反射面积可调的光伏光热耦合定日镜镜面结构及定日镜制造技术

本发明专利技术涉及一种反射面积可调的光伏光热耦合定日镜镜面结构及定日镜，其中，镜面结构包括驱动电机、镜面驱动轮、镜面从动轮、镜面传动带、柔性反射面和柔性光伏板，镜面驱动轮与驱动电机驱动连接，柔性反射面和柔性光伏板附着于镜面传动带的外表面。本发明专利技术通过镜面驱动轮驱动调节定日镜上表面上柔性反射面与柔性光伏板的比例来调节定日镜的反射面积，在镜场运营的不同阶段可根据镜场能量需求实时动态调整每面定日镜的反射面积，而定日镜镜面反射镜以外部分则用来进行光伏发电，采用该种结构的定日镜镜面不但能快速高效的实现镜场能量调度的需求，还能从根本上解决镜场的弃光问题，提高电站的光电转化效率，进而提升电站的经济效益。

Photovoltaic-Photothermal Coupled Heliostat Mirror Surface Structure and Heliostat Mirror with Adjustable Reflection Area

【技术实现步骤摘要】
反射面积可调的光伏光热耦合定日镜镜面结构及定日镜
本专利技术涉及太阳能热发电领域的定日镜结构部件，特别涉及一种反射面积可调的光伏光热耦合定日镜镜面结构及定日镜。
技术介绍
在经济不断发展的同时，能源日趋短缺，传统的不可再生能源日益枯竭，经济发展越来越受制于能源的开发利用，可再生能源的利用受到普遍关注，特别是太阳能利用更受世人的重视。太阳能热发电是当前太阳能利用的一种主要方式。当前太阳能热发电按照太阳能采集方式可划分为(1)塔式太阳能热发电；(2)槽式太阳能热发电；(3)碟式太阳能热发电。在太阳能热发电领域，塔式太阳能热发电因具有高光热转换效率，高聚焦温度，控制系统安装调试简单，散热损失少等优势，将成为下一个可商业化运营的新型能源技术。在塔式太阳能热发电领域，定日镜为塔式太阳能热发电系统的一个重要组成部分。如图1所示，定日镜将太阳光反射到吸热器上，对吸热工质进行加热，从而将光能转化为热能，进而驱动汽轮机发电。在塔式太阳能热发电站运行过程中，在不同的运行阶段需要投射到吸热器上的能量要求各不相同，如吸热器预热阶段需要较少的能量，镜场发生云遮挡时需要调低投射到吸热器上的能量，以防云走后吸热器上能量剧烈变化，在吸热器正常运行时，当镜场直接太阳辐射量较高时，投射到吸热器上能量超出吸热器的设计需求，则需要进行能量调度减少吸热器上的能量，上述对于镜场能量调取的需求，在当前塔式太阳能镜场中一般通过对定日镜的运动控制实现，当需要投射能量时，其目标点设定为吸热器上某一点，当需要撤离能量时，则将其目标点设定为吸热器以外的安全位置。在镜场能量调度中不仅需要频繁控制定日镜的运行，还有一个更严重的问题是能量调度过程中当将定日镜的目标点设定为吸热器以外的安全位置时，一方面使得定日镜的反射光斑打到空气中没有得到有效利用造成镜场的弃光，另一方面如果设计不当，移出吸热器的光斑很容易造成光污染，这不仅大大影响镜场的光电效率，进而影响整个项目的经济效益，还存在潜在的环境问题，亟待解决。
技术实现思路
为了解决上述问题，本专利技术提供了一种反射面积可调的光伏光热耦合定日镜镜面结构及定日镜，通过镜面驱动轮驱动调节定日镜上表面上柔性反射面与柔性光伏板的比例来调节定日镜的反射面积，在镜场运营的不同阶段可根据镜场能量需求实时动态调整每面定日镜的反射面积，而定日镜镜面反射镜以外部分则用来进行光伏发电，采用该种结构的定日镜镜面不但能快速高效的实现镜场能量调度的需求，还能从根本上解决镜场的弃光问题，提高电站的光电转化效率，进而提升电站的经济效益。为了解决上述问题，本专利技术提供了一种反射面积可调的光伏光热耦合定日镜镜面结构，包括：驱动电机；镜面驱动轮，与所述驱动电机驱动连接；镜面从动轮；镜面传动带，所述镜面驱动轮和镜面从动轮通过所述传动带连接，所述镜面从动轮在所述镜面传动带的驱动下跟随所述镜面驱动轮发生从动转动；柔性反射面，附着于所述镜面传动带的外表面，随所述镜面传动带一起运动，用于反射太阳光到吸热器上；柔性光伏板，附着于所述镜面传动带的外表面，随所述镜面传动带一起运动，用于吸收太阳光进行光伏发电。较佳的，所述镜面传动带的外表面为挠性平面。较佳的，所述柔性反射面的材料为高反射率的挠性材料。较佳的，所述柔性反射面的材料为玻璃薄膜和金属铝膜。较佳的，所述柔性光伏板中的太阳能电池材料为光伏发电材料。较佳的，所述柔性光伏板中的太阳能电池材料为晶硅或砷化镓。较佳的，所述镜面传动带的外表面由所述柔性反射面和柔性光伏板完全覆盖。较佳的，所述柔性反射面和柔性光伏板各覆盖所述镜面传动带表面积的50％。较佳的，所述镜面驱动轮和镜面从动轮的两端分别通过设置镜架连接轴承与一定日镜支架转动连接，所述定日镜支架与定日镜主梁固定连接。本专利技术还提供一种反射面积可调的光伏光热耦合定日镜，所述定日镜的镜面包括一个或多个如上述实施例所述的镜面结构。与现有技术相比，本专利技术存在以下技术效果：本专利技术提供一种反射面积可调的光伏光热耦合定日镜镜面结构及定日镜，本专利技术应用反射面积可调的光伏光热耦合定日镜镜面结构进行镜场能量调度时，无需切换定日镜的运动状态，只需要根据能量调度需求调整每面定日镜镜面上的柔性反射面与柔性光伏板的面积比例，镜场中多余的太阳直接辐射被用来进行光伏发电，从根本上解决了镜场的弃光问题，极大提升镜场的光电效率与经济效益。此外，镜场能量调度过程中定日镜反射光斑不移出吸热器，不会造成吸热器周围环境的光污染，更加符合太阳能光热项目的环境友好型的定位，更有利于太阳能光热技术的可持续发展。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。附图中：图1为塔式太阳能热发电系统的结构简图；图2为本专利技术反射面积可调的光伏光热耦合定日镜镜面结构示意图图3为本专利技术反射面积可调的光伏光热耦合定日镜反射面的构成示意图；图4为本专利技术反射面积可调的光伏光热耦合定日镜镜面结构与定日镜镜架连接示意图；图5为本专利技术一种由4个子镜面构成的定日镜总反射面示意图；图6为本专利技术一种由6个子镜面构成的定日镜总反射面示意图；图7为本专利技术一种由9个子镜面构成的定日镜总反射面示意图；图8为本专利技术4个子镜面构成的定日镜反射面积为镜面总面积50％的一种工作状态；图9为本专利技术4个子镜面构成的定日镜反射面积为镜面总面积50％的另一种工作状态；图10为本专利技术4个子镜面构成的定日镜反射面积为镜面总面积100％的工作状态；图11为本专利技术4个子镜面构成的定日镜反射面积为镜面总面积0％的工作状态。具体实施方式以下将结合图2至图11对本专利技术提供的一种反射面积可调的光伏光热耦合定日镜镜面结构及定日镜进行详细的描述，本实施例在以本专利技术技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本专利技术的保护范围不限于下述的实施例，本领域技术人员在不改变本专利技术精神和内容的范围内，能够对其进行修改和润色。请参考图2，一种反射面积可调的光伏光热耦合定日镜镜面结构，包括：驱动电机2；镜面驱动轮1，与所述驱动电机2驱动连接；镜面从动轮3；镜面传动带7，所述镜面驱动轮1和镜面从动轮3通过所述传动带连接，所述镜面从动轮3在所述镜面传动带7的驱动下跟随所述镜面驱动轮1发生从动转动；柔性反射面5，附着于所述镜面传动带7的外表面，随所述镜面传动带7一起运动，用于反射太阳光到吸热器上；柔性光伏板6，附着于所述镜面传动带7的外表面，随所述镜面传动带7一起运动，用于吸收太阳光进行光伏发电。在本实施例中，镜面传动带7与镜面驱动轮1、镜面从动轮3既可以为摩擦带传动形式也可以为啮合带传动形式，但需要保证镜面传动带7的外表面为平整的挠性平面。柔性反射面5和柔性光伏板6通过胶接等方式附着于镜面传动带7的外表面。柔性反射面5的材料为玻璃薄膜、金属铝膜等任何具有高反射率的挠性材料，一般情况下柔性反射面5覆盖传动皮带外表面一半的表面积，也可根据具体的需求另行配置，但从实现本专利技术效果最大化的角度出发需要保证柔性反射面5与柔性光伏板6对镜面传动带7表面的100％覆盖。柔性光伏板6中的太阳能电池材料为晶硅、砷化镓等任何可实现光本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种反射面积可调的光伏光热耦合定日镜镜面结构，其特征在于，包括：驱动电机；镜面驱动轮，与所述驱动电机驱动连接；镜面从动轮；镜面传动带，所述镜面驱动轮和镜面从动轮通过所述传动带连接，所述镜面从动轮在所述镜面传动带的驱动下跟随所述镜面驱动轮发生从动转动；柔性反射面，附着于所述镜面传动带的外表面，随所述镜面传动带一起运动，用于反射太阳光到吸热器上；柔性光伏板，附着于所述镜面传动带的外表面，随所述镜面传动带一起运动，用于吸收太阳光进行光伏发电。

