本发明专利技术公开了一种太阳塔光热和光伏发电装置及其发电方法，包括塔基；塔柱；转轮；第一液压驱动组件；塔身；塔屋；平衡块；旋臂；第二液压驱动组件；集热器；第一回路的进水管；储水罐；发电机；水动力发电机；反射镜；反射镜支架；第三液压驱动组件；储水罐；高压水罐；凝汽管；压力转换器；稳压器；蒸汽管；第一水泵；第二水泵；光伏电池板；平面滚珠轴承(27)；齿轮(28)；支撑轴(29)；集热器的支撑轴(30)；蒸汽管(31)。同现有太阳能槽式、塔式、碟式和线性菲涅尔式等几种引进的技术相比，太阳塔电站占地少，成本低，建造周期短，用水量少，结构可靠，全自动化，操作方便的特点。
【技术实现步骤摘要】
一种太阳塔光热和光伏发电装置及其发电方法
本专利技术涉及-太阳能光热发电和太阳能电能储存储存
，尤其涉及一种太阳塔光热和光伏发电装置。
技术介绍
全世界正式进入化石能源减少，可再生能源增加的能源转化时代已经铁板钉钉，从政府、企业、社会组织到普通老百姓均要适应这样的发展趋势，2016年将是全球新能源时代的元年。我国地域辽阔，太阳能光照时间划分为5类地区，年日照时数最长的为3300小时，最短的为1000小时，其中2000小时的地区面积约占全国总面积的三分之二以上，我国属于太阳能资源储量丰富的国家之一，我国陆地表面每年接受的太阳能约为14700万亿千瓦时，相当于4.9万亿吨标准煤。太阳能的应用主要是太阳能热水器，光伏电池板发电和光热反射镜聚光发电等。太阳能光热发电的原理是通过反射镜和跟踪系统将太阳光聚焦到太阳能收集器上，利用太阳的热量加热液体或气体，液体有水或油。气体有氢、氮、氦和空气等。水被加热成为蒸汽驱动汽轮机带动发电机发电。太阳能光热发电目前有槽式、塔式、碟式和线性菲涅尔式等几种。现有的槽式发电技术在国外已商业化应用，但发电过程需要大量用水，造成水资源的浪费，塔式技术与槽式技术相当，同样也需要大量水资源。槽式和塔式与火电站相同，使用的是蒸汽轮机。碟式太阳能发电一般采用斯特林发动机带动发电机发电。斯特林发动机是利用气体作为工作介质，由活塞推动曲轴旋转带动发电机发电，碟式制造成本非常高，是槽式热发电成本的2倍以上。碟式发电功率小，一般在3～25kw左右。目前没有小功率蒸汽轮机，如3～25kw的规格。线性菲涅尔式发电装置，聚光比低于30，槽式为70，塔式为1000，碟式为6000，聚光比越高，加热温度越高，发电效率更好。发动机是光热发电的瓶颈，需要有适应间断发电的发动机，在技术上要有新的突破。槽式和塔式发电占地面积巨大，我国沿海地区人烟稠密，土地资源匮乏，为确保耕地红线不动摇，没有地方能提供土地发展槽式和塔式，只能到西部那些地广人稀的地方选址，目前我国西部很多城市都在酝酿上马光热槽式和塔式发电项目。但西部缺水，光热发电处于尴尬境地，光照条件好的地区往往缺少水资源，而水资源丰富的沿海地区却又缺少土地和好的发电模式。50兆瓦的光热发电年用水量在15万立方左右，与火电站基本一致。太阳能光热发电需要技术创新来适应我国沿海地区的用电需求。在国外一般情况没有储热的话，成本为3～4万元/千瓦，有储热要高一些，如西班牙的7.5小时储热槽式电站，其安装成本为5万元/千瓦，但是有储热的电站发电小时数大幅增加，没有储热的一般为1500～2000小时，储热7.5小时的将达3800～4300小时左右，由此发电效率也更高。在西班牙、美国等国，槽式发电度电成本为2万元/kwh。如果我国实现产业化，成本应该比他们低。产业形成后，通过大规模国产化，成本应该比他们低。产业形成后，通过大规模国产化、批量生产和技术改进，能做到初投资2万元/千瓦以下，折合度电成本为1.1元～1.2元/度，到2020年，可能降到1万元/千瓦以下，发电成本将降低到0.4-0.7/度，届时将形成大规模推广应用的条件。届时，我国太阳能发电将具备建立100兆瓦级太阳光热发电站的设计能力。