一种太阳能全光谱发电系统技术方案

本实用新型专利技术涉及一种太阳能全光谱发电系统，包括聚光系统、分光‑聚光系统、光伏发电系统和光热发电系统，聚光系统包含若干反射镜、若干折射镜和凸透镜一；分光‑聚光系统包含有分光器和凸透镜二，凸透镜二位于分光器的下方；光伏发电系统由太阳能电池板组成；光热发电系统由表面设置有吸热板一的锅炉和蒸汽发电机一组成，锅炉上的蒸汽出口与蒸汽发电机蒸汽入口相连，锅炉上的补水口与蒸汽发电机蒸汽出口相连，构成闭合的回路。该系统将太阳辐射分为紫外光、可见光和红外光部分，减少了光伏电池主要的热接收，实现全光谱高效吸收太阳光能量，提高能量综合利用效率，组成简单，便于推广使用。

Solar energy full spectrum power generation system

The utility model relates to a full spectrum solar power generation system, including collecting system, light condenser system, photovoltaic systems and solar thermal power generation system, condenser system contains several mirrors, some mirrors and a convex lens; optical condenser system comprises a light splitter and a convex lens two, below the two convex lens in the light splitter; photovoltaic power generation system consists of solar panels; solar thermal power generation system consists of a heat absorbing plate is arranged on the surface of the boiler and steam generator, boiler steam outlet is connected with the steam generator steam entrance, water inlet of the boiler and the steam generator steam outlet is connected to form a closed loop. The system will be divided into solar radiation of ultraviolet, visible and infrared light, reducing the photovoltaic battery main thermal receiver, realize full spectrum efficient absorption of solar energy, improve energy utilization efficiency, simple composition, easy to use.

