本發(fā)明涉及太陽能發(fā)電,具體為一種光伏光熱一體化太陽能塔供能方法及系統(tǒng)。
背景技術(shù):
1、當(dāng)前太陽能發(fā)電技術(shù),作為清潔能源領(lǐng)域的重要組成部分,近年來在全球范圍內(nèi)得到了迅猛發(fā)展,其核心技術(shù)主要包括光伏發(fā)電和光熱發(fā)電兩大類,由于太陽能電池板的轉(zhuǎn)化效率有限,大部分能量在轉(zhuǎn)化過程中被損失,以至于轉(zhuǎn)化效率較低,并且太陽能發(fā)電技術(shù)受氣候環(huán)境因素的影響較大,長期的雨雪天、陰天、霧天甚至云層的變化都會嚴(yán)重影響太陽能發(fā)電系統(tǒng)的發(fā)電狀態(tài)。
2、例如公告號為cn106452292b的發(fā)明專利,上述申請所揭示的一種光伏光熱一體化太陽能塔,包括集熱棚,設(shè)置在集熱棚中心向上延伸的塔筒,設(shè)置在塔筒內(nèi)下部區(qū)域的發(fā)電機及渦輪機,所述渦輪機安裝于所述發(fā)電機的下方,其中:所述集熱棚為平頂椎體結(jié)構(gòu),由透明光伏組件相互拼接而成,其下方通過支撐柱進行支撐,使得集熱棚距離地面一定高度以形成集熱區(qū),所述集熱棚下方的集熱區(qū)內(nèi)設(shè)置有冷水池及熱水池,上述申請?zhí)峁┮环N光伏光熱一體化太陽能塔,既能利用光伏發(fā)電,又能利用光熱發(fā)電,在不增加占地面積的基礎(chǔ)上,提高太陽能的利用率。
3、結(jié)合上述技術(shù)方案發(fā)現(xiàn),隨著太陽能熱發(fā)電行業(yè)的不斷發(fā)展,需要組織更多可靠、高效、全面的太陽能發(fā)電技術(shù)方案,但大多數(shù)的太陽能發(fā)電技術(shù)對太陽能發(fā)電的影響因素考慮單一,無法說明其利用率高,以至于太陽能塔中存在能量轉(zhuǎn)化的轉(zhuǎn)化效率較低的問題,最終影響太陽能的使用。
技術(shù)實現(xiàn)思路
1、針對現(xiàn)有技術(shù)的不足,本發(fā)明提供了一種光伏光熱一體化太陽能塔供能方法及系統(tǒng),能夠有效解決上述背景技術(shù)中涉及的問題。
2、為實現(xiàn)以上目的,本發(fā)明通過以下技術(shù)方案予以實現(xiàn):本發(fā)明第一方面提供了一種光伏光熱一體化太陽能塔供能方法,包括:熱能轉(zhuǎn)化評估值判定:對集熱器的能量轉(zhuǎn)化過程進行監(jiān)測,獲取集熱器的熱能轉(zhuǎn)化數(shù)據(jù),判定集熱器的熱能轉(zhuǎn)化評估值,以此匹配得到集熱器的熱能儲存界定量,并記為太陽能塔的第一能量儲存界定量,同時將集熱器的熱能儲存界定量對應(yīng)的存儲類型記為太陽能塔的第一能量存儲類型;電能轉(zhuǎn)化評估值判定:對光伏板組件的能量轉(zhuǎn)化過程進行監(jiān)測,獲取光伏板組件的電能轉(zhuǎn)化數(shù)據(jù),判定光伏板組件的電能轉(zhuǎn)化評估值,以此匹配得到光伏板組件的電能儲存界定量,并記為太陽能塔的第二能量儲存界定量,同時將光伏板組件的電能儲存界定量對應(yīng)的存儲類型記為太陽能塔的第二能量存儲類型;供能狀況反饋:獲取需供能區(qū)域的能量需求數(shù)據(jù)集,匹配出需供能區(qū)域的能量需求類型以及需供能區(qū)域的能量需求界定量,與太陽能塔的能量儲存界定量進行對比,并判定太陽能塔的能量儲存剩余量,最終對太陽能塔的能量供應(yīng)狀況進行反饋。
