槽式和菲涅尔式都属于线性聚光方式，最早商业化应用的是槽式光热技术，而线性接收器作为线性聚光集热系统中的主要部件，承担着光转化为热的重担，也是直接影响太阳能热利用整体效率和成本的关键因素。
[0005]目前的槽式和菲涅尔式技术普遍采用的是真空管式太阳能接收器，但是存在明显的缺点，玻璃真空管在内外温差较大时容易破裂，而由于玻璃真空管的成本较高，因此，更换玻璃真空管的成本使光热电站的运行成本升高。一般情况下，为了提升光热电站的发电效能，槽式和菲涅尔式集热系统的运行温度较高，一般都在350℃以上甚至更高，如此高的运行温度也相应带来了运营管理的难度以及运营成本的增加，如果能够有一种能够实现中温高效发电的低成本线性聚光接收器，则能够解决上述问题。
[0006]为了解决目前线性聚光光热接收系统中存在的成本高、玻璃真空管易破裂以及高温运行不太可靠等问题，需要找到一种低成本、安全可靠、中低温运行的接收器。

技术实现思路

[0007]本技术的目的在于寻找一种中温高效发电的低成本光伏光热一体化线性(聚光)接收器，通过分光装置将太阳光进行高效利用，在光伏发电的同时，还可输出中温热流体，用于汽轮机或ORC发电，解决目前线性聚光接收器存在的问题，可大规模应用于线性聚光接收器的改造或新建线性聚光发电系统。
[0008]本技术提供了一种线性光伏光热一体化接收器，特别是线性聚光光伏光热一体化接收器，包括玻璃外管、线性分光集热装置和线性条状光伏接收装置，所述玻璃外管用于封装支撑所述线性分光集热装置和线性条状光伏接收装置，利用所述玻璃外管材质稳定、强度高、成本低的优势，可简化系统设计降低造价；所述线性分光集热装置和所述线性条状光伏接收装置沿光线入射方向前后布置；所述线性分光集热装置包括一个或若干串联布置的线性分光集热装置单元，所述线性分光集热装置单元包括中空透明管结构和所述中空透明结构中的传热流体。即相邻所述线性分光集热装置单元输出的传热流体采取串联布
置方式。
[0009]进一步的，所述线性分光集热装置将入射光线进行波长分光，将一部分波段的光线能量吸收转化为热量由传热流体带走，另一部分波段的光线透过所述分光集热装置后入射至所述线性条状光伏接收装置进行光伏发电，所述传热流体和所述线性条状光伏接收装置所发电力由所述玻璃外管端部输出。
[0010]进一步地，所述中空透明结构内壁或外壁布置有紫外或近紫外吸收涂层。所述紫外或近紫外吸收涂层一般为黄色，用于吸收光伏发电转换效能较低的短波波段的太阳光能量。
[0011]优选地，所述入射光线为经过线性聚光器汇聚后的太阳光线。所述线性聚光器为线性菲涅尔聚光器或槽式聚光器，用于将太阳光进行汇聚。
[0012]进一步地，所述线性分光集热装置布置于所述线性聚光器的光线汇聚处，用于将部分波段的入射光线能量进行吸收，转换为热量进行利用，其余波段光线透过后，照射到所述线性条状光伏装置进行光伏发电。
[0013]进一步地，所述相邻线性分光集热装置并联布置，所述相邻线性条状光伏接收装置并联布置。即多个线性聚光集热发电回路输出的传热流体采取并联的连接方式，所述多个线性条状光伏接收装置输出的电力经并联后汇出。
[0014]进一步地，所述中空透明结构为有机透光材质或普通玻璃材质或高硼硅玻璃材质或石英玻璃材质，其中所述有机透光材质优选为例如聚碳酸酯(PC)材质，透光率高。
[0015]进一步地，所述传热流体为水或水溶液或导热油或熔融盐，可根据项目情况进行选择使用。
[0016]优选地，所述中空透明结构为透明圆管，易加工，具有较高的承压能力。
[0017]进一步地，所中空透明结构可承压2MPa以上，以满足所述传热流体的工作压力要求。
