本发明专利技术属于太阳能开发利用的领域，特别是一种水冷式聚光光伏太阳能发电场。一种水冷式聚光光伏太阳能发电场，包括，聚光发电系统、巡回冷却系统、阳光跟踪系统、逆变蓄配电系统及监测控制系统；所述的聚光发电系统，由单个凸透镜阵列组合，形成透镜群的聚焦群，聚焦群作用于能承受高聚焦的III-V族半导体电池群上，相当1/2晶硅电池数量的III-V，就可获得晶硅电池所产生的电能，从而节约了宝贵的土地资源和太阳能发电的开发成本；所述的跟踪系统，具有实时、自动跟踪阳光轴的功能；聚光光伏发电的散热问题，是业内的一道技术难题，采用水冷散热方案，有效破解了这道难题，并能同时、高效、可靠地获得发电、供热的二种太阳能的转换能，“鱼”和“熊掌”兼而得之。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于太阳能开发利用的领域，特别是一种水冷式聚光光伏太阳能发电场。
技术介绍
当今世界，煤炭、石油等化石能源频频告急，环境污染问题日益严峻。而太阳能作为最具潜力的、可再生的、清洁能源，其储量的无限性、存在的普遍性、应用的清洁性以及利用的经济性，越来越被人们所青睐。积极开发太阳能，大力发展光伏发电、在全球范围得到了空前重视，已列为各国可持续发展战略的国策。光伏发电，也称太阳能发电，即利用太阳能级半导体电子器件吸收太阳光辐射能，并使之转换为电能输出。聚光光伏发电，是在第三代太阳能电池(如能承受1000倍聚光光照的III-V族半导体电池)的基础上，运用阳光聚焦产生的强光照度，驱动光伏电池发电，用相当1/2晶硅电池数量的III-V，就可获得晶硅电池所产生的电能，从而节约了宝贵的土地资源和太阳能发电的开发成本。
技术实现思路
本专利技术之目的，是向社会公开一种水冷式聚光光伏太阳能发电场。强光照度驱动III-V族半导体电池发电，被称之谓第三代太阳能发电技术，然而，在高照度下，光伏电池的散热问题，成为业内首当其冲、急需解决的技术问题。若采用水冷散热，不但能轻松地解决光伏发电的散热难题，还可大量获得宝贵的热水资源。一种水冷式聚光光伏太阳能发电场，包括，聚光发电系统、巡回冷却系统、阳光跟踪系统、逆变蓄配电系统及监测控制系统；所述的聚光发电系统，由单个凸透镜阵列组合，形成透镜群的聚焦群，聚焦群作用于能承受高聚焦的III-V族半导体电池群上，相当1/2晶硅电池数量的III-V，就可获得晶硅电池所产生的电能，从而节约了宝贵的土地资源和太阳能发电的开发成本；所述的跟踪系统，具有实时、自动跟踪阳光轴的功能；聚光光伏发电的散热问题，是业内的一道技术难题，采用水冷散热方案，有效破解了这道难题，并能同时、高效、可靠地获得发电、供热的二种太阳能的转换能，“鱼”和“熊掌”兼而得之。本专利技术的优点在于。能效率高，发电、供热兼得。本专利技术的水冷式聚光光伏太阳能发电场，由于采用了水冷散热技术，克服了高聚光太阳能电池散热的难题，使水冷式聚光光伏太阳能发电场在获得最高发电量的同时，还可得到由水冷散热而获得的热量，可谓一举双得，从而同时、高效、可靠地获得发电、供热的二种太阳能的转换能。自动校准，实时跟踪。实时精准跟踪阳光，是太阳能发电效率的决定因素，本专利技术水冷式聚光光伏太阳能发电场采用的发电器(0)，具有实时、自动调整发电器的中心轴与太阳光轴相平行的功能，使水冷式聚光光伏太阳能发电器的向阳面始终保持与阳光轴处于垂直的状态；实时跟踪、高聚光大阳能电池、水冷散热综合技术的应用，保障了水冷式聚光光 伏太阳能发电场，获得最大功效值。结构紧凑，模块化生产。水冷式聚光光伏太阳能发电场所采用的发电器(0 )，结构紧凑、模块化制造；由A、B、C、D四组模块单元(18)，组合成一台主机，生产制造、售后服务相对简单容易。制造容易，成本低廉。本专利技术水冷式聚光光伏太阳能发电场的透镜群，采用树脂注塑成形，制造方便，主要器材都是常规的原器件，方便器材的采购，可便于大规模生产开发，造价相对低廉。资源占有率、开发成本低，运营可靠。