无储热电站装机成本为1.68元/千瓦，带8小时储热电站成本为2.2万元/千瓦，上网电价低于0.9元/千瓦时)。本项目能够解决以上的问题，本专利技术将提供一种太阳塔光热和光伏发电装置，同现有太阳能槽式、塔式、碟式和线性菲涅尔式等几种引进的技术相比，太阳塔电站占地少，成本低，建造周期短，用水量少，结构可靠，全自动化，操作方便，适应北方南方地区，可规模化生产，能在短期大量使用，在不太长的时间，达到北上广等地区，治理雾霾效果会显著解善，利国利民。具有跟踪的光伏电池板可多发电30％，发电不需要燃料，一旦建成终身受益，寿命长达30年。本专利技术具有热能利用率高、占地面积小、且不浪费水资源的特点。本专利技术利用塔基占地少，空间大，充分利用空间阳光照射面积大的特点来发电，可得到较多的电能。将热能的蒸汽压力转变常温水的压力储存起来，满足智能电网对供电的要求，确保用电安全，同时兼具成本低的特点。
技术实现思路
本专利技术的目的是为了解决上述诸多的问题，本专利技术提供了以下的技术方案：1、一种太阳塔光热和光伏发电装置包括塔基；塔柱；转轮；第一液压驱动组件；塔身；塔屋；平衡块；对称双旋臂结构；第二液压驱动组件；集热器；反射镜；反射镜支架；光伏电池板；平面滚珠轴承；齿轮；支撑轴；集热器的支撑轴以及发电机组；其特征在于：所述的塔基与所述的塔柱采用混凝土浇筑成一体，所述的塔身置于塔柱的上方，依靠所述的第一液压驱动组件驱动安装在所述的塔柱上的所述的齿轮，形成所述的塔身可在所述的塔柱上方正反方向转动；所述的塔身的顶部通过焊接所述的对称双旋臂结构，通过所述的支撑轴穿过双旋臂结构与所述的塔身相连接，形成能前后旋转的支撑结构，在双旋臂结构的下端连接反射镜支架，在连接所述的反射镜支架上面安装反射镜；所述的双旋臂结构的上端放置所述的平衡块；所述的双旋臂结构与所述的反射镜支架绕所述的集热器支撑轴转动0-30°；所述的集热器的支撑轴穿过所述的塔身顶部框架，所述的集热器的支撑轴的末端安装集热器。优选地所述的发电机组包括：第一回路的进水管；第一储水罐；发电机；水动力发电机；；第三液压驱动组件；第二储水罐；高压水罐；凝汽管；压力转换器；蒸汽稳压器22；第一蒸汽管；第一水泵；第二水泵；第二蒸汽管。优选地所述的转轮采用平面滚珠轴承安装在塔柱2上用于支撑塔身5的整体的重量，并使得塔身根据每个季节的太阳的方向进行转动。优选地在反射镜支架上全部安装光伏电池板或在反射镜支架的四个角落以及塔身的后方安装光伏电池板。优选地所述的反射镜每块为500mm×500mm，厚为4mm钢化玻璃，背面镀铝反光。优选地所述的塔身可在所述的塔柱2上方正反方向转动0-180°，每分钟转动0.5°。优选地所述的第一液压驱动组件的转速为0.5度/分钟。优选地所述的第二液压驱动组件用来驱动所述的双旋臂结构、所述的反射镜支架以及所述的反射镜转动。优选地所述的集热器吸收太阳光，将水管中的加热，将所述的集热器中的水加热至蒸汽，通过热交换使得在所述的集热器中的水全部形成200℃-300℃的饱和蒸汽，在利用蒸汽的压力将蒸汽输送至所述的稳压器；所述的集热器的一端通过第二蒸汽管连接所述的蒸汽稳压器；所述的蒸汽稳压器安装于所述的塔屋中，通过所述的第二蒸汽管与所述的压力转换器连接，将蒸汽送入所述的压力转换器中，利用蒸汽的高压将蒸汽的压力转变成水的压力，将高压水储存到所述的高压水罐中，高压水去驱动所述的水动力发电机产生电能；所述的高压水驱动水动力发电机旋转产生电能，水动力发电机流出的水再进入第二储水罐中；蒸汽流失压力后，凝结成水储存在第二储水罐中；第二储水罐中的水再通过水泵送入集热器中加热成为蒸汽，形成循环。优选的安装在反射镜支架上的反射镜改为光伏电池板，本装置就可以形成一套光伏发电的的太阳能发电装置。