[0018]进一步地，所述线性条状光伏接收装置包括一个或若干串联布置的线性条状光伏接收单元，所述线性条状光伏接收单元包括光伏电池片以及布置在所述光伏电池片背部的冷却结构。即相邻所述线性条状光伏接收单元输出的电采取串联布置方式。所述冷却结构可以控制所述光伏电池片温度不致过高，以保证电池片可靠性及使用寿命，并达到较好的光伏转换效率，同时将所收集的热量进行输出利用。
[0019]优选地，所述线性条状光伏接收单元还包括二次反射装置，以扩大接收宽度增加光学容差角度。
[0020]优选地，所述光伏电池片为双面光伏电池片，可以接收所述二次反射装置反射的太阳光，扩大接收范围，降低聚光精度要求，进而降低设备成本。
[0021]优选地，所述光伏电池片为硅光伏电池片。
[0022]进一步优选地，所述光伏电池片为单晶硅光伏电池片。在500
‑
1000nm波段有较高的吸收转换效率，同时成本较低，且产能充足。进一步地，所述光伏电池片后部设置冷却结构，控制所述光伏电池片温度不致过高，以保证电池片可靠性及使用寿命，并达到较好的光伏转换效率。
[0023]本技术的有益效果如下：
[0024]本技术提供的线性光伏光热一体化接收器，采用分光集热装置将线性汇聚的
太阳光部分波段进行吸收集热，输出中温(100
‑
250℃)热流体，直接或经过储热后再将热量取出，推动ORC发电机组或者汽轮发电机组进行热发电；透过波段的太阳光到达线性条状光伏接收装置进行高效光伏转换发电。该方式能够对太阳光进行综合高效利用，总发电量超过单纯的光伏发电系统或光热发电系统，并且具备较高比例的储能调节能力，可满足一定的电网调度需求，综合成本低于其他清洁能源储能电站方式(例如光伏或风电加电池的储能电站、纯光热电站等等)，并且安全可靠性更高。同时解决了目前线性聚光集热系统高温运行导致的设备成本和运行成本高、安全性差的问题，可广泛用于新建或改建的线性聚光集热发电和/或热利用系统。
附图说明
[0025]为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图及应用方法。
[0026]图1示出了单晶硅类光伏电池在不同波长本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种线性光伏光热一体化接收器，其特征在于，包括玻璃外管、线性分光集热装置和线性条状光伏接收装置，所述玻璃外管用于封装支撑所述线性分光集热装置和线性条状光伏接收装置，所述线性分光集热装置和所述线性条状光伏接收装置沿光线入射方向前后布置，所述线性分光集热装置包括一个或若干串联布置的线性分光集热装置单元，所述线性分光集热单元包括中空透明结构和所述中空透明结构中的传热流体；所述线性分光集热装置将入射光线进行波长分光，将一部分波段的光线能量吸收转化为热量由传热流体带走，另一部分波段的光线透过所述分光集热装置后入射至所述线性条状光伏接收装置进行光伏发电，所述传热流体和所述线性条状光伏接收装置所发电力由所述玻璃外管端部输出。2.根据权利要求1所述的线性光伏光热一体化接收器，其特征在于，所述中空透明结构内壁或外壁布置有紫外或近紫外吸收涂层。3.根据权利要求1所述的线性光伏光热一体化接收器，其特征在于，所述入射光线为经过线性聚光器汇聚后的太阳光线，所述线性聚光器为线性菲涅尔聚光器或槽式聚光器。4.根据权利要求3所述的线性光伏光热一体化接收器，其特征在于，所述线性分光集热装置布置于所述线性聚光器的光线汇聚处。5.根据权利要求1所述的线性光伏光热一...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘阳，
申请(专利权)人：北京兆阳能源技术有限公司，
类型：新型
国别省市：