一种光电循环发电机组的制作方法
【专利摘要】一种光电循环发电机组。所属【技术领域】是新能源相关地节约资源、低碳节能环保等有助于绿色发展地光驱发电技术装备的改进创新。所有要解决的技术问题是将③电驱发光系统装置与④光驱发电机组实施技术对接整合，①电能②光能循环互动转换。解决上述问题的技术要点是以电驱光能发电替代/舍弃天然太阳光能发电。主要用途是以发电量远远高于用电量(保守估算＞16∶1)地能耗比值，大幅提高辐射光照强度、密度、稳定性以及辐射伏转化为电流的光电转换效率，大幅度降低单瓦成本，有效规避季节、昼夜以及阴晴等气象状况影响，实现光能发电机组能够保障持续发电，保障年发电时数，精准预测系统发电量。
【专利说明】一种光电循环发电机组【技术领域】
[0001]本装置涉及新能源相关地高端装备制造、低碳技术、节约资源、节能环保等有助于绿色发展地光伏发电技术设备设施的改进创新。
【背景技术】
[0002]目前国内外光伏电站发电完全是依赖来自地球外部天体太阳的能源(主要是太阳能)，是太阳中的氢原子核在超高温时聚变释放的巨大能量。其缺陷是:
[0003](I)、太阳辐射的光照能量分布密度小，约100W/m2，需占用巨大面积。
[0004](2)、受季节、昼夜以及阴晴等气象状况影响大，不能连续发电，年发电时数较低，平均1300h，精准预测系统发电量比较困难。
[0005](3)、光伏系统造价昂贵，系统成本40000~60000元/kW，与常规电力(煤电、水电)相比，不具有竞争优势。
【发明内容】
[0006]本系统装置通过将【电驱发光系统装置】与【光驱发电机组】实施技术对接整合，【电能】【光能】循环互动转换；以电驱光能发电【替代】【含弃】天然太阳光能发电；以发电量远远高于用电量(保守估算> 16: I)地能耗比值，大幅提高辐射光照强度、密度、稳定性以及辐射光伏转化为电流的光电转换效率，大幅度降低单瓦成本，规避季节、昼夜以及阴晴等气象状况影响，实现 光能发电机组能够保障持续发电，保障年发电时数，精准预测系统发电量。
[0007]技术方案
[0008]本系统装置由具备高光效、高稳定性、高密度强光照射的【电驱发光系统装置】与【光驱发电机组】如光伏发电、光化学发电、光感应发电、光生物发电、光热发电机组及其电驱光能电池组件(阵列)、控制器、蓄电池、逆变器、用户即电驱发光负载等附件组成。其中，电驱光能电池组件和蓄电池为电源系统，控制器和逆变器为控制保护系统，负载为系统终端等。【电能】通过【电驱发光系统装置】转换为【光能】，【光能】通过【光驱发电机组】转换为【电能】;以发电量远远高于用电量(保守估算> 16: I)的能耗比值，持续做功发电并发电做功。
[0009]本系统装置是将电驱光能直接转变成电能的一种发电方式。它包括光伏发电、光化学发电、光感应发电和光生物发电四种形式，在光化学发电中有电化学光伏电池、光电解电池和光催化电池。
[0010]此外还有电驱光热发电是先将电驱光能转化为热能，再将热能转化成电能，它有两种转化方式。一种是将电驱光热能直接转化成电能，如半导体或金属材料的温差发电，真空器件中的热电子和热电离子发电，碱金属热电转换，以及磁流体发电等。另一种方式是将电驱光热能通过热机(如汽轮机)带动发电机发电，与常规热力发电类似，只不过是其热能不是来自燃料，也不是来自太阳能，而是来自电驱光能。[0011]电驱光能发电控制器(光伏控制器和风光互补控制器)对所发的电能进行调节和控制，一方面把调整后的能量送往直流负载或交流负载，另一方面把多余的能量送往蓄电池组储存，当所发的电不能满足负载需要时，控制器又可把蓄电池的电能送往负载。蓄电池充满电后，控制器还能控制蓄电池不被过充。当蓄电池所储存的电能放完时，控制器能够控制蓄电池不被过度放电，保护蓄电池、控制器的性能和使用寿命及系统的可靠性。
