用于近海应用的高效太阳能发电机制造技术

一种包括双采集板的双式太阳能发电机。所述双采集板包括：反射表面，其被构造为反射具有反射波长的太阳辐射；以及吸收表面，其被构造为吸收具有吸收波长的太阳辐射以产生释放电子流。传热单元包括：接收区，其被构造为吸收热能；热机，其将热能转换为机械功能量；以及发电机，其被构造为将机械功能量转换为电流。电力调节系统包括：电缓冲器，其被构造为防止释放电子流与电流交叉流动；电源转换器，其被构造为使释放电子流电压与电流电压均衡；电连接器，其被构造为将释放电子流电压与电流电压组合以产生电源。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】【专利说明】用于近海应用的高效太阳能发电机专利技术人:Michael John BlackAbubaker Saeed
本专利技术涉及用于双式太阳能发电的一种系统和过程。更具体地，本专利技术涉及用于发电的一种利用两个光伏板的双采集板和一种聚光太阳能发电系统。
技术介绍
向偏僻地点(比如近海平台)供电成本很高。虽然可行，但是从陆地向近海平台输电成本很高，因为需要资金来在长距离输电。向近海平台输电需要新的输电线路和其他设备。此外，由于输电线路本身的偏僻性，导致维修困难。现场发电方法通常不是较佳选择，因为需要最小化设备的覆盖范围，所述覆盖范围指的是设备所需的占地面积。较小的覆盖范围通常意味着降低的电量。太阳能发电为向偏僻系统供电提供了一种替代方法。太阳能发电系统已提升了效率并且能够被精确地设计以提供所需的功率输出而不会产生过剩电能。常规的太阳能发电系统包括聚光太阳能发电系统和光伏系统。聚光太阳能发电系统利用镜面阵列使阳光聚集，从而对流体进行加热。流体中的热量例如通过蒸汽涡轮机而被转换为电力。这类系统使得可以产生高达300MW以上的电力。这种规模的发电需要用于镜面阵列的大覆盖范围。除了蝶式系统以外，大多数聚光太阳能发电系统的镜面阵列遍布于许多英亩。—种蝶式系统比其他聚光太阳能发电系统产生较少的电力，甚至只有3KW那么少。但是，多个蝶式系统可以合并为一个太阳能发电站，从而产生大量电力，蝶式系统的优点在于一个系统就可以用来发电。另一个优点在于一个蝶式系统仅需要其他聚光太阳能发电系统所需的覆盖范围的一小部分。与聚光太阳能发电系统相比，光伏系统直接从阳光产生电流，这归因于光伏效应:激发某种物质中的电子产生电流。光伏系统(阵列)包括若干模块，各模块由光伏电池形成。光伏系统的大小由期望的电量确定，各光伏电池产生约2W。光伏电池对于小型电子设备或电力需求最小的那些电子设备是理想的。如果电力需求较大，则可以安装光伏系统，但是这样将需要较大覆盖范围。此外，光伏电池的效率相对较低。对这样的系统存在需求:具有比光伏电池增加的效率，具有较小的覆盖范围，并且产生大量电力。与向偏僻地点提供电力的其他途径相比，这样的系统将在减少的资金和维护成本的情况下提供电力。
技术实现思路
本专利技术涉及用于双式太阳能发电的一种系统和过程。本专利技术的一个方面涉及一种双式太阳能发电机。所述双式太阳能发电机包括双采集板，其中该双采集板包括反射表面和吸收表面，其中该反射表面被构造为反射具有反射波长的太阳辐射以产生反射流，而该吸收表面被构造为吸收具有吸收波长的太阳辐射以产生释放电子流。所述双式太阳能发电机还包括传热单元。所述传热单元包括:接收区，被构造为接收所述反射流并吸收来自所述反射流的热能;热机，该热机与所述接收区热连接，其中所述热机对所述接收区吸收的热能进行转换并且将所述热能转换为机械功能量；以及发电机，该发电机与所述热机机械连接，其中该发电机将机械功能量转换为电流。所述双式太阳能发电机包括电力调节系统，所述电力调节系统与所述释放电子流和所述电流电连接，所述电力调节系统包括:电缓冲器，其被构造为防止释放电子流与电流交叉流动;dc至dc转换器，该dc至dc转换器被构造为使释放电子流电压和电流电压均衡；以及电连接器，该电连接器被构造为将释放电子流电压与电流电压合并以产生电源。在某些实施例中，所述双采集板为带焦点的抛物线形状。在某些实施例中，所述接收区位于所述焦点处。在某些实施例中，由反射表面反射的反射波长大于lOOOnm。在某些实施例中，由吸收表面吸收的吸收波长小于lOOOnm。在某些实施例中，吸收表面包括光伏电池，其中所述光伏电池选自由以下项构成的组:网格滤光器、干涉滤光器、衍射光栅、以及其组合。