CN104348407A - 一种多次反射聚光光伏发电系统 - Google Patents
一种多次反射聚光光伏发电系统 Download PDFInfo
- Publication number
- CN104348407A CN104348407A CN201310312975.3A CN201310312975A CN104348407A CN 104348407 A CN104348407 A CN 104348407A CN 201310312975 A CN201310312975 A CN 201310312975A CN 104348407 A CN104348407 A CN 104348407A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- power generation
- reflection
- reflector
- generation system
- photovoltaic power
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 238000010248 power generation Methods 0.000 title claims abstract description 32
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 239000004332 silver Substances 0.000 claims description 6
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 abstract description 3
- 238000005457 optimization Methods 0.000 description 7
- 238000000034 method Methods 0.000 description 4
- BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N Silver Chemical compound [Ag] BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 3
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 2
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 2
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 2
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 1
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 1
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 239000004568 cement Substances 0.000 description 1
- 239000012141 concentrate Substances 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 230000017525 heat dissipation Effects 0.000 description 1
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 1
- 238000002310 reflectometry Methods 0.000 description 1
- 230000003595 spectral effect Effects 0.000 description 1
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02S—GENERATION OF ELECTRIC POWER BY CONVERSION OF INFRARED RADIATION, VISIBLE LIGHT OR ULTRAVIOLET LIGHT, e.g. USING PHOTOVOLTAIC [PV] MODULES
- H02S40/00—Components or accessories in combination with PV modules, not provided for in groups H02S10/00 - H02S30/00
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02S—GENERATION OF ELECTRIC POWER BY CONVERSION OF INFRARED RADIATION, VISIBLE LIGHT OR ULTRAVIOLET LIGHT, e.g. USING PHOTOVOLTAIC [PV] MODULES
- H02S20/00—Supporting structures for PV modules
