常規(guī)島與光熱集熱陣協(xié)同工作系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種光熱發(fā)電領(lǐng)域，特別涉及一種常規(guī)島與光熱集熱陣協(xié)同工作的光伏發(fā)電系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]目前常規(guī)的光伏發(fā)電是指利用太陽(yáng)能電池技術(shù)，將光能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿陌l(fā)電技術(shù)。它主要是利用光伏效應(yīng)，使太陽(yáng)光射到硅材料上產(chǎn)生電流直接發(fā)電。
[0003]而市場(chǎng)上將以硅材料的應(yīng)用開發(fā)形成的產(chǎn)業(yè)鏈條稱之為“光伏產(chǎn)業(yè)”，包括高純多晶硅原材料生產(chǎn)、太陽(yáng)能電池生產(chǎn)、太陽(yáng)能電池組件生產(chǎn)、相關(guān)生產(chǎn)設(shè)備的制造等。這類技術(shù)的關(guān)鍵元件均是太陽(yáng)能電池。
[0004]太陽(yáng)能電池經(jīng)過(guò)串聯(lián)后進(jìn)行封裝保護(hù)可形成大面積的太陽(yáng)電池組件，再配合功率控制器等電控部件就形成了光伏發(fā)電裝置。
[0005]然而目前的光伏發(fā)電裝置卻存在以下方面的缺點(diǎn):
[0006]1、轉(zhuǎn)換效率低。光伏發(fā)電的最基本單元是太陽(yáng)能電池組件，光伏發(fā)電的轉(zhuǎn)換效率指光能轉(zhuǎn)換為電能的比率。
[0007]目前，晶體硅光伏電池轉(zhuǎn)換效率為13%?17%，非晶硅光伏電池只有5%?8%。由于光電轉(zhuǎn)換效率太低，從而使光伏發(fā)電功率密度低，難以形成高功率發(fā)電系統(tǒng)。因此，太陽(yáng)能電池的轉(zhuǎn)換效率低是阻礙光伏發(fā)電大面積推廣的瓶頸。
[0008]2、間歇性工作。在地球表面，光伏發(fā)電系統(tǒng)只能在白天發(fā)電，晚上不能發(fā)電。
[0009]除非在太空中沒(méi)有晝夜之分的情況下，太陽(yáng)能電池才可以連續(xù)發(fā)電，因此這種白天工作而夜晚中斷的間歇性工作方式與人們的用電需求不符。
[0010]3、晶體硅電池的制造過(guò)程存在高污染、高能耗的缺陷。晶體硅電池的主要原料是純凈的硅。硅是地球上含量?jī)H次于氧的元素，主要存在形式是沙子(S12)。
[0011]然而，從硅砂一步步變成純度為99.9999%以上的晶體硅，卻要經(jīng)過(guò)多道化學(xué)和物理工序的處理。因此，這種制造方式不僅要消耗大量能源，還會(huì)造成一定的環(huán)境污染。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0012]有鑒于現(xiàn)有技術(shù)的上述缺陷，本實(shí)用新型提供一種造價(jià)較低且能高效工作的常規(guī)島與光熱集熱陣協(xié)同工作系統(tǒng)，包括常規(guī)島發(fā)電區(qū)，所述常規(guī)島與光熱集熱陣協(xié)同工作系統(tǒng)還包括一槽型的光熱集熱陣系統(tǒng)；所述光熱集熱陣系統(tǒng)為由四面拋物面反射鏡陣列圍設(shè)，所形成的一槽型的太陽(yáng)能集熱陣列區(qū)，所述常規(guī)島發(fā)電區(qū)位于槽型的所述太陽(yáng)能集熱區(qū)的鏡場(chǎng)中央，形成一個(gè)站區(qū)模塊，通過(guò)集成在所述光熱集熱陣系統(tǒng)上的集熱管來(lái)向所述常規(guī)島發(fā)電區(qū)輸送導(dǎo)熱油(進(jìn)而再經(jīng)過(guò)熱傳導(dǎo)，產(chǎn)生發(fā)電所需的高溫高壓的蒸汽)；每一所述集熱陣列包括若干形成一整體結(jié)構(gòu)的集熱器(例如由12個(gè)集熱器形成一整體)，每?jī)闪屑療彡嚵兄g布設(shè)一碎石路面。