[0012]本系统装置通过相对极少的高压电量电能驱动电驱强热聚光照射系统装置生成高光效、高稳定性、高辐射光照强度和密度以及高热量【光能】，【光能】通过【光驱发电机组】转换为【电能】;以发电量远远高于用电量(保守估算> 16: I)的能耗比值，持续做功发电并发电做功。
[0013]技术原理
[0014]本系统装置的【光能】是由【电能】直接转换而来，故具备高光效、高稳定性、高辐射光照强度和密度以及高热量。
[0015]本系统装置电驱光能电池是一对光有响应并能将光能转换成电力的器件。能产生光伏效应的材料有许多种，如:单晶娃，多晶娃，非晶娃，神化嫁，砸钢铜等。它们的发电原理基本相同，现以晶体硅为例描述光发电过程。P型晶体硅经过掺杂磷可得N型硅，形成P-N结。
[0016]受吉光光电效应制衡，当光线照射太阳能电池表面时，一部分光子被娃材料吸收；光子的能量传递给了硅原子，使电子发生了越迁，成为自由电子在P-N结两侧集聚形成了电位差，当外部接通电路时， 在该电压的作用下，将会有电流流过外部电路产生一定的输出功率。这个过程的实质是:光子能量转换成电能的过程。
[0017]本申请认为:能量守恒定律是相对物质自身能量而言，并非绝对一成不变的，其在特定条件下可以转化；当一定能量的物质因外力作用发生物理性、化学性、生物性等结构因质质变后，其相对能量也会发生质的递增或递减。这种能量的递増或递减有时具备相当于裂变或聚变般地爆轰效应，例如短跑运动员的百米体能极限奔跑速度仅为9.6秒，而人类若借助高铁、飞机等现代交通工具，便可轻松实现日行千里万里。
[0018]当电能通过光驱电动机组产生的电势，再通过电驱发光系统装置作用于光源时，光源的质量便会瞬时转变为巨能光辐射并释放强烈的光能，这种能量还会呈几何基数递
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[0019]由于该光驱发电机组在满负荷运转工况下，采用的是聚能光源，电驱发光系统装置所需的光照能量极其有限、微乎其微，这就使电驱发光系统装置满负荷运转做功生产光驱电能所需的电驱光能也相应有限，而有限的电驱光能仅需相应有限的光驱电能，就可以通过相对极少的电量电能驱动电驱强热聚光照射系统装置生成高光效、高稳定性、高辐射光照强度和密度以及高热量光能，并以单元或多组电驱发光系统装置组，同时驱动或带动光驱发电机组产生光有响应将光能转换成电能而发电。实现以发电量远远大于用电量的能耗比值(保守估算>16: 1)，循环往复、以至无穷的电驱光能与光驱电能能量互动转换，驱动光电循环永动发电机组持续做功发电并发电做功，从而以电驱光能替代舍弃天然光能(太阳能)。
有益效果
[0020]本系统装置可通过相对极少的高压电量电能驱动电驱强热聚光照射系统装置，为光伏发电、光化学发电、光感应发电、光生物发电、光热发电机组生成并提供高光效、高稳定性、高辐射光照强度和密度以及高热量地充足地电驱【光能】。
[0021]本系统装置能够以发电量远远高于用电量(保守估算> 16: I)地能耗比值，大幅提高辐射光照强度和密度以及光伏转化为电流的光电转换效率，大幅度降低单瓦成本，有效规避季节、昼夜以及阴晴等气象状况影响，实现光能发电机组能够保障持续发电，保障年发电时数，精准预测系统发电量。