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10F—INORGANIC SEMICONDUCTOR DEVICES SENSITIVE TO INFRARED RADIATION, LIGHT, ELECTROMAGNETIC RADIATION OF SHORTER WAVELENGTH OR CORPUSCULAR RADIATION
- H10F77/00—Constructional details of devices covered by this subclass
- H10F77/40—Optical elements or arrangements
- H10F77/42—Optical elements or arrangements directly associated or integrated with photovoltaic cells, e.g. light-reflecting means or light-concentrating means
- H10F77/488—Reflecting light-concentrating means, e.g. parabolic mirrors or concentrators using total internal reflection
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
- Y02E10/50—Photovoltaic [PV] energy
- Y02E10/52—PV systems with concentrators
Landscapes
- Photovoltaic Devices (AREA)
Abstract
本发明公开了一种多次反射聚光光伏发电系统，包括反射模块和跟踪模块。反射模块包括一级反射镜，二级反射镜，一级反射镜支架，二级反射镜支架以及光伏电池。跟踪模块包括固定装置、控制器和跟踪装置。一级反射镜安装在一级反射镜支架上，二级反射镜通过二级反射镜支架安装在一级反射镜焦点处，光伏电池安装在二级反射镜支架的焦点处。本发明通过简单的两次反射结构提高了聚光倍数，制作简单，跟踪控制精度要求较低，系统稳定性好，发电量比成本性价比高。
Description
技术领域
本发明涉及一种发电系统，特别是一种多次反射聚光光伏发电系统。
背景技术
太阳能光伏发电是以光伏组件作为电转换器件，将太阳能转换为电能，光伏组件作为一种新型能源已得到广泛应用。大量研究表明，聚光光伏发电系统较常规光伏发电系统发电成本低，即生命周期内的发电成本低，土地使用面积少，效率高等优点。
常见的聚光光伏发电装置是一台太阳跟踪器多个高倍聚光组件，实现对太阳的聚焦。，聚光型太阳能单元由一根较粗的金属圆柱支撑，金属圆柱安装在水泥基础上。
上述太阳能高倍聚焦光伏发电装置的缺点是：高倍聚光组件采用菲涅尔透镜原理制作，对菲涅尔透镜的加工成本高，即需达到的聚光倍数越大，加工菲涅尔透镜越困难；跟踪控制精度要求高，完全需太阳直射光才能工作，高倍聚光组件失效几率高。
发明内容
发明目的：本发明的目的在于解决现有技术的高倍聚焦发电系统成本高，加工困难，跟踪精度要求高的问题。
技术方案：本发明提供以下技术方案：一种多次反射聚光光伏发电系统，包括反射模块和跟踪模块。
作为优化，所述反射模块包括一级反射镜，二级反射镜，一级反射镜支架，二级反射镜支架以及光伏电池。
作为优化，所述跟踪模块包括固定装置、控制器和跟踪装置。
作为优化，所述固定装置包括混凝土基础和立柱。
作为优化，所述跟踪装置包括东西向跟踪装置和南北向跟踪装置。
作为优化，所述一级反射镜安装在一级反射镜支架上，二级反射镜通过二级反射镜支架安装在一级反射镜焦点处，光伏电池安装在二级反射镜支架的焦点处。
作为优化，所述光伏电池上包括高效光伏电池和高效热管散热器。
作为优化，所述二级反射镜由超白银镜制成。
工作原理：太阳光经过两次反射镜反射将光汇聚到一小片光伏电池上，太阳光经两次反射后聚光倍数达到1500倍，即增加了1500倍的发电量；整个反射装
置安装在一跟踪装置上，跟踪装置采用控制器，控制反射装置的南北向和东西向两个方位角，实现了对太阳的全时跟踪聚焦功能。
有益效果：本发明与现有技术相比：本发明采用多级聚光技术，增加聚光倍数，提高发电量，采用主动跟踪装置，只需输入该装置的经纬度，即可自动跟踪太阳。本发明通过简单的两次反射结构提高了聚光倍数，制作简单，跟踪控制精度要求较低，系统稳定性好，发电量比成本性价比高。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图2为本发明光伏电池的结构示意图。
具体实施方式
如附图1所示一种多次反射聚光光伏发电系统，包括反射模块1和跟踪模块2。所述反射模块包括一级反射镜11，二级反射镜13，一级反射镜支架15，二级反射镜支架12以及光伏电池14。所述跟踪模块包括固定装置3、控制器23和跟踪装置4。所述固定装置3包括混凝土基础21和立柱22。所述跟踪装置包括东西向跟踪装置24和南北向跟踪装置25。所述一级反射镜11安装在一级反射镜支架上15，二级反射镜13通过二级反射镜支架12安装在一级反射镜11焦点处，光伏电池14安装在二级反射镜支架的焦点处。所述一级反射镜11分解成数块扇形镜，扇形镜可由一平面扇形超白超薄银镜经一级反射镜支架15挤压变成成一定弧形，不同弧度对应不同的聚焦倍数及焦心距离；也可由数块小的平面超白超薄银镜组成一类弧形，该结构加工较简单，但聚焦倍数较上者低。所述二级反射镜13由超白银镜制成。所述光伏电池14上包括高效光伏电池141和高效热管散热器142,高效光伏电池141采用目前市场上常规的第三代电池技术，即多结的III—V族化合物电池，它具有大光谱吸收、高转换效率等优点。为了降低高效光伏电池141的温度，在高效光伏电池141背部安装有高效热管散热器142，高效热管散热器142由热管散热器制成，客服了常规铝片散热器对高温散热不及时和不均等问题。