【技术特征摘要】
1.一种反射面积可调的光伏光热耦合定日镜镜面结构，其特征在于，包括：驱动电机；镜面驱动轮，与所述驱动电机驱动连接；镜面从动轮；镜面传动带，所述镜面驱动轮和镜面从动轮通过所述传动带连接，所述镜面从动轮在所述镜面传动带的驱动下跟随所述镜面驱动轮发生从动转动；柔性反射面，附着于所述镜面传动带的外表面，随所述镜面传动带一起运动，用于反射太阳光到吸热器上；柔性光伏板，附着于所述镜面传动带的外表面，随所述镜面传动带一起运动，用于吸收太阳光进行光伏发电。2.如权利要求1所述的一种反射面积可调的光伏光热耦合定日镜镜面结构，其特征在于，所述镜面传动带的外表面为挠性平面。3.如权利要求1所述的一种反射面积可调的光伏光热耦合定日镜镜面结构，其特征在于，所述柔性反射面的材料为高反射率的挠性材料。4.如权利要求3所述的一种反射面积可调的光伏光热耦合定日镜镜面结构，其特征在于，所述柔性反射面的材料为玻璃薄膜和金属铝膜。5.如权利要求1所述的一种...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘志娟，薛刚强，李建华，颜明明，韩梦天，樊玉华，
申请(专利权)人：浙江中控太阳能技术有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江,33