[0022]本系统装置可将庞大繁锁地光伏光热输变电网络电网系统化整为零、条块分割，不仅极大程度上降低、减少因远距离超远距离输送电流导致地电能损耗，还可能大幅削减建设高压超高压输变电线路设施、光伏电站、核电站、天然风力电站、燃煤电站等设备设施，必然产生地巨额工程投资。
[0023]本系统装置若能得到全面推广应用，可能极大提高物理能源(光能)中间环节转换(发电)效率，仅我国每年就可节约火电系统标准动力燃煤消费20亿吨以上，约合人民币2万亿元(保守估算)；届时将可能极大降低人均和单位GDP能耗，可能使人类社会从根本上解决越来越大地资源环境压力，摆脱因产能扩大导致地严重制约经济建设发展地煤慌、电慌、油荒、气荒等各种能源危机。
[0024]本系统装置可能逐步替代燃煤、燃油、燃气、核能特别是太阳能等发电技术，可能预示伴随人类社会持续千百万年的化石能源时代即将终结。
[0025]本系统装置为能源结构配置调整，特别是节能环保产业，提供了低能耗、低成本、高效率、高回报率的新的极其广阔地拓展运营空间。
[0026]本系统装置具备明显提高产业技术水平和经济效益的前景，具有明显地国际经济竞争能力，可能对国家新能源战略和分布式能源战略起到极大地推进作用，起到极大地推进作用，人类社会的历史进程可能再次发生颠覆性地巨变。
【专利附图】
【附图说明】
[0027]图1是一种光电循环发电机组【光能电能循环简要不意图】；图2是一种光电循环发电机组【光能电能循环示意图；图3是一种光电循环发电机组【工艺流程示意图】。
具体实施方案
[0028](I)、本系统装置由具备高光效、高稳定性、高密度强光照射的③【电驱发光系统装置】与④【光驱发电机组】如光伏发电、光化学发电、光感应发电、光生物发电、光热发电机组及其电驱光能电池组件(阵列)、⑤【蓄电池】，⑥【控制器】、逆变器，用户即电驱发光⑦【负载】等附件组成。其中，电驱②【光能】电池组件和⑤【蓄电池】为电源系统，⑥【控制器】和逆变器为控制保护系统，⑦【负载】为系统终端等。
[0029](2)、①【电能】通过③【电驱发光系统装置】转换为②【光能】，②【光能】通过④【光能发电机组】转换为①【电能】；以发电量远远高于用电量(保守估算> 16: I)的能耗比值，持续做功发电并发电做功。
[0030](3)、本系统装置是将电驱②【光能】直接转变成①【电能】的一种发电方式。它包括光伏发电、光化学发电、光感应发电和光生物发电四种形式，在光化学发电中有电化学光伏电池、光电解电池和光催化电池。[0031](4)、此外还有电驱光热发电是先将电驱②【光能】转化为热能，再将热能转化成①【电能】，它有两种转化方式。一种是将电驱光热能直接转化成①【电能】，如半导体或金属材料的温差发电，真空器件中的热电子和热电离子发电，碱金属热电转换，以及磁流体发电等。另一种方式是将电驱光热能通过热机(如汽轮机)带动发电机发电，与常规热力发电类似，只不过是其热能不是来自燃料，也不是来自太阳能，而是来自电驱②【光能】。
[0032](5)、电驱光能发电⑥【控制器】(光伏控制器和风光互补控制器)对所发的①【电能】进行调节和控制，一方面把调整后的能量送往直流⑦【负载】或交流⑦【负载】，另一方面把多余的能量送往⑤【蓄电池】组储存，当所发的电不能满足⑦【负载】需要时，⑥【控制器】又可把⑤【蓄电池】的①【电能】送往⑦【负载】。⑤【蓄电池】充满电后，⑥【控制器】还能控制⑤【蓄电池】不被过充。当⑤【蓄电池】所储存的①【电能】放完时，⑥【控制器】能够控制⑤【蓄电池】不被过度放电，保护⑤【蓄电池】、⑥【控制器】的性能和使用寿命及系统的可靠性。
