[发明专利]光伏光热集热器辅助燃煤机组的混合发电系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种将光伏光热集热器和燃煤机组有机结合在一起的混合发电系统，属发电技术领域。

背景技术

PVT集热器是利用层压或胶粘技术将太阳电池或组件与太阳集热器有机结合在一起构成的（如图1所示）。光伏电池发电过程中，入射太阳能转换为电能的比例约为15％，其余大部分能量都转换为热量，因此太阳电池所吸收的大部分太阳辐射能量并没有转变成电能，而是提升了光伏电池的温度，但其温度的大幅上升将导致其光电转换效率下降，研究表明，光伏电池温度每升高1℃，光电转换效率下降0.5%。

PVT集热器采用强制循环流体(水或者空气)来移除电池组件产生的热量，这些没有被转化成电能的热量被低温水或冷空气吸收而得到有效利用。获得的较高温度的水或热空气可以被合理利用，如可用于建筑供暖、生活热水、温室保温等，与此同时太阳电池的温度通过强制冷却的措施得以降低，光电转换效率明显得到提升，因此光伏光热集热器具有广阔的发展前景。然而到目前为止，国内外已有的研究大多限于对PVT集热系统本身，在PVT集热系统的应用方面还有待进一步研究。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术之弊端，提供一种光伏光热集热器辅助燃煤机组的混合发电系统，以提高能源的综合利用率，达到节能减排的目的。

本发明所述问题是以下述技术方案实现的：

一种光伏光热集热器辅助燃煤机组的混合发电系统，构成中包括燃煤发电系统、PVT集热系统、分流水泵和分流控制器，所述分流水泵的进水口接燃煤发电系统中凝结水泵的出水口，出水口接PVT集热系统的进水口，其控制端接分流控制器；所述PVT集热系统的出水口排出的凝结水与燃煤发电系统的第四级低压加热器排出的凝结水汇合后进入第三级低压加热器，PVT集热系统的电能输出端经控制器与负载或电网连接。

上述光伏光热集热器辅助燃煤机组的混合发电系统，所述分流控制器包括PI控制器和两个温度传感器，第一温度传感器安装在燃煤发电系统的第四级低压加热器的凝结水出口，第二温度传感器安装在PVT集热系统的出水口，两个温度传感器输出信号的差值信号送入PI控制器的输入端，PI控制器的输出端接分流水泵的控制端。

上述光伏光热集热器辅助燃煤机组的混合发电系统，所述PVT集热系统由多个光伏光热集热器串并联连接而成；所述光伏光热集热器包括PVT框架、CPC聚光镜、光伏电池组件和导热板，所述CPC聚光镜安装在PVT框架上，所述光伏电池组件位于CPC聚光镜的底部，其背光面通过粘结层粘结在导热板上，所述导热板内设置有凝结水槽道。

上述光伏光热集热器辅助燃煤机组的混合发电系统，所述导热板的背光面设置有绝热层，所述光伏电池组件的迎光面设置有两层钢化玻璃，两层钢化玻璃与CPC聚光镜的侧壁围成凝结水通道，在两层钢化玻璃的上方还设置有玻璃盖板。

上述光伏光热集热器辅助燃煤机组的混合发电系统，在分流水泵的出水口与PVT集热系统的进水口之间的管路上设置有阀门和流量计。

上述光伏光热集热器辅助燃煤机组的混合发电系统，所述PVT集热系统的进出水管路上均设置有止回阀。

本发明利用燃煤电厂的低温凝结水对光伏光热集热器中的光伏电池组件进行冷却，在降低电池组件工作温度的同时，部分低温凝结水被电池组件的余热加热，这样不仅提高了光伏电池组件的光电转换率，而且还使燃煤机组的热经济性得到一定程度的改善。据实验，当太阳辐射强度达到907W/m²时，无凝结水冷却时，光电转换率仅为5.7%；当采用35℃左右低温凝结水作为冷却介质时，光电转换率可达9%。经计算，当55.6kg/s的凝结水被PVT集热系统加热到83℃时，机组循环热效率提高0.45%。本发明可提高能源的综合利用率，减少一次能源的消耗，非常有利于燃煤电厂的节能减排。

附图说明

下面结合附图对本发明作进一步说明。

图1是光伏光热集热器(PVT)的剖面示意图；

图2是光伏光热集热器(PVT)辅助燃煤机组的混合发电系统连接示意图。