[0013]在一些實(shí)施例中，通過(guò)集成在所述光熱集熱陣系統(tǒng)上的集熱管來(lái)向所述常規(guī)島發(fā)電區(qū)輸送導(dǎo)熱油，再經(jīng)過(guò)熱傳導(dǎo)，即可得到發(fā)電所需的高溫高壓的蒸汽。
[0014]在一些實(shí)施例中，在所述拋物面反射鏡陣的外場(chǎng)地設(shè)有一圈防風(fēng)網(wǎng)。如此便可減小風(fēng)荷載對(duì)鏡面的沖擊，降低集熱損耗。
[0015]在一些實(shí)施例中，在所述防風(fēng)網(wǎng)外還設(shè)有一用于減小風(fēng)對(duì)鏡面的沖擊的土堆垛。這樣既避免了土方運(yùn)輸量，又減小了風(fēng)對(duì)鏡面的沖擊和破壞，延長(zhǎng)了鏡面的使用壽命。
[0016]在一些實(shí)施例中，所述常規(guī)島發(fā)電區(qū)內(nèi)至少設(shè)置有:汽機(jī)房、除氧間、鍋爐房、蒸汽設(shè)備房、化水車間和輔助鍋爐房。本方案中，常規(guī)島發(fā)電區(qū)部分也可按現(xiàn)有技術(shù)中公知的生產(chǎn)設(shè)施和附屬生活設(shè)施構(gòu)建，用以將產(chǎn)生的蒸汽的熱能轉(zhuǎn)換成汽輪機(jī)的機(jī)械能，再通過(guò)發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)變成電能。
[0017]本實(shí)用新型的有益效果:
[0018]1、太陽(yáng)能光熱發(fā)電是指利用大規(guī)模陣列拋物或碟形鏡面收集太陽(yáng)熱能，通過(guò)換熱裝置提供蒸汽，結(jié)合傳統(tǒng)汽輪發(fā)電機(jī)的工藝，從而達(dá)到發(fā)電的目的。因此，本實(shí)用新型采用太陽(yáng)能光熱發(fā)電技術(shù)，避免了昂貴的硅晶光電轉(zhuǎn)換工藝，可以大大降低太陽(yáng)能發(fā)電的成本。
[0019]2、而且，這種形式的太陽(yáng)能利用還有一個(gè)其他形式的太陽(yáng)能轉(zhuǎn)換所無(wú)法比擬的優(yōu)勢(shì)，即:太陽(yáng)能所燒熱的水或?qū)嵊涂梢詢?chǔ)存在巨大的容器中，在太陽(yáng)落山后幾個(gè)小時(shí)仍然能夠帶動(dòng)汽輪發(fā)電。
[0020]3、與光伏發(fā)電相比，太陽(yáng)能最大的優(yōu)勢(shì)在于并網(wǎng)友好、儲(chǔ)熱連續(xù)、發(fā)電穩(wěn)定。因此最有條件逐步替代火電擔(dān)當(dāng)基礎(chǔ)電力負(fù)荷，成為防治大氣污染的重要途徑。
[0021]以下將結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的構(gòu)思、具體結(jié)構(gòu)及產(chǎn)生的技術(shù)效果作進(jìn)一步說(shuō)明，以充分地了解本實(shí)用新型的目的、特征和效果。
【附圖說(shuō)明】
[0022]圖1為本實(shí)用新型的工作系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。
[0023]附圖標(biāo)記說(shuō)明:光熱集熱陣系統(tǒng)1、常規(guī)島發(fā)電區(qū)2、集熱管道3、拋物面反射鏡陣列11
【具體實(shí)施方式】
[0024]下面舉出較佳實(shí)施例，并結(jié)合附圖來(lái)更清楚完整地說(shuō)明本實(shí)用新型。
[0025]實(shí)施例
[0026]本實(shí)用新型的目的是通過(guò)以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)的:本實(shí)施例的光熱電站站區(qū)設(shè)置米用槽式光熱系統(tǒng)，分為:常規(guī)島發(fā)電區(qū)2和槽式的光熱集熱陣系統(tǒng)I兩大部分。
