[发明专利]反射式聚光聚风单元、太阳能风能一体发电组件及系统

说明书

技术领域

本发明属于太阳能光伏发电和风能发电领域，更具体地，涉及一种反射式聚光聚风单元、太阳能风能一体发电组件及系统。

背景技术

面向21世纪，人类文明将永无止境地继续向前发展，在文明发展的过程中，能源科学和技术是保障文明发展的重要的科学技术之一。太阳能和风能将是我们所需要的对地球环境无害且取之不尽用之不竭的绿色能源。尽管近年来太阳能和风能发电都得到了很大的发展，但两边都是各自为营。

普通的聚光型太阳能光伏发电组件在有风的情况下整个装置运行的稳定性和精确性都会下降，当风力实在太大时，有些厂家的产品甚至将聚光器放平，放弃发电。而这样就造成了发电的不连续性，尤其是在夜晚和阴雨天气。另一方面，普通的风能发电组件，虽然在大多数情况下能够连续发电，但在微风的时候不容易发出电来，特别是对大功率的风能发动机，启动风力需要足够大。而且在装了这些大功率风能发电机的地方，太阳能发电组件往往不方便同时安装。

发明内容

针对现有技术的缺陷，本发明的目的在于提供反射式聚光聚风单元、太阳能风能一体发电组件及系统，旨在解决现有技术中发电不连续、聚光太阳能和聚风风能不能同时同地利用的问题。

为实现上述目的，本发明提供了一种反射式聚光聚风单元，包括反射聚光器、位于所述反射聚光器外围且与所述反射聚光器构成环形聚风风道的聚风罩；所述聚风罩的内径大于所述反射聚光器的外径；所述反射聚光器包括反射镜和与所述反射镜的中心线呈平行放置的导风侧壁；所述导风侧壁与所述反射镜的开口沿相连且朝所述反射镜的底部方向延伸。

更进一步地，所述聚风罩包括内表面、外表面、尾竖面和尾斜面；所述聚风罩的内表面与所述导风侧壁构成所述环形聚风风道，所述内表面前端位于来流侧且与所述外表面前端相连，所述尾竖面与所述反射镜的中心线垂直，所述尾竖面与外表面尾端连接，所述尾竖面的尾端与内表面的尾端之间所张的面为聚风罩的尾斜面。

更进一步地，所述反射镜为抛物线形、双曲线形或者半球形的碟状或槽状结构。

更进一步地，所述导风侧壁的长度为所述反射镜深度的1-5倍。

更进一步地，所述聚风风道尾部呈半喇叭形出口。

更进一步地，所述反射式聚光聚风单元还包括设置于所述环形聚风风道内且将所述聚风风道分割成多个分区的聚风导流板。

本发明还提供了一种太阳能风能一体发电组件，包括聚光聚风单元以及与所述聚光聚风单元连接的光伏发电模块和风能发电模块；所述聚光聚风单元为上述的聚光聚风单元。

本发明还提供了一种太阳能风能一体发电系统，还包括切换控制模块，分别与所述切换控制模块连接的并联输出单元、追日传感模块、风能监控模块和跟踪控制模块；所述跟踪控制模块还与聚光聚风单元连接，所述并联输出单元的一端与光伏发电模块和风能发电模块连接，另一端用于连接外部电路；当系统处于追日模式时，所述切换控制模块根据所述风能监控模块提供的风力大小数据计算切换到追风模式后产生的风能发电量，并与当时实际所产生的光伏发电量和风能发电量的总和进行比较，根据比较结果确定是否切换到追风模式；当系统处于追风模式时，所述切换控制模块根据所述追日传感模块提供的太阳方位及强弱数据计算切换到追日模式后产生的光伏发电量与风能发电量的总和，并与当时实际所产生的风能发电量进行比较，根据比较结果确定是否切换到追日模式。

本发明将聚光太阳能发电和聚风风能发电巧妙结合，共用一套跟踪系统和支架系统，有效提高了空间利用率；在风力较大时，聚风单元可以有效减轻对聚光反射单元机械结构的强度要求，这样既减小了系统造价，也改善了系统对安装环境的适应性。另一方面因为聚风单元的导风作用，风力被有效会聚，只需要较小的扇叶就可以有效捕获风能，即便是风很小的时候，风道出口处也可以有风电产生，克服了光伏和风机发电间歇性的缺点。另外，本发明中的光伏发电模块、风能发电模块可以共享同一套输变电系统或者蓄能电池，在有效延长了平均发电时间的同时使得本发明的单位发电成本得到有效下降。

附图说明

图1为本发明实施例提供的反射式聚光聚风单元的正面结构示意图；

图2为本发明实施例提供的反射式聚光聚风单元的反面结构示意图；

图3为本发明实施例提供的风和光的路径示意图；

图4为本发明实施例提供的太阳能风能一体发电系统处于追日模式的运行示意图；

图5为本发明实施例提供的太阳能风能一体发电系统处于追风模式的运行示意图；