本發(fā)明屬于光伏發(fā)電設(shè)備領(lǐng)域，特別是光伏和光熱一體化的碟式發(fā)電裝置。

背景技術(shù)：

碟式光熱發(fā)電系統(tǒng)是一種獨立發(fā)電的小型光熱發(fā)電系統(tǒng)，該系統(tǒng)由反射鏡面、支撐結(jié)構(gòu)、立柱、驅(qū)動設(shè)備、接收器、發(fā)電設(shè)備(如斯特林機)組成，如公開號為cn201739107u名稱為碟式太陽能-熱氣機熱發(fā)電裝置的中國實用新型專利公開了一種碟式太陽能-熱氣機熱發(fā)電裝置，包括太陽能碟式聚光器(2)，所述太陽能碟式聚光器(2)的底部設(shè)有太陽能跟蹤機構(gòu)，所述太陽能跟蹤機構(gòu)包括支撐塔架(4)和支撐塔架(4)底部的多個腳輪(5)，所述太陽能碟式聚光器(2)與所述支撐塔架(4)之間設(shè)有聚光器自動關(guān)閉裝置(6)，所述自動關(guān)閉裝置(6)包括一套基于溫度傳感器和光線傳感器的控制系統(tǒng)；還包括一斯特林熱氣機和一發(fā)電機，所述斯特林熱氣機(1)包括由熱腔(9)和冷腔(11)構(gòu)成的氣缸本體，所述熱腔(9)的外表面涂覆有高熱吸收率的納米材料涂層(8)，所述熱腔(9)的端部設(shè)有斯特林熱氣機的集熱端(7)，所述集熱端(7)為翅片式結(jié)構(gòu)，所述集熱端(7)的位置與所述太陽能碟式聚光器(2)的聚焦位置重合。反射鏡面是由許多小塊的曲面鏡子組成的拋物面，接收器在拋物面的焦點上，接收器內(nèi)的傳熱工質(zhì)被加熱到高溫，驅(qū)動發(fā)電設(shè)備進行發(fā)電利用。

從制造業(yè)角度看，碟式光熱發(fā)電系統(tǒng)的技術(shù)較為成熟，但由于成本原因，始終沒法跟價格日益下降的光伏發(fā)電競爭，目前發(fā)展較為緩慢。因此，迫切需要尋求一種新方法，提高碟式發(fā)電系統(tǒng)的效率，以彌補成本過高的劣勢，使得碟式發(fā)電系統(tǒng)經(jīng)濟性提高。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是提供一種光伏和光熱一體化的碟式發(fā)電系統(tǒng)，在傳統(tǒng)碟式光熱發(fā)電的基礎(chǔ)上，增加了光伏發(fā)電，更為充分地利用太陽能全頻譜的能量，從而提高了碟式系統(tǒng)的綜合發(fā)電效率。

為了解決上述問題，本發(fā)明提出光伏和光熱一體化的碟式發(fā)電裝置。

本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是：

光伏和光熱一體化的碟式發(fā)電裝置，包括立柱、支撐結(jié)構(gòu)、驅(qū)動設(shè)備、接收器、發(fā)電設(shè)備、碟式曲面，碟式曲面設(shè)置有復合曲面，形狀相同的復合曲面繞碟式曲面中心旋轉(zhuǎn)分布，形狀不同的復合曲面沿碟式曲面徑向分布，所述復合曲面包括反射鏡面和光伏電池，光伏電池包括過渡膜層、電池層、增透層，光伏電池底面設(shè)置過渡膜層，過渡膜層底面與反射鏡面連接，過渡膜層頂面連接電池層，電池層頂面連接增透層。光伏發(fā)電利用的頻譜是從紫外到近紅外較狹窄的頻段，中遠紅外的波段都無法利用，而光熱發(fā)電則可以將這部分頻譜的能量用上，反射至接收器吸收，因此使用由反射鏡面和光伏電池組成的特殊的光伏電池-反射層復合反射面替代現(xiàn)有裝置中的反射鏡面，通過光伏電池和現(xiàn)有發(fā)電設(shè)備同時輸出電能，提高對太陽能頻譜的綜合利用率；增透層設(shè)置于光伏電池表面，起保護和增加光線透視的作用；太陽輻射穿過增透層后，照射在電池層上，電池層吸收了從紫外到近紅外之間頻譜的部分能量，產(chǎn)生電動勢，實現(xiàn)電能輸出；過渡膜層起著增加電池層和反射鏡面之間附著力的作用；復合曲面的擺放設(shè)計需同時兼顧光伏發(fā)電與對太陽光反射，由此一個碟式曲面上，等距離的則使用形狀相同的復合曲面，即不隨角向變化，距離不等的使用形狀不同的復合曲面組成扇形。

