槽式聚光太阳能热电联供复合循环.pdf

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槽式聚光太阳能热电联供复合循环王六玲1，李明2，杨志坤1，郑勤红1，林文贤2，何建华1，张兴华1，徐永锋1太阳能学报0引言1聚光作用下太阳能热电联供复合循环的工作原理PⅥ)。另一方面，根据光伏发电原理，若光强为实现太阳能量合理的转化与利用，对太阳能高。太阳电池光伏发电效率一般在10％一20％之间，因而，80％以上入射到太阳电池的太阳能辐射效率越低。因而，基于能量综合利用及提高太阳电热量供用户使用，同时有效冷却太阳电池板，构成了当今太阳能利用中的一个主题【I。J，即光伏与光热被浓缩了x倍作用于太阳电池板，则输出功率的增增大太阳电池的功率输出，减少太阳电池板的面积，些理论方面的模拟计算【61；国外不仅进行了理论研等方面的具体优化分析工作开展较少。本文建立槽供系统进一步优化分析及改进提供基础，以期使热电联供系统能进入实用化。所辐射的光线7、支撑连接杆8、带动太阳聚光反射镜面1的旋转轴9以及地面支撑架10组成。其中，电池产生的热量进行供热。复合接收器5由聚光光伏电池12、电池导热粘合剂13、保温聚苯乙烯材料供系统具有太阳能利用效率高、装置结构紧凑、易安装运行、节省太阳能利用占地面积等特点。其工作机理研究及应用关键技术方面仍需进一步优化与提能量均通过太阳电池板以热能的形式散失到大气空间；同时，太阳电池的温度越高，太阳电池的电转换池转换效率的观点而言，有效回收太阳电池产生的的结合(combined加将超过X倍，聚光结果将使转换效率提高。因而，如果采用聚光方法，以相对于太阳电池板更为便宜的聚光反射装置汇聚太阳光作用于太阳电池板，可从而降低光伏发电的成本。针对聚光太阳能热电联供系统，国内进行了一究，特别是澳大利亚国立大学ANU还建立了一套槽式聚光热电联供系统的示范装置【7’8】。但国内外都对整套热电联供系统装置的制作成本、系统各参数式太阳能聚光装置，并通过实验为槽式聚光热电联槽式聚光太阳能热电联供系统的构成如图1所示，它由汇聚太阳光线并进行聚光反射的反射镜面1、贮热水箱2、管道3、驱动流动工质的水泵4、具有产生聚光伏效应又有对外供热作用的复合接收器5、聚光光伏电池产生电能输出的电极6、由太阳ll复合接收器5将聚光光伏电池安放在冷却管道上，在太阳辐射能量作用下产生光伏发电并将聚光光伏14、传热金属管板15、玻璃盖板16组成。该热电联第30卷第8期mS．，2009(1．云南师范大学物理与电子信息学院，昆明6．500t92；2．云南师范大学太阳能研究所，昆明650092)摘要：提出一种新型的太阳能光伏发电与供热复合循环系统，该复合循环系统有效利用太阳辐射能量，提高光伏系统电池功率，并将光伏电池所产生的热量有效回收，实现同一聚光集热器对外供电、供热。构建了槽式聚光太阳能热电复合循环实验装置，实验表明，在10倍太阳聚光作用下，单晶硅电池功率可放大5．05倍，并可有效l旦】收太阳电池所产生的热量。太阳能热电联供系统能有效提高太阳能综合利用率。关键词：槽式聚光；太阳电池；热电联供；复合循环中图分类号：r11(519文献标识码：A前期预研项目(2I脚7CB216405)2009年8月solarPhotovoltaic／TheinlalPV．ther．real收稿日期：2008-02-22基金项目：国家高技术研究发展计翅1(863)项目(2006AA0c52410)；云南省科技计划资助项目(X107GOOl6Z；2007GA008．2008CA024)；国家973通讯作者：李明(1964一)，男，博士、教授，主要从事太阳能光热利用、聚光光伏利用方面的研究。@public．km．yn．∞ACTAENERGIAESOIARISSINICAV01．30，No．8or
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F概Qmh。一。=—}式中，卜太阳电池受温度影响之系数；‰——1≯⋯5】7出=南'7如2器Qth=ho-．A。(‰一孔)式中，‰、乃——分别是复合接收器金属管及流动液FH=(字)m1(舌)m52热电联供系统能量转换分析3热电联供系统实验装置构建及实验性能Q。=GD4DF小。FdiltF蛐反射镜面面积；lD——镜面反射率；F嶂——镜面形指数，由使用环境确定；，蛐——玻璃镜面遮挡系FH肌D．后面的光学效率(矿栅F血)为0．7。通过对单晶硅、多原理如下：太阳能反射镜面l跟踪太阳11，将辐射光聚光光伏电池12产生的热量通过导热粘合剂13传递给金属管板15后，再经金属管板传递给水流体17，通过循环水泵将水流体的热量传递于贮水箱2内供用户使用。该装置使用同一聚光集热器对外供热及供№．1式中，G。——槽式聚光镜面跟踪太阳所得的直接辐射能量，可由太阳辐射直射表获取；A——槽式聚光状精确率因子，由加工因素确定；，血——镜面污染数，由使用过程中相关物体对玻璃反射镜面的遮挡式中，口。——太阳电池的有