相当1/2晶硅电池数量的III-V，就可获得晶硅电池所产生的电能，从而节约了宝贵的土地资源和太阳能发电的开发成本，水冷散热技术的应用从根本上解决了聚光光伏发电的技术瓶颈，创造了太阳能发电场可靠运营的环境条件。本专利技术的技术方案是这样实现的。一种水冷式聚光光伏太阳能发电场，包括，聚光发电系统 、巡回冷却系统、阳光跟踪系统、逆变蓄配电系统及监测控制系统；所述的聚光发电系统，包括，水冷式聚光光伏太阳能发电器(O)、自攻镙丝(I)、三位一体支撑件(2)、透镜群支架(3)、透镜群(4)、模块单元(18);所述的发电系统，包括，光伏电池(6)、安装板(7)、聚焦群(9);所述的冷却系统，包括，低温管口(5)、水冷散热片(8)、水冷散热器(10)、连接镙铨(11)、密封垫(12)、水箱(13)、高温管口(14)、低温管路、高温管路及冷却泵房；所述的阳光跟踪系统，包括，阳光轴跟踪机(15)、跟踪机柱(16)及跟踪机座(17);所述的逆变蓄配电系统，包括，逆变、蓄电、升压及并网的设备；所述的监测控制系统，采集各系统的运营参数，调度控制发电场的经常运作；其特征在于水冷式聚光光伏太阳能发电器(O)、经组合阵列，形成集约化、规模化的聚光光伏太阳能发电场；所述的聚光光伏太阳能发电场，采用水冷散热方案，保障发电场的可靠运营；所述的聚光发电系统，由单体的凸透镜，经阵列组合，形成水冷式聚光光伏太阳能发电器(0)的透镜群；所述的水冷式聚光光伏太阳能发电器(0)上，安装有具实时、自动跟踪太阳光轴功能的阳光轴跟踪机(15)，以获得太阳能的最大能效值；所述的水冷式聚光光伏太阳能发电器(0)，由单体的凸透镜，经阵列组合，形成水冷式聚光光伏太阳能发电器(0)的透镜群(4);所述的透镜群(4)，由自攻镙丝(I)固定安装于透镜群支架(3)上；所述的光伏电池(6)，安装于三位一体支撑件(2)的安装板(7)上，光伏电池(6)中的半导体件部位，与透镜群的聚焦点保持严格的一致，以保证聚焦群(9)的焦点能落实于光伏电池(6)的半导体发电的部件上；所述的发电系统中的光伏电池(6)，采用的是能承受1000倍聚光的III-V族半导体芯片；所述的III-V族半导体芯片具有极高的光电转换效率，相当1/2晶硅电池数量的III-V，就可获得晶硅电池所产生的电能，可大幅节省土地资源、制造成本，为太阳能发电提供了技术支撑；所述的三位一体支撑件(2)，通过连接镙铨(11)，与其等效结构的水箱(13)相连接，三位一体支撑件(2)与水箱(13)相连接的层面上，设有密封垫(12);所述的水箱(13)上，设有低温管口(5)及高温管口(14);所述的水箱(13)上的低温管口(5)及高温管口(14)，分别与巡回冷却系统中的低温管路及高温管路相接通，巡回冷却系统中的冷却泵房向水箱(13)注入冷却用水，经巡回冷却后的热水，经由高温管路汇入热水贮罐中；所述的水冷式聚光光伏太阳能发电场，在获得太阳光发电的同时，还获得了太阳光的热能。所述的发电系统中的光伏电池(6)，采用的是能达到1000倍聚光的III-V族半导体芯片；所述的III-V族半导体芯片具有极高的光电转换效率，相对晶硅芯片，产生同样多的电能，只需很少的III-V族半导体芯片就可完成，可大幅节省制造及发电成本。所述的三位一体支撑件(2)，位于水箱(13)的上方，三位一体支撑件(2)，包括水冷散热片(8 )、光伏电池(6 )的安装板(7 )及透镜群支架(3 )。所述的三位一体支撑件(2 )，呈方型的箱式结构，方型的箱式结构的沿口上，设有透镜群(4)的安装孔，透镜群(4)通过自攻镙丝(I)，固定在透镜群支架(3 )上。所述的呈箱式结构三位一体支撑件(2)的箱底部，充当光伏电池(6)的安装板(7);所述的安装于安装板(7)上的光伏电池(6)，其数量与安装于透镜群支架(3)上的透镜群(4)的透镜数是一致的，透镜的中轴线与光伏电池(6)的半导体件的中心保持严格的一致，光伏电池(6 )与透镜群(4)之间的高度即是透镜的焦距，透镜群的聚焦点群，落实于光伏电池(6)的半导体件的中心位置上。 