本发明多次反射聚光光伏发电系统整个发电过程如下，一级反射镜11将入射的太阳光反射入二级反射镜13上，二级反射镜13在将太阳光反射到光伏电池14上，进行光伏发电，一级反射镜11聚光倍数为50倍，二级反射镜13聚光倍数为30倍，整个系统的聚焦放大系数达到1500倍，即太阳辐射值被放大了1500倍，等效于光伏电池面积增加了1500倍，发电量提高至1500倍。为了再增加放大倍数，可以在二级反射镜13与光伏组件14间增加一透镜；一级反射镜11、二级反射镜13是由超白银镜制成，反射率达到97%以上，反射镜支架15采用网架结构，将一级反射镜11固定在跟踪模块2上，二级反射镜支架12采用钢管结构将二级反射镜13固定在一级反射镜11焦点处，光伏电池14在二级反射器13的焦点处。整个反射装置1安装在立柱22上，立柱22采用地脚螺栓安装在混凝土基础21上；跟踪模块2时刻保证太阳直射光至一级反射镜11，它包括东西向跟踪装置24和南北向跟踪装置25，东西向跟踪装置24采用电机-蜗轮蜗杆传动系统，负责反射装置1的东西方向旋转，南北向跟踪装置25采用电机-丝杆传动系统，负责反射装置1的南北方向旋转；控制器23采用主动跟踪系统，输入项目地的经纬度数，系统软件自动计算出跟踪装置2的运行轨迹，控制东西向跟踪装置24和南北向跟踪装置25动作，自动跟踪太阳，由于一级反射镜11采用连续弧面结构，聚焦度高，因此跟踪控制精度要求较低。
本发明采用多级聚光技术，增加聚光倍数，提高发电量，采用主动跟踪装置，只需输入该装置的经纬度，即可自动跟踪太阳。本发明通过简单的两次反射结构提高了聚光倍数，制作简单，跟踪控制精度要求较低，系统稳定性好，发电量比成本性价比高。
Claims (8)
1.一种多次反射聚光光伏发电系统，其特征在于：包括反射模块和跟踪模块。
2.根据权利要求1所述的多次反射聚光光伏发电系统，其特征在于：所述反射模块包括一级反射镜，二级反射镜，一级反射镜支架，二级反射镜支架以及光伏电池。
3.根据权利要求2所述的多次反射聚光光伏发电系统，其特征在于：所述跟踪模块包括固定装置、控制器和跟踪装置。
4.根据权利要求3所述的多次反射聚光光伏发电系统，其特征在于：所述固定装置包括混凝土基础和立柱。
5.根据权利要求4所述的多次反射聚光光伏发电系统，其特征在于：所述跟踪装置包括东西向跟踪装置和南北向跟踪装置。
6.根据权利要求5所述的多次反射聚光光伏发电系统，其特征在于：所述一级反射镜安装在一级反射镜支架上，二级反射镜通过二级反射镜支架安装在一级反射镜焦点处，光伏电池安装在二级反射镜支架的焦点处。
7.根据权利要求6所述的多次反射聚光光伏发电系统，其特征在于：所述光伏电池上包括高效光伏电池和高效热管散热器。
8.根据权利要求7所述的多次反射聚光光伏发电系统，其特征在于：所述二级反射镜由超白银镜制成。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201310312975.3A CN104348407A (zh) | 2013-07-24 | 2013-07-24 | 一种多次反射聚光光伏发电系统 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201310312975.3A CN104348407A (zh) | 2013-07-24 | 2013-07-24 | 一种多次反射聚光光伏发电系统 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN104348407A true CN104348407A (zh) | 2015-02-11 |
Family
ID=52503390
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201310312975.3A Pending CN104348407A (zh) | 2013-07-24 | 2013-07-24 | 一种多次反射聚光光伏发电系统 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN104348407A (zh) |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101098112A (zh) * | 2006-06-29 | 2008-01-02 | 中国科学技术大学 | 可自散热的太阳能聚集型光伏发电装置 |
| CN101976973A (zh) * | 2010-10-09 | 2011-02-16 | 张国柱 | 一种可控双状态反光聚光太阳能集热发电装置 |
| CN201830174U (zh) * | 2010-09-10 | 2011-05-11 | 东莞市和信玻璃有限公司 | 抛物镜二次高倍聚光光伏、光热电一体装置 |
| CN102103258A (zh) * | 2011-02-25 | 2011-06-22 | 浙江大学 | 基于碟式聚光的太阳能二次聚光分频方法及其装置 |