[0027]如圖1所示，槽式的光熱集熱陣系統(tǒng)I部分包括:由四面拋物面反射鏡陣列11相圍設(shè)而形成的一槽型的太陽(yáng)能集熱陣列區(qū)域，及集成在所述太陽(yáng)能集熱陣列上的集熱管道3(例如:集熱管)
[0028]其中，常規(guī)島發(fā)電區(qū)2的主要功能是將產(chǎn)生的蒸汽的熱能轉(zhuǎn)換成汽輪機(jī)的機(jī)械能，再通過(guò)發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)變成電能。
[0029]常規(guī)島發(fā)電區(qū)部分可按現(xiàn)有技術(shù)中公知的設(shè)施構(gòu)成，主要由汽機(jī)房、除氧間、鍋爐房、蒸汽設(shè)備房、化水車間、輔助鍋爐房等生產(chǎn)設(shè)施和附屬生活設(shè)施構(gòu)成。
[0030]為了減小能量損耗和管線投資，常規(guī)島發(fā)電區(qū)位于槽型的太陽(yáng)能集熱區(qū)的鏡場(chǎng)中央，形成一個(gè)站區(qū)模塊。由光熱集熱陣系統(tǒng)通過(guò)集成在其上的集熱管來(lái)向所述常規(guī)島發(fā)電區(qū)輸送導(dǎo)熱油(集熱管就位于槽式集熱陣的焦點(diǎn)位置處，集熱管與光熱集熱陣是集成在一起的)，再經(jīng)過(guò)熱傳導(dǎo)，即可產(chǎn)生發(fā)電所需的高溫高壓的蒸汽，進(jìn)而推動(dòng)汽輪機(jī)做功發(fā)電。
[0031]其中，如圖1所示，槽式光熱集熱陣的反射鏡的鏡面朝南，光熱集熱陣系統(tǒng)所在的集熱區(qū)，每?jī)闪屑療彡嚵?一個(gè)集熱陣列用來(lái)把12個(gè)集熱器連成整體，共同形成吸收太陽(yáng)熱的收集器)之間布設(shè)一道4m寬碎石路面，以考慮正常發(fā)電后清洗車對(duì)兩側(cè)集熱陣列的清洗需求。
[0032]實(shí)際運(yùn)行中，由于槽型的拋物面反射鏡陣列迎風(fēng)面較大，為了減小風(fēng)荷載對(duì)鏡面的沖擊，再在反射鏡陣列外場(chǎng)地增加一圈防風(fēng)網(wǎng)。更進(jìn)一步地，還可再在防風(fēng)網(wǎng)處將開挖的土堆堆高形成一個(gè)土堆垛，則效果更好。這樣既避免了土方運(yùn)輸量，又減小了風(fēng)對(duì)鏡面的沖擊和破壞，延長(zhǎng)了鏡面的使用壽命。
[0033]常規(guī)島發(fā)電區(qū)作為發(fā)電中心，位于整個(gè)場(chǎng)地的中部，可按常規(guī)方式布置，例如:自北向南呈條形布置，由南側(cè)進(jìn)入?yún)^(qū)域，向北出線。
[0034]主廠房及空冷塔在常規(guī)島發(fā)電區(qū)北側(cè)，升壓站在空冷塔東側(cè)。這些建構(gòu)筑物的布置可按常規(guī)布置，以保證工藝流程的完整性、簡(jiǎn)潔性和能耗最小化。
[0035]此外，其它所有為生產(chǎn)生活服務(wù)的建構(gòu)筑物的間距滿足火力發(fā)電廠與變電站設(shè)計(jì)防火規(guī)范(GB50229-2006)要求。
[0036]因此，本實(shí)用新型的常規(guī)島發(fā)電區(qū)與光熱集熱陣列能協(xié)同工作，互不干擾又相互匹配、相互促進(jìn)。避免了昂貴的硅晶光電轉(zhuǎn)換工藝，可以大大降低太陽(yáng)能發(fā)電的成本。
[0037]在符合本領(lǐng)域常識(shí)的基礎(chǔ)上，上述各優(yōu)選條件，可任意組合，即得本實(shí)用新型各較佳實(shí)施例。