[0033](6)、本系统装置通过相对极少的高压电量①【电能】驱动电驱强热聚光照射系统装置生成高光效、高稳定性、高辐射光照强度和密度以及高热量②【光能】，②【光能】通过④【光驱发电机组】转换为①【电能】;以发电量远远高于用电量(保守估算> 16: I)的能耗比值，持续做功发 电并发电做功。
【权利要求】
1.一种光电循环发电机组。其技术特征是:通过将③【电驱发光系统装置】与④【光驱发电机组】实施技术对接整合，①【电能】②【光能】循环互动转换；以电驱光能发电【替代】【含弃】天然太阳光能发电；以发电量远远高于用电量(保守估算> 16: I)地能耗比值，大幅提高辐射光照强度、密度、稳定性以及辐射光伏转化为电流的光电转换效率，大幅度降低单瓦成本，规避季节、昼夜以及阴晴等气象状况影响，实现光能发电机组能够保障持续发电，保障年发电时数，精准预测系统发电量。包括: (1)、具备高光效、高稳定性、高密度强光照射的③【电驱发光系统装置】与④【光驱发电机组】如光伏发电、光化学发电、光感应发电、光生物发电、光热发电机组及其电驱②【光能】电池组件(阵列)、⑥【控制器】、⑤【蓄电池】、逆变器、用户即电驱发光⑦【负载】等附件组成，在一种光电循环发电机组中的应用。 (2)、具备电驱②【光能】电池组件和⑤【蓄电池】为电源系统，⑥【控制器】和逆变器为控制保护系统，⑦【负载】为系统终端等，在一种光电循环发电机组中的应用。 (3)、具备①【电能】通过③【电驱发光系统装置】转换为②【光能】，②【光能】通过④【光驱发电机组】转换为①【电能】，持续做功发电并发电做功，在一种光电循环发电机组中的应用。 (4)、具备将电驱②【光能】直接转变成①【电能】的一种发电方式。它包括光伏发电、光化学发电、光感应发电和光生物发电四种形式，在光化学发电中有电化学光伏电池、光电解电池和光催化电池,在一种光电循环发电机组中的应用。 (5)、具备电驱光热发电是先将电驱②【光能】转化为热能，再将热能转化成①【电能】，它有两种转化方式。一 种是将电驱光热能直接转化成①【电能】，如半导体或金属材料的温差发电，真空器件中的热电子和热电离子发电，碱金属热电转换，以及磁流体发电等，另一种是将电驱光热能通过热机(如汽轮机)带动发电机发电，与常规热力发电类似，只不过是其热能不是来自燃料，也不是来自太阳能，而是来自电驱②【光能】，在一种光电循环发电机组中的应用。 (6)、具备电驱②【光能】发电⑥【控制器】(光伏控制器和风光互补控制器)对所发的①【电能】进行调节和控制，一方面把调整后的能量送往直流⑦【负载】或交流⑦【负载】，另一方面把多余的能量送往⑤【蓄电池】组储存，当所发的电不能满足⑦【负载】需要时，⑥【控制器】又可把⑤【蓄电池】的①【电能】送往⑦【负载】。⑤【蓄电池】充满电后，⑥【控制器】还能控制⑤【蓄电池】不被过充。当⑤【蓄电池】所储存的①【电能】放完时，⑥【控制器】能够控制⑤【蓄电池】不被过度放电，保护⑤【蓄电池】、⑥【控制器】的性能和使用寿命及系统的可靠性，在一种光电循环发电机组中的应用。 (7)、具备通过相对极少的高压电量①【电能】驱动电驱强热聚光照射系统装置生成高光效、高稳定性、高辐射光照强度和密度以及高热量②【光能】，②【光能】通过④【光驱发电机组】转换为①【电能】；持续做功发电并发电做功，在一种光电循环发电机组中的应用。
【文档编号】H02K53/00GK104038026SQ201410292630
【公开日】2014年9月10日 申请日期:2014年6月24日 优先权日:2014年6月24日
【发明者】匡仲平 申请人:匡仲平