高倍聚光光伏光熱一體化系統(tǒng)項目取得新進展
聚光光伏發(fā)電技術(shù)發(fā)電效率高,占地面積小,是光伏產(chǎn)業(yè)的重點革新方向。中國科學(xué)院工程熱物理研究所傳熱傳質(zhì)研究中心近年來基于高強度傳熱技術(shù)研制出高倍聚光光伏電池的控溫冷卻方法,在高倍聚光光伏光熱產(chǎn)業(yè)中取得新進展。 聚光光伏發(fā)電技術(shù)是一種通過聚光器件將大面積的太陽光匯聚到小面積光伏電池上發(fā)電的技術(shù),大幅減少了光伏電池的用量,相比傳統(tǒng)的光伏電池,聚光光伏電池的用量減少到1/7000~1/10000,是對光伏發(fā)電行業(yè)的重要革新。然而,聚光光伏電池會產(chǎn)生較大熱量,從而降低光伏電池效率,甚至燒毀電池。因此,對電池進行有效散熱、控制電池表面溫度是對系統(tǒng)進行優(yōu)化的重要途徑。 由于聚光光伏電池在高溫環(huán)境下發(fā)電效率較低,課題組將散熱和熱利用巧妙結(jié)合,開發(fā)了獨特的高效散熱兼熱回收系統(tǒng),將回收的余熱用于冬季供暖和夏季制冷除濕,給用戶提供冷熱濕電一體化解決方案,既可有效降低單位投資成本,又能滿足用戶的各種需求。這種光伏光熱一體化系統(tǒng),適合于鄉(xiāng)村校舍、醫(yī)院、廠房等公共建筑,偏遠(yuǎn)鄉(xiāng)村和別墅區(qū)用戶,海島、邊防站以及光伏農(nóng)業(yè)等,具有廣闊市場前景。 針對高倍聚光光伏光熱一體化系統(tǒng),課題組完成了聚光光伏發(fā)電及余熱利用系統(tǒng)的熱力學(xué)建模和優(yōu)化分析,確定了最佳運行參數(shù)和方案。對于光伏電池的控溫問題,課題組設(shè)計研發(fā)了以熱管技術(shù)為核心的被動式傳熱控溫器件,實現(xiàn)聚光光伏電池?zé)崦鏈囟鹊目刂埔约坝酂岬膫鬟f和轉(zhuǎn)換。在實驗方面,課題組對研發(fā)設(shè)計的系統(tǒng)模組箱進行了室外實驗測試,結(jié)果表明模組發(fā)電效率平均達(dá)到26%,太陽能綜合利用率超過75%,均達(dá)到國際先進水平。 |