進一步的，所述形狀相同的復合曲面在垂直于碟式曲面的法向平面上的投影面積均相同。在確保反射光大部分進入接收器的情況下，調(diào)整復合曲面的大小和角度，使得形狀相同的復合曲面，在垂直于碟式拋物面的法向平面上的投影(即截光面積)大致相等，確保每一片輸出的電流一致，以方便串聯(lián)。

優(yōu)選的，所述增透層為硬質(zhì)膜，增透層的光學厚度為太陽輻射頻譜峰值的四分之一波長。

優(yōu)選的，所述反射鏡面為曲面拋光鋁。在中遠紅外頻譜，鋁的反射率與銀相差無幾，選用曲面拋光鋁代替現(xiàn)有反射鏡面，加工簡單，生產(chǎn)成本降低。

優(yōu)選的，所述光伏電池與另一碟式發(fā)電裝置的光伏電池進行電連接，所述發(fā)電設(shè)備與另一碟式發(fā)電裝置的發(fā)電設(shè)備進行電連接。由于光伏電池發(fā)的是直流電，發(fā)電裝置發(fā)的是交流電，采用直流與直流連接和交流與交流連接的方式布置電路，方便收集電能，降低生產(chǎn)成本。

本發(fā)明同現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下優(yōu)點及效果：

1、本發(fā)明通過在現(xiàn)有的碟式光熱發(fā)電系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，使用的是特殊的光伏電池-反射層復合反射面替代原有的反射鏡面，光伏電池和斯特林機同時輸出電能，提高對太陽能頻譜的綜合利用率，從而提高了這個系統(tǒng)的經(jīng)濟性及市場競爭力。

2、本發(fā)明利用曲面拋光鋁代替現(xiàn)有反射鏡面，由于鋁材質(zhì)塑性好易變形，加工簡單，制造成本降低，同時鋁材的市場價格低，材料成本也隨之降低。

附圖說明

構(gòu)成本申請的一部分的附圖用來提供對本發(fā)明的進一步理解，本發(fā)明的示意性實施例及其說明用于解釋本發(fā)明，并不構(gòu)成對本發(fā)明的不當限定。

圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為圖1的復合曲面的剖視示意圖。

標號說明：

增透膜層1；光伏電池層2；過鍍膜層3；玻璃基片4；

反射膜層5；背面保護膜6；復合反射面7；立柱8；接收器9。

具體實施方式

為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實施例，對本發(fā)明進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。

實施例1：如圖1至2所示，光伏和光熱一體化的碟式發(fā)電裝置，與傳統(tǒng)的碟式發(fā)電設(shè)備類似，包括立柱8、支撐結(jié)構(gòu)、驅(qū)動設(shè)備、接收器、發(fā)電設(shè)備、反射鏡面，不同之處在于使用的是特殊的復合反射面7替代原有的反射鏡面，傳統(tǒng)的反射鏡面包括玻璃基片4，反射膜層5和背面保護膜6。復合反射面7沿著軸向旋轉(zhuǎn)排布的是形狀相同的同一種鏡面類型，而徑向有形狀各異的三種不同的鏡面類型，復合反射面7包括增透膜層1、光伏電池層2、過鍍膜層3、玻璃基片4、反射膜層5、背面保護膜6，增透膜層1，光伏電池層2和過鍍膜層3是沉積在傳統(tǒng)反射鏡上的光伏發(fā)電功能膜層，過渡膜層3的底面與玻璃基片4頂面粘連，光伏電池層2的底面與過渡膜層3頂面粘連，增透膜層1的底面與光伏電池層2的頂面粘連。增透膜1為硬質(zhì)膜，其光學厚度為太陽輻射頻譜峰值的1/4波長。

使用時，太陽輻射穿過增透膜層1后，照射在光伏電池層2上，光伏電池層2吸收了從紫外到近紅外之間頻譜的部分能量，產(chǎn)生電動勢，實現(xiàn)電能輸出。穿過光伏電池層2的太陽輻射能量被反射膜層5反射至復合反射面7拋物面焦點處的接收器9，能量匯聚后加熱接收器9，產(chǎn)生高溫介質(zhì)，推動發(fā)電設(shè)備(如斯特林機)產(chǎn)生電能。單臺碟式發(fā)電裝置的光伏電池層2和斯特林機產(chǎn)生的直流電和交流電同其他碟式發(fā)電裝置產(chǎn)生的直流電和交流電分別匯流后輸出。

實施例2：

本實施例與實施例1基本相同，區(qū)別點在于：實施例2中的反射膜層5采用鋁材，反射膜層5為鋁膜。

實施例3：

本實施例與實施例1基本相同，區(qū)別點在于：實施例3中的反射鏡面為曲面拋光鋁。

實施例4：

本實施例與實施例1基本相同，區(qū)別點在于：實施例4中形狀相同的同一種鏡面類型的復合反射面7在垂直于碟式曲面的法向平面上的投影面積均相同，確保了每一片復合反射面7輸出的電流一致。

以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。