3、作為進一步的方法,所述判定集熱器的熱能轉(zhuǎn)化評估值,具體判定過程為:從集熱器的熱能轉(zhuǎn)化數(shù)據(jù)中提取集熱器定日鏡的長度和寬度,通過面積公式得到集熱器定日鏡的聚熱表面積;根據(jù)集熱器的熱能轉(zhuǎn)化數(shù)據(jù),從中提取集熱器的各能量轉(zhuǎn)化時間點,獲取集熱器在各能量轉(zhuǎn)化時間點下的太陽輻射強度值,并進行均值處理得到集熱器在能量轉(zhuǎn)化周期內(nèi)的太陽輻射強度均值;從集熱器的熱能轉(zhuǎn)化數(shù)據(jù)中獲取集熱器所屬工作區(qū)域在能量轉(zhuǎn)化周期內(nèi)的環(huán)境溫度曲線,與供能信息庫中預(yù)定義的集熱器所屬工作區(qū)域在能量轉(zhuǎn)化周期內(nèi)的環(huán)境適宜溫度曲線進行曲線偏移比對,統(tǒng)計并累加集熱器所屬工作區(qū)域在能量轉(zhuǎn)化周期內(nèi)的環(huán)境溫度曲線在縱軸上的各環(huán)境溫度偏差值,得到集熱器所屬工作區(qū)域在能量轉(zhuǎn)化周期內(nèi)的環(huán)境溫度總偏差值;綜合分析得到集熱器的熱能轉(zhuǎn)化評估值。
4、作為進一步的方法,所述匹配得到集熱器的熱能儲存界定量,具體匹配過程為:將集熱器的熱能轉(zhuǎn)化評估值,與預(yù)定義的各熱能轉(zhuǎn)化評估值區(qū)間對應(yīng)的熱能儲存界定量進行匹配,以此得到集熱器的熱能儲存界定量。
5、作為進一步的方法,所述判定光伏板組件的電能轉(zhuǎn)化評估值,具體判定過程為:根據(jù)光伏板組件的電能轉(zhuǎn)化數(shù)據(jù),從中提取得到光伏板組件所屬工作區(qū)域在能量轉(zhuǎn)化周期內(nèi)的各日照時長,并進行均值處理得到光伏板組件所屬工作區(qū)域在能量轉(zhuǎn)化周期內(nèi)的平均日照時長;從光伏板組件的電能轉(zhuǎn)化數(shù)據(jù)中提取得到光伏板組件在能量轉(zhuǎn)化周期內(nèi)的最大功率對應(yīng)的能量轉(zhuǎn)化時間點,以此從光伏板組件的電能轉(zhuǎn)化數(shù)據(jù)中獲取光伏板組件在能量轉(zhuǎn)化時間點下的輸出電流,記為光伏板組件在能量轉(zhuǎn)化周期內(nèi)的最大功率點電流;根據(jù)光伏板組件的電能轉(zhuǎn)化數(shù)據(jù),從中提取出光伏板組件所屬工作區(qū)域在能量轉(zhuǎn)化周期內(nèi)的環(huán)境溫度均值,與供能信息庫中預(yù)定義的環(huán)境溫度單位數(shù)值對應(yīng)的影響因子相乘,得到光伏板組件所屬工作區(qū)域在能量轉(zhuǎn)化周期內(nèi)的環(huán)境溫度系數(shù);從供能信息庫中提取得到環(huán)境溫度參照系數(shù),綜合分析得到光伏板組件的電能轉(zhuǎn)化評估值。
6、作為進一步的方法,所述匹配得到光伏板組件的電能儲存界定量,具體匹配過程為:將光伏板組件的電能轉(zhuǎn)化評估值,與預(yù)定義的各電能轉(zhuǎn)化評估值區(qū)間對應(yīng)的電能儲存界定量進行匹配,以此得到光伏板組件的電能儲存界定量。
7、作為進一步的方法,所述匹配出需供能區(qū)域的能量需求類型以及需供能區(qū)域的能量需求界定量,具體匹配過程為:根據(jù)需供能區(qū)域的能量需求數(shù)據(jù)集,與預(yù)定義的各能量需求數(shù)據(jù)集對應(yīng)的能量需求類型進行匹配,以此匹配得到需供能區(qū)域的能量需求類型;根據(jù)需供能區(qū)域的能量需求數(shù)據(jù)集,與預(yù)定義的各能量需求數(shù)據(jù)集對應(yīng)的能量需求界定量進行匹配,以此匹配得到需供能區(qū)域的能量需求界定量。