【技术实现步骤摘要】
一种太阳能全光谱发电系统
本技术涉及太阳能复合利用
，特别涉及一种太阳能全光谱发电系统。
技术介绍
尽管太阳辐射能的总量可观，但就地球表面单位面积分布的辐射能而言，太阳能实际属于低能量密度的分布式能源，热能供应不稳定且非连续。99％的太阳辐射能量主要集中在200～3400nm的波长范围。其中，以紫外线和可见光为主的短波部分(波长200～800nm)约占太阳辐射能量的58％，其余以红外光为主的长波部分(波长800～3400nm)约占太阳辐射能量的42％。目前，利用相关能量材料将太阳辐射能直接转换为电能的方法有两种：一是光伏发电技术，其关键能量转换元件为光伏电池；二是热电发电技术(也被称为半导体温差发电技术)，它是利用热-电转换材料，将红外光为主的长波辐射能直接转换为电能，其关键能量转换元件为半导体温差发电片。上述两类太阳能直接发电技术，均只在各自对应的特殊光谱范围内实现太阳辐射能的有效转换。另外，太阳辐射光热转换(利用太阳能收集装置)，把太阳能辐射转换成热能利用，如太阳能热发电、太阳能热水器。所以，目前太阳辐射的利用方式：光电、光热系统大多是独立的，太阳辐射并未有效利用。
技术实现思路
针对上述问题，本技术提供一种太阳能全光谱发电系统，该系统可以同时利用太阳辐射中的紫外光、可见光和红外光部分，解决了现有技术中对太阳光利用不充分的问题。一种太阳能全光谱发电系统，包括聚光系统、分光-聚光系统、光伏发电系统和光热发电系统；所述的聚光系统包含若干块安装于太阳能双轴跟踪支架一102上的反射镜101、若干块安装于双轴跟踪支架二104上的折射镜103和安装于双轴跟踪支架三106上的凸透镜一105；所述的分光-聚光系统包含有安装于双轴跟踪支架上的分光器201和凸透镜二202；分光器201能将聚光系统折射的太阳光进行光谱分离，得到紫外光部分、可见光部分与红外光部分；凸透镜二202位于分光器的下方，将分光器分离的红外光部分折射后，聚焦于吸热板；所述的光伏发电系统由太阳能电池板401组成，将接收到的可见光部分直接转换为电能输出；所述的光热发电系统由表面设置有吸热板一303的锅炉301和蒸汽发电机一302组成；锅炉上的蒸汽出口与蒸汽发电机蒸汽入口相连，锅炉上的补水口与蒸汽发电机蒸汽出口相连，构成闭合的回路；锅炉将接收到的红外光部分转换为水蒸气，水蒸气驱动蒸汽发电机转换为电能输出。优选的，光热发电系统由表面设置有吸热板二305的蓄热器304、热交换器307和蒸汽发电机二306组成；蓄热器304内装有导热油或热熔盐或空气中的一种；蓄热器通过管道与热交换器内的盘管308相连，并构成闭合的回路；热交换器307上的蒸汽出口与蒸汽发电机二306蒸汽入口相连，热交换器307上的补水口与蒸汽发电机二306蒸汽出口相连，构成闭合的回路。本技术的优点：1、该系统将太阳辐射分为紫外光部分、可见光部分和红外光部分，紫外光部分、可见光部分进行光伏发电，较单独光伏发电系统减少了光伏电池主要的热接收，使得散热压力和工作温度下降，发电效率提高；2、红外光部分进行热量的高效接受转换，可实现全光谱高效吸收太阳光能量，提高能量综合利用效率；3、本综合太阳能利用系统，能够对太阳光谱全波段进行高效利用，能够在相同聚光系统成本下，提高太阳辐射的利用率，从而降低能源成本；4、本系统组成简单，适合做大面积的推广使用，可实现在普通家庭、公共场所、地下商场等场所广泛应用的供电系统。附图说明图1是本技术一种太阳能全光谱发电系统第一种实施方式示意图；图2是本技术一种太阳能全光谱发电系统第二种实施方式示意图；其中：101是反光镜；102是双轴跟踪支架一；103是折射镜；104是双轴跟踪支架二；105是凸透镜一；106是双轴跟踪支架三；201是分光器；202是凸透镜二；301是锅炉；302是蒸汽发电机一；303是吸热板一；304是蓄热器；305是吸热板二；306是蒸汽发电机二；307是热交换器；308是盘管；401是太阳能电池板。具体实施方式实施例1一种太阳能全光谱发电系统，包括聚光系统、分光-聚光系统、光伏发电系统和光热发电系统；聚光系统包含若干块安装于太阳能双轴跟踪支架一102上的反射镜101、若干块安装于双轴跟踪支架二104上的折射镜103和安装于双轴跟踪支架三106上的凸透镜一105；分光-聚光系统包含有安装于双轴跟踪支架上的分光器201和凸透镜二202；分光器201能将聚光系统折射的太阳光进行光谱分离，得到紫外光部分、可见光部分与红外光部分；凸透镜二202位于分光器的下方，将分光器分离的红外光部分折射后，聚焦于吸热板；光伏发电系统由太阳能电池板401组成，将接收到的可见光部分直接转换为电能输出；光热发电系统由表面设置有吸热板一303的锅炉301和蒸汽发电机一302组成；锅炉上的蒸汽出口与蒸汽发电机蒸汽入口相连，锅炉上的补水口与蒸汽发电机蒸汽出口相连，构成闭合的回路；锅炉将接收到的红外光部分转换为水蒸气，水蒸气驱动蒸汽发电机转换为电能输出。实施例2一种太阳能全光谱发电系统，包括聚光系统、分光-聚光系统、光伏发电系统和光热发电系统；聚光系统包含若干块安装于太阳能双轴跟踪支架一102上的反射镜101、若干块安装于双轴跟踪支架二104上的折射镜103和安装于双轴跟踪支架三106上的凸透镜一105；分光-聚光系统包含有安装于双轴跟踪支架上的分光器201和凸透镜二202；分光器201能将聚光系统折射的太阳光进行光谱分离，得到紫外光部分、可见光部分与红外光部分；凸透镜二202位于分光器的下方，将分光器分离的红外光部分折射后，聚焦于吸热板；光伏发电系统由太阳能电池板401组成，将接收到的可见光部分直接转换为电能输出；光热发电系统由表面设置有吸热板二305的蓄热器304、热交换器307和蒸汽发电机二306组成；蓄热器304内装有导热油或热熔盐或空气中的一种；蓄热器通过管道与热交换器内的盘管308相连，并构成闭合的回路；热交换器307上的蒸汽出口与蒸汽发电机二306蒸汽入口相连，热交换器307上的补水口与蒸汽发电机二306蒸汽出口相连，构成闭合的回路。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种太阳能全光谱发电系统，其特征在于：所述系统包括聚光系统、分光‑聚光系统、光伏发电系统和光热发电系统；所述的聚光系统包含若干块安装于太阳能双轴跟踪支架一(102)上的反射镜(101)、若干块安装于双轴跟踪支架二(104)上的折射镜(103)和安装于双轴跟踪支架三(106)上的凸透镜一(105)；所述的分光‑聚光系统包含有安装于双轴跟踪支架上的分光器(201)和凸透镜二(202)；分光器(201)能将聚光系统折射的太阳光进行光谱分离，得到紫外光部分、可见光部分与红外光部分；凸透镜二(202)位于分光器的下方，将分光器分离的红外光部分折射后，聚焦于吸热板；所述的光伏发电系统由太阳能电池板(401)组成，将接收到的可见光部分直接转换为电能输出；所述的光热发电系统由表面设置有吸热板一(303)的锅炉(301)和蒸汽发电机一(302)组成；锅炉上的蒸汽出口与蒸汽发电机蒸汽入口相连，锅炉上的补水口与蒸汽发电机蒸汽出口相连，构成闭合的回路；锅炉将接收到的红外光部分转换为水蒸气，水蒸气驱动蒸汽发电机转换为电能输出。

【技术特征摘要】
1.一种太阳能全光谱发电系统，其特征在于：所述系统包括聚光系统、分光-聚光系统、光伏发电系统和光热发电系统；所述的聚光系统包含若干块安装于太阳能双轴跟踪支架一(102)上的反射镜(101)、若干块安装于双轴跟踪支架二(104)上的折射镜(103)和安装于双轴跟踪支架三(106)上的凸透镜一(105)；所述的分光-聚光系统包含有安装于双轴跟踪支架上的分光器(201)和凸透镜二(202)；分光器(201)能将聚光系统折射的太阳光进行光谱分离，得到紫外光部分、可见光部分与红外光部分；凸透镜二(202)位于分光器的下方，将分光器分离的红外光部分折射后，聚焦于吸热板；所述的光伏发电系统由太阳能电池板(401)组成，将接收到的可见光部分直接转换为电能输出；所述的光热发电系统由表面设置有吸热板一(303)的锅炉(301)...

【专利技术属性】
技术研发人员：铁健，柳馨，铁生年，
申请(专利权)人：青海大学，
类型：新型
国别省市：青海,63