[发明专利]一种太阳能全光谱分频能量主动调控方法及装置

权利要求书

1.一种太阳能全光谱分频能量主动调控方法，包括聚光装置和集热装置，所述聚光装置将聚集的光反射至所述集热装置上，其特征在于：包括复合光谱分频器和光伏电池，所述复合光谱分频器位于所述聚光装置与所述集热装置之间的聚光路径中，所述光伏电池位于所述复合光谱分频器与所述光伏电池之间的反射路径中，所述调控方法具体包括以下步骤：

步骤S1、确定所述聚光装置的跟踪偏转角度

S1-1、在确定方位太阳光束入射下，所述聚光装置进行太阳光跟踪偏转，使太阳光通过所述聚光装置反射至所述复合光谱分频器上；

S1-2、记录当下所述聚光装置的跟踪偏转角度小于等于90°；

步骤S2、计算所述聚光装置跟踪偏转后集热量占比和发电量占比具体计算方法，包括如下步骤：

所述聚光装置接收到的辐射通量Q_receive计算公式为：

Q_receive＝DNI·A_receive

其中：DNI为对应的太阳直射辐射强度，A_receive为所述聚光装置开口接收面积；

S2-1、记录所述聚光装置跟踪偏转后接收到的辐射通量所述集热装置接收到的集热量以及所述光伏电池接收到的发电量

S2-2、得出所述聚光装置跟踪偏转后集热量占比和发电量占比

的计算公式：为

的计算公式：为

步骤S3、将步骤S1中所述聚光装置跟踪偏转后此时所述聚光装置所在平面定义为参照面；

步骤S4、计算所述聚光装置主动偏转β_n后集热量占比和发电量占比具体计算方法，包括如下步骤：

S4-1、调控所述聚光装置进行主动偏转；

S4-2、记录进行主动偏转后所述聚光装置的主动偏转角β_n，β_n为所述聚光装置进行主动偏转后当下所述聚光装置所在平面与参照面之间的夹角，参照面顺时针方向为正，参照面逆时针方向为负；

S4-3、记录进行主动偏转后所述聚光装置接收到的辐射通量所述集热装置接收到的集热量以及所述光伏电池接收到的发电量

S4-4、根据步骤S4-3中的数据，计算得出所述聚光装置主动偏转β_n后集热量占比和发电量占比

步骤S5、获得与β_n关联式和与β_n关联式：

步骤S5-1、重复N次步骤S4，得到N组β_n与的对应数值；

的计算公式：为

的计算公式：为

步骤S5-2、将步骤S2中得到的和作为初始值，将与步骤S5-1中得到的N组β_n与对应数值进行拟合，将与步骤S5-1中得到的N组β_n与对应数值进行拟合，获得与β_n关联式和与β_n关联式；

步骤S6、计算所求工况下所需集热量占比或者所需发电量占比具体计算方法，包括如下步骤：

S6-1、记录所求工况下下游用热量或者用电量以及所述聚光装置接收到的辐射通量Q_lens；

S6-2、根据步骤S6-1记录的数据确定所求工况下所需集热量占比或者所需发电量占比

所需集热量占比的计算公式：为

所需发电量占比的计算公式：为

步骤S7、确定主动偏转角β_req：

将步骤S6中获得的所需集热量占比或者所需发电量占比带入步骤S5中获得的与β_n关联式或者与β_n关联式中，得到对应的主动偏转角β_req；

步骤S8、进行主动调控：

根据步骤S6中得到的主动偏转角β_req，调节所述聚光装置偏转β_req。