优选的利用不锈钢筒体深埋地下，打梅花桩，钢筋混凝土注灌的方式建造塔基，同时与塔柱连成一体，构成太阳塔光热和光伏发电装置的基础，在塔身上安装转轮，采用平面滚珠轴承安装在塔柱上用于支撑塔身的整体的重量，并使得塔身根据每本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种太阳塔光热和光伏发电装置包括塔基(1)；塔柱(2)；转轮(3)；第一液压驱动组件(4)；塔身(5)；塔屋(6)；平衡块(7)；对称双旋臂结构(8)；第二液压驱动组件(9)；集热器(10)；反射镜(15)；反射镜支架(16)；光伏电池板(26)；平面滚珠轴承(27)；齿轮(28)；支撑轴(29)；集热器的支撑轴(30)以及发电机组；其特征在于：所述的塔基(1)与所述的塔柱(2)采用混凝土浇筑成一体，所述的塔身(5)置于塔柱(2)的上方，依靠所述的第一液压驱动组件(4)驱动安装在所述的塔柱(2)上的所述的齿轮(28)，形成所述的塔身(5)可在所述的塔柱(2)上方正反方向转动；所述的塔身(5)的顶部通过焊接所述的对称双旋臂结构(8)，通过所述的支撑轴(29)穿过双旋臂结构(8)与所述的塔身(5)相连接，形成能前后旋转的支撑结构，在双旋臂结构(8)的下端连接反射镜支架(16)，在连接所述的反射镜支架(16)上面安装反射镜(15)；所述的双旋臂结构(8)的上端放置所述的平衡块(7)；所述的双旋臂结构(8)与所述的反射镜支架(16)绕所述的集热器支撑轴(30)转动0‑30°；所述的集热器的支撑轴(30)穿过所述的塔身(5)顶部框架，所述的集热器的支撑轴(30)的末端安装集热器(10)。...
【技术特征摘要】
1.一种太阳塔光热和光伏发电装置，包括塔基(1)；塔柱(2)；转轮(3)；第一液压驱动组件(4)；塔身(5)；塔屋(6)；平衡块(7)；对称双旋臂结构(8)；第二液压驱动组件(9)；集热器(10)；反射镜(15)；反射镜支架(16)；光伏电池板(26)；平面滚珠轴承(27)；齿轮(28)；支撑轴(29)；集热器的支撑轴(30)以及发电机组；其特征在于：所述的塔基(1)与所述的塔柱(2)采用混凝土浇筑成一体，所述的塔身(5)置于塔柱(2)的上方，依靠所述的第一液压驱动组件(4)驱动安装在所述的塔柱(2)上的所述的齿轮(28)，形成所述的塔身(5)可在所述的塔柱(2)上方正反方向转动；所述的塔身(5)的顶部通过焊接所述的对称双旋臂结构(8)，通过支撑轴(29)穿过双旋臂结构(8)与所述的塔身(5)相连接，形成能前后旋转的支撑结构，反射镜的安装方式为以下三种中的任意一种：在双旋臂结构(8)的下端连接反射镜支架(16)；在所述的反射镜支架(16)上面安装反射镜(15)或全部安装光伏电池板(26)或在反射镜支架(16)的四个角落以及塔身(5)的后方安装光伏电池板(26)；所述的双旋臂结构(8)的上端放置所述的平衡块(7)；所述的双旋臂结构(8)与所述的反射镜支架(16)绕所述的集热器支撑轴(30)转动0-30°；所述的集热器的支撑轴(30)穿过所述的塔身(5)顶部框架，所述的集热器的支撑轴(30)的末端安装集热器(10)。2.如权利要求1所述的一种太阳塔光热和光伏发电装置，其特征在于：所述的发电机组包括：第一回路的进水管(11)；第一储水罐(12)；发电机(13)；水动力发电机(14)；第三液压驱动组件(17)；第二储水罐(18)；高压水罐(19)；凝汽管(20)；压力转换器(21)；蒸汽稳压器(22)；第一蒸汽管(23)；第一水泵(24)；第二水泵(25)；第二蒸汽管(31)。3.如权利要求1所述的一种...
【专利技术属性】
技术研发人员：王光华，
申请(专利权)人：上海光岚新能源科技有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31
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