在某些实施例中，吸收表面形成与反射表面接触并位于反射表面与传热单元之间的层。在某些实施例中，吸收区包括流体槽，其中流体接收热能以产生热流，所述流体槽与所述热机流体地连接。在某些实施例中，所述热机是斯特林发动机。在某些实施例中，所述电缓冲器包括释放电子流中的第一二极管和电流中的第二二极管。在某些实施例中，所述双式太阳能发电机包括追踪系统，所述追踪系统被构造为使所述双采集板朝向太阳辐射源定向。在某些实施例中，所述双式太阳能发电机可操作为为多个传感器供电。在某些实施例中，所述双式太阳能发电机被用于近海平台上。本专利技术的第二方面涉及一种产生双式太阳能电力的方法。所述方法包括如下步骤:利用双采集板采集太阳辐射，其中所述双采集板包括反射表面和吸收表面;利用该反射表面反射具有反射波长的太阳辐射以产生反射流;利用该吸收表面吸收具有吸收波长的太阳辐射以产生释放电子流；以及在传热单元中将反射流的太阳能转换为电流。所述传热单元包括接收区、热机以及发电机。在传热单元中将太阳能转换为电流包括如下步骤:利用反射流对接收区中的流体进行加热以产生具有热能的热流;在热机中将热流的热能转换为机械功能量，所述热机与所述接收区流体地连接；以及在发电机中将所述机械功能量转换为电流，所述发电机与所述热机机械地连接。所述方法还包括在电力调节系统中将所述电流和所述释放电子流合并。所述电力调节系统包括:电缓冲器，其被构造为防止释放电子流与电流交叉流动;dc至dc转换器，该dc至dc转换器被构造为使释放电子流电压和电流电压均衡；以及电连接器，该电连接器被构造为将释放电子流电压与电流电压合并以产生电源。【附图说明】通过以下描述、权利要求书以及附图，本专利技术的这些以及其他特征、方面和优点将变得更加容易理解。但是，应当注意，附图仅示出了本专利技术的几个实施例，并因此不应当被认为是对本专利技术范围的限制，这是因为其可以允许有其他等效实施例。图1是本专利技术的一个实施例的示意图。图2示出了反射太阳辐射波长和吸收太阳辐射波长的双采集板。【具体实施方式】虽然将通过几个实施例来描述本专利技术，但是应当理解的是，相关领域的普通技术人员将认识到，这里所描述的设备和方法的许多示例、变形和替换在本专利技术的范围和精神之内。因此，这里所描述的本专利技术的示例性实施例在不丧失普遍性并且不会对本专利技术加入限制的情况下进行阐述。图1提供了本专利技术的一个实施例的示意图。双式太阳能发电机100包括双采集板102。双采集板102被设计为反射来自太阳辐射源2的太阳辐射的反射波长并吸收来自太阳辐射源2的太阳辐射的吸收波长。在优选实施例中，双采集板102具有抛物线形状。在替代实施例中，双采集板102包括排列成抛物线形状的一个或多个平板(未示出)。双采集板102包括反射表面104和吸收表面106。反射表面104反射具有反射波长10的太阳辐射以产生反射流30。反射表面104是能够反射太阳辐射的任意类型的表面。在至少一个实施例中，反当前第1页1 2 3 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种双式太阳能发电机，所述双式太阳能发电机包括：双采集板，其中所述双采集板包括：反射表面，其中所述反射表面被构造为反射具有反射波长的太阳辐射以产生反射流；吸收表面，其中所述吸收表面被构造为吸收具有吸收波长的太阳辐射以产生释放电子流；传热单元，所述传热单元包括：接收区，被构造为接收所述反射流并从所述反射流吸收热能；热机，所述热机与所述接收区热连接，其中所述热机对由所述接收区吸收的热能进行转换并且将所述热能转换为机械功能量；和发电机，所述发电机与所述热机机械连接，其中所述发电机被构造为将所述机械功能量转换为电流；电力调节系统，所述电力调节系统与所述释放电子流和所述电流电连接，所述电力调节系统包括：电缓冲器，所述电缓冲器被构造为防止所述释放电子流和所述电流交叉流动；功率转换器，所述功率转换器被构造为使释放电子流电压与电流电压均衡；电连接器，所述电连接器被构造为将所述释放电子流电压与所述电流电压组合以产生电源。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：迈克尔·约翰·布莱克，阿布贝克尔·赛义德，
申请(专利权)人：沙特阿拉伯石油公司，
类型：发明
国别省市：沙特阿拉伯;SA