8、作為進一步的方法,所述對太陽能塔的能量供應(yīng)狀況進行反饋,具體反饋過程為:將所述太陽能塔的第一能量存儲類型以及太陽能塔的第二能量存儲類型統(tǒng)稱為太陽能塔的能量存儲類型;將需供能區(qū)域的能量需求類型與太陽能塔的能量存儲類型進行比對,若需供能區(qū)域的能量需求類型為太陽能塔的第一能量存儲類型,則將太陽能塔的第一能量儲存界定量與需供能區(qū)域的能量需求界定量進行差值處理,得到太陽能塔的能量儲存剩余量,由此對太陽能塔的能量供應(yīng)狀況進行反饋;若需供能區(qū)域的能量需求類型為太陽能塔的第二能量存儲類型,則將太陽能塔的第二能量儲存界定量與需供能區(qū)域的能量需求界定量進行差值處理,得到太陽能塔的能量儲存剩余量,由此對太陽能塔的能量供應(yīng)狀況進行反饋;若需供能區(qū)域的能量需求類型包括太陽能塔的第一能量存儲類型以及太陽能塔的第二能量存儲類型,則將太陽能塔的第一能量儲存界定量、第二能量儲存界定量分別與需供能區(qū)域的能量需求界定量進行差值處理,并求和得到太陽能塔的能量儲存剩余量,由此對太陽能塔的能量供應(yīng)狀況進行反饋。
9、本發(fā)明第二方面提供了一種光伏光熱一體化太陽能塔供能系統(tǒng),包括:熱能轉(zhuǎn)化評估值判定模塊,用于對集熱器的能量轉(zhuǎn)化過程進行監(jiān)測,獲取集熱器的熱能轉(zhuǎn)化數(shù)據(jù),判定集熱器的熱能轉(zhuǎn)化評估值,以此匹配得到集熱器的熱能儲存界定量,并記為太陽能塔的第一能量儲存界定量,同時將集熱器的熱能儲存界定量對應(yīng)的存儲類型記為太陽能塔的第一能量存儲類型;電能轉(zhuǎn)化評估值判定模塊,用于對光伏板組件的能量轉(zhuǎn)化過程進行監(jiān)測,獲取光伏板組件的電能轉(zhuǎn)化數(shù)據(jù),判定光伏板組件的電能轉(zhuǎn)化評估值,以此匹配得到光伏板組件的電能儲存界定量,并記為太陽能塔的第二能量儲存界定量,同時將光伏板組件的電能儲存界定量對應(yīng)的存儲類型記為太陽能塔的第二能量存儲類型;供能狀況反饋模塊,用于獲取需供能區(qū)域的能量需求數(shù)據(jù)集,匹配出需供能區(qū)域的能量需求類型以及需供能區(qū)域的能量需求界定量,與太陽能塔的能量儲存界定量進行對比,并判定太陽能塔的能量儲存剩余量,最終對太陽能塔的能量供應(yīng)狀況進行反饋。
10、相對于現(xiàn)有技術(shù),本發(fā)明的實施例至少具有如下優(yōu)點或有益效果:
11、(1)本發(fā)明通過提供一種光伏光熱一體化太陽能塔供能方法及系統(tǒng),首先判定集熱器的熱能轉(zhuǎn)化評估值,匹配得到集熱器的熱能儲存界定量,并記為太陽能塔的第一能量儲存界定量,判定光伏板組件的電能轉(zhuǎn)化評估值,以此匹配得到光伏板組件的電能儲存界定量,并記為太陽能塔的第二能量儲存界定量,可以在太陽輻射不足或夜間繼續(xù)供電,保證了太陽能發(fā)電的連續(xù)性和穩(wěn)定性,匹配出需供能區(qū)域的能量需求類型以及能量需求界定量,并判定太陽能塔的能量儲存剩余量,可以確保能源供應(yīng)與需求之間的精準(zhǔn)匹配,減少能源浪費,使能源利用更加高效,最終對太陽能塔的能量供應(yīng)狀況進行反饋,有助于及時發(fā)現(xiàn)太陽能塔供能過程中的問題,從而提升太陽能塔供能系統(tǒng)的整體運行效率。
12、(2)本發(fā)明通過評估集熱器的熱能轉(zhuǎn)化評估值以及判定光伏板組件的電能轉(zhuǎn)化評估值,可以準(zhǔn)確了解集熱器將太陽能轉(zhuǎn)化為熱能的能力,同樣,判定光伏板組件的電能轉(zhuǎn)化評估值,則能反映光伏板將光能轉(zhuǎn)化為電能的效果,可以通過提高其轉(zhuǎn)化效率,從而提升太陽能塔的整體能源利用效率。
13、(3)本發(fā)明通過光伏發(fā)電和光熱發(fā)電兩者結(jié)合可以充分利用太陽能的不同方面,兩者結(jié)合可以確保太陽能塔能量供應(yīng)的連續(xù)性和穩(wěn)定性,綜合性的利用太陽能,可以靈活的應(yīng)對天氣變化,增強太陽能塔供能系統(tǒng)可靠性和靈活性。