[0038]以上詳細(xì)描述了本實(shí)用新型的各較佳具體實(shí)施例。應(yīng)當(dāng)理解，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員無(wú)需創(chuàng)造性勞動(dòng)就可以根據(jù)本實(shí)用新型的構(gòu)思作出諸多修改和變化。因此，凡本技術(shù)領(lǐng)域中技術(shù)人員依本實(shí)用新型的構(gòu)思在現(xiàn)有技術(shù)的基礎(chǔ)上通過(guò)邏輯分析、推理或者有限的實(shí)驗(yàn)可以得到的技術(shù)方案，皆應(yīng)在由權(quán)利要求書所確定的保護(hù)范圍內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種常規(guī)島與光熱集熱陣協(xié)同工作系統(tǒng)，包括常規(guī)島發(fā)電區(qū)，其特征在于，所述常規(guī)島與光熱集熱陣協(xié)同工作系統(tǒng)還包括一槽型的光熱集熱陣系統(tǒng)；所述光熱集熱陣系統(tǒng)為由四面拋物面反射鏡陣列圍設(shè)，所形成的一槽型的太陽(yáng)能集熱陣列區(qū)，所述常規(guī)島發(fā)電區(qū)位于槽型的所述太陽(yáng)能集熱區(qū)的鏡場(chǎng)中央，形成一個(gè)站區(qū)模塊，通過(guò)集成在所述光熱集熱陣系統(tǒng)上的集熱管來(lái)向所述常規(guī)島發(fā)電區(qū)輸送發(fā)電所需的導(dǎo)熱油；每一所述集熱陣列包括若干形成一整體結(jié)構(gòu)的集熱器，每?jī)闪屑療彡嚵兄g布設(shè)一碎石路面。
2.如權(quán)利要求1所述的常規(guī)島與光熱集熱陣協(xié)同工作系統(tǒng)，其特征在于，在所述拋物面反射鏡陣的外場(chǎng)地設(shè)有一圈防風(fēng)網(wǎng)。
3.如權(quán)利要求2所述的常規(guī)島與光熱集熱陣協(xié)同工作系統(tǒng)，其特征在于，在所述防風(fēng)網(wǎng)外還設(shè)有一用于減小風(fēng)對(duì)鏡面的沖擊的土堆垛。
4.如權(quán)利要求1?3中任一項(xiàng)所述的常規(guī)島與光熱集熱陣協(xié)同工作系統(tǒng)，其特征在于，所述常規(guī)島發(fā)電區(qū)內(nèi)至少設(shè)置有:汽機(jī)房、除氧間、鍋爐房、蒸汽設(shè)備房、化水車間和輔助鍋爐房。
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種常規(guī)島與光熱集熱陣協(xié)同工作系統(tǒng)，包括常規(guī)島發(fā)電區(qū)，所述常規(guī)島與光熱集熱陣協(xié)同工作系統(tǒng)還包括一槽型的光熱集熱陣系統(tǒng)；所述光熱集熱陣系統(tǒng)為由四面拋物面反射鏡陣列圍設(shè)，所形成的一槽型的太陽(yáng)能集熱陣列區(qū)，所述常規(guī)島發(fā)電區(qū)位于槽型的所述太陽(yáng)能集熱區(qū)的鏡場(chǎng)中央，形成一個(gè)站區(qū)模塊，通過(guò)集成在所述光熱集熱陣系統(tǒng)上的集熱管來(lái)向所述常規(guī)島發(fā)電區(qū)輸送發(fā)電所需的導(dǎo)熱油；每一所述集熱陣列包括若干形成一整體的集熱器，每?jī)闪屑療彡嚵兄g布設(shè)一碎石路面。本實(shí)用新型可大大降低太陽(yáng)能發(fā)電的成本，避免了現(xiàn)有技術(shù)中采用昂貴的硅晶光電轉(zhuǎn)換工藝所造成的高成本。
【IPC分類】F22B1-00, F24J2-46, F24J2-12
【公開號(hào)】CN204593901
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201520270739
【發(fā)明人】張磊, 章榮國(guó)
【申請(qǐng)人】上海電力設(shè)計(jì)院有限公司
【公開日】2015年8月26日
【申請(qǐng)日】2015年4月28日