| CN102263526A (zh) * | 2010-05-27 | 2011-11-30 | 茂杰光电有限公司 | 高聚光比的太阳能系统 |
| CN203813729U (zh) * | 2013-07-24 | 2014-09-03 | 国电光伏有限公司 | 一种多次反射聚光光伏发电系统 |
-
2013
- 2013-07-24 CN CN201310312975.3A patent/CN104348407A/zh active Pending
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101098112A (zh) * | 2006-06-29 | 2008-01-02 | 中国科学技术大学 | 可自散热的太阳能聚集型光伏发电装置 |
| CN102263526A (zh) * | 2010-05-27 | 2011-11-30 | 茂杰光电有限公司 | 高聚光比的太阳能系统 |
| CN201830174U (zh) * | 2010-09-10 | 2011-05-11 | 东莞市和信玻璃有限公司 | 抛物镜二次高倍聚光光伏、光热电一体装置 |
| CN101976973A (zh) * | 2010-10-09 | 2011-02-16 | 张国柱 | 一种可控双状态反光聚光太阳能集热发电装置 |
| CN102103258A (zh) * | 2011-02-25 | 2011-06-22 | 浙江大学 | 基于碟式聚光的太阳能二次聚光分频方法及其装置 |
| CN203813729U (zh) * | 2013-07-24 | 2014-09-03 | 国电光伏有限公司 | 一种多次反射聚光光伏发电系统 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Wang et al. | Experimental study and optical analyses of a multi-segment plate (MSP) concentrator for solar concentration photovoltaic (CPV) system | |
| Yang et al. | Design and experimental study of a cost-effective low concentrating photovoltaic/thermal system | |
| CN205160460U (zh) | 一种基于cpc设计的三平面复合平面聚光器 | |
| CN104456980B (zh) | 一种二次聚光反射‑透射型抛物槽式太阳能集热器 | |
| Li | Design and development of a lens-walled compound parabolic concentrator-a review | |
| CN102103258A (zh) | 基于碟式聚光的太阳能二次聚光分频方法及其装置 | |
| CN107919848B (zh) | 一种环形线性菲涅尔高倍聚光器 | |
| CN102148589A (zh) | 基于卡塞格林结构的高倍太阳能聚光光伏系统 | |
| CN102957345B (zh) | 高倍聚光光伏发电供热系统 | |
| CN115468320A (zh) | 一种新型点聚焦光热系统 | |
| CN202586818U (zh) | 聚光腔内光伏发电装置 | |
| CN201576123U (zh) | 波形瓦聚光装置 | |
| CN202710834U (zh) | 一种多平面反射镜太阳能聚光装置 | |
| CN103137762A (zh) | 一种太阳能聚光光伏发电组件 | |
| CN102064740A (zh) | 碟式高倍数聚光光伏发电装置 | |
| CN204794873U (zh) | 高聚光光伏发电热电联产系统及其组元结构 | |
| CN203608146U (zh) | 一种平板型太阳能聚光器 | |
| CN104348407A (zh) | 一种多次反射聚光光伏发电系统 | |
| CN112953380A (zh) | 一种聚光型太阳能光伏发电系统 | |
| CN203813729U (zh) | 一种多次反射聚光光伏发电系统 | |
| CN201430546Y (zh) | 一种聚光光伏发电装置 | |
| Zhu et al. | Solar collector tube as secondary concentrator for significantly enhanced optical performance of LCPV/T system | |
| CN205123673U (zh) | 一种基于cpc设计的两平面复合平面聚光器 | |
| CN104917453B (zh) | 高聚光光伏发电热电联产系统及其组元结构 | |
| CN209844900U (zh) | 一种建筑用非跟踪的复合平面型双侧聚光光伏光热组件 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C12 | Rejection of a patent application after its publication | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20150211 |