所述的安装板(本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种水冷式聚光光伏太阳能发电场，包括，聚光发电系统、巡回冷却系统、阳光跟踪系统、逆变蓄配电系统及监测控制系统；所述的聚光发电系统，包括，水冷式聚光光伏太阳能发电器(O)、自攻镙丝(I)、三位一体支撑件(2)、透镜群支架(3)、透镜群(4)、模块单元(18);所述的发电系统，包括，光伏电池(6)、安装板(7)、聚焦群(9);所述的冷却系统，包括，低温管口(5)、水冷散热片(8)、水冷散热器(10)、连接镙铨(11)、密封垫(12)、水箱(13)、高温管口(14)、低温管路、高温管路及冷却泵房；所述的阳光跟踪系统，包括，阳光轴跟踪机(15)、跟踪机柱(16)及跟踪机座(17);所述的逆变蓄配电系统，包括，逆变、蓄电、升压及并网的设备；所述的监测控制系统，采集各系统的运营参数，调度控制发电场的经常运作；其特征在于水冷式聚光光伏太阳能发电器(O)、经组合阵列，形成集约化、规模化的聚光光伏太阳能发电场；所述的聚光光伏太阳能发电场，采用水冷散热方案，保障发电场的可靠运营；所述的聚光发电系统，由单体的凸透镜，经阵列组合，形成水冷式聚光光伏太阳能发电器(0)的透镜群；所述的水冷式聚光光伏太阳能发电器(0)上，安装有具实时、自动跟踪太阳光轴功能的阳光轴跟踪机(15)，以获得太阳能的最大能效值；所述的水冷式聚光光伏太阳能发电器(0)，由单体的凸透镜，经阵列组合，形成水冷式聚光光伏太阳能发电器(0)的透镜群(4);所述的透镜群(4)，由自攻镙丝(I)固定安装于透镜群支架(3)上；所述的光伏电池(6 )，安装于三位一体支撑件(2 )的安装板(7 )上，光伏电池(6 )中的半导体件部位，与透镜群的聚焦点保持严格的一致，以保证聚焦群(9)的焦点能落实于光伏电池(6)的半导体发电的部件上；所述的发电系统中的光伏电池(6)，采用的是能承受1000倍聚光的III-V族半导体芯片；所述的III-V族半导体芯片具有极高的光电转换效率，相当1/2晶硅电池数量的III-V，就可获得晶硅电池所产生的电能，可大幅节省土地资源、制造成本，为太阳能发电提供了技术支撑；所述的三位一体支撑件(2)，通过连接镙铨(11)，与其等效结构的水箱(13)相连接，三位一体支撑件(2)与水箱(13)相连接的层面上，设有密封垫(12);所述的水箱(13)上，设有低温管口(5)及高温管口(14);所述的水箱(13)上的低温管口(5)及高温管口(14)，分别与巡回冷却系统中的低温管路及高温管路相接通，巡回冷却系统中的冷却泵房向水箱(13)注入冷却用水，经巡回冷却后的热水，经由高温管路汇入热水贮罐中；所述的水冷式聚光光伏太阳能发电场，在获得太阳光发电的同时，还获得了太阳光的热倉泛。2.根据权利要求I所述的水冷式聚光光伏太阳能发电场，其特征在于，所述的三位一体支撑件(2 ),位于水箱(13 )的上方,三位一体支撑件(2 ),包括水冷散热片(8 )、光伏电池(6)的安装板(7)及透镜群支架(3):所述的三位一体支撑件(2)，呈方型的箱式结构，方型的箱式结构的沿口上，设有透镜群(4)的安装孔，透镜群(4)通过自攻镙丝(1)，固定在透镜群支架(3)上；所述的呈箱式结构三位一体支撑件(2)的箱底部，充当光伏电池(6)的安装板(7);所述的安装于安装板(7)上的光伏电池(6)，其数量与安装于透镜群支架(3)上的透镜群(4)的透镜数是一致的，透镜的中轴线与光伏电池(6)的半导体件的中心保持严格的一致，光伏电池(6)与透镜群(4)之间的高度即是透镜的焦距，透镜群的聚焦点群，落实于光伏电池(6)的半导体件的中心位置上；所述的安装板(7)的下方，设有水冷散热片(8);所述的水冷散热片(8)，伸入水箱(13)中；所述的水冷散热片(8)，以安装于其上的光伏电池(6)，实行分组，各组的水冷散热片(8)之间，设有一片较长的散热片，以控制水流的移动方向。3.根据权利要求I所述的...
【专利技术属性】
技术研发人员：李万红，李正，
申请(专利权)人：李万红，
类型：发明
国别省市：
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