一种光热发电系统的制作方法

本发明涉及利用光热发电，尤其涉及一种光热发电系统。

背景技术：

1、目前太阳能的利用方式主要是采用光伏发电装置和光电池装置，其中光伏发电装置的制造成本高、制造污染严重。制造过程中需要使用砷等有毒材料，对环境和水体造成一系列的污染。光伏电池板单体电压低，需要进行复杂的串并联连接，才能实现光伏电池输出高电压，在使用过程中光伏板极耳位置需要仔细维护。另外光伏板在使用过程中，其光电转换效率会逐渐下降，光伏板需要在严密的保护气体封装状态下使用，防止氧气、灰尘的污染物，在使用过程中随着光伏表面氧化的逐步加深，其光电转换效率逐渐降低。光伏板使用年限一般为7-8年，一般崭新的光伏板其光电转换效率达到45％左右，使用到第7年，其转换效率接近25％左右，发电效率严重衰竭、同时光伏板本身的发热量也会增大。另外一种光电薄膜电池目前技术不成熟，未达到批量使用阶段。

2、在新能源大发展的当下，如何收集和利用自然能源是新能源研究的一大主题。文献号为cn111379678b的专利文献公开一种本发明提供了一种太阳能光热发电系统，包括：至少一台斯特林发动机5、熔盐槽6、镜场10、熔盐液和多根导管；所述熔盐槽6通过多根导管与所述镜场10连接；所述斯特林发动机5的热端插入所述熔盐槽6；所述熔盐在通过镜场10吸收太阳热能后，通过所述多根导管储存在所述熔盐槽6中；所述熔盐槽6的熔盐液具有第一位置和第二位置；所述第一位置高于所述第二位置；当所述熔盐液为第一位置时，所述斯特林发动机5工作；当所述熔盐液为第二位置时，所述斯特林发动机5停止工作。

3、其利用斯特林发动机作为原动机，大幅减少了热发电系统中辅助设备的需求，且能量转换效率高于利用蒸汽轮机，提高太阳能利用效率。同时也存在，1、聚光装置是光热发电系统的核心组件之一，影响到对太阳光的反射的利用效率，未见其对聚光装置的改进。2、其导热介质利用熔盐，但熔盐本身固有的缺陷，比如：低热导率、低比热容、腐蚀性和相变过程中的液体泄漏，这些缺点的存在要求相应的蓄热装置材料具有较高的抗腐蚀要求，提高了设备制造成本。

4、文献号为cn108869214a的专利文献公开了一种光热发电系统，包括：空气压缩机、光热蓄热装置、光热-空气换热器、空气膨胀机和发电机；空气压缩机、空气膨胀机和发电机共轴连接；光热-空气换热器的热介质管道与光热蓄热装置的蓄热介质循环管道相连通；光热-空气换热器的冷介质管道的输入口与空气压缩机的排气口相连通，冷介质管道的输出口与空气膨胀机的进气口相连通；空气经空气压缩机加压后进一步通往光热-空气换热器换热，从而形成高温高压空气；高温高压空气驱动空气膨胀机运转，带动共轴的空气压缩机运转，同时带动共轴的发电机发电。

5、该发明采用了以空气为介质的勃雷顿循环，能够大大提高发电效率，但同时也存在，1、未见对聚光装置的改进，易导致光反射利用率低，光热转化效率低；2、其导热介质虽然用的气体，但气体的热导率往往比液体低，且对装置密封性和保压性要求更高，易升高装置的制造成本。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种安全、环保的光热发电系统，采用高反射率的聚光镜，反射镜面层采用多层金属镀层，提高光反射率，提高聚光装置散热能力，增强聚光装置的结构强度，使聚光装置长期使用不易变性，同时改进导热介质，提高光热发电系统的光电转化效率。

2、本发明的目的可以通过以下技术方案实现：一种光热发电系统，包括聚光装置，实时追踪太阳光并对太阳光进行光反射聚集；

3、循环油路，部分循环油路设置于聚光装置的反射聚集区，利用太阳光对循环油路内的导热介质进行加热；

4、热交换器，用于导热介质和蒸汽回路中的水进行热交换，并将水转化为高温高压水蒸气；

5、发电机组，借助高温高压水蒸气推动汽轮机实现热能到电能的转化；

6、其中，所述聚光装置包括聚光镜，所述聚光镜具有高反射率的复合反射镜面层。

7、进一步的：所述聚光镜还包括基层，所述反射镜面层设置在基层向阳面上，所述复合反射镜面层具有多层金属镀层。

8、进一步的：所述反射镜面层自下而上依次设置有第一镀铜层、第二镀镍层、第三镀铝层和第四镀银层。

9、进一步的：所述基层材质为玻璃纤维，所述基层和反射镜面层的各层取值范围为：

10、基层，厚度为3mm-5mm；

11、第一镀铜层，厚度为0.35μm-0.4μm；

12、第二镀镍层，厚度为0.3μm-0.35μm；

13、第三镀铝层，厚度为0.2mm-0.6mm；

14、第四镀银层，厚度为0.3μm-0.38μm。

15、进一步的：所述第四镀银层表面覆盖有0.6mm-0.65mm厚的搪玻璃层，所述搪玻璃层用于保护反射镜面层。

16、进一步的：所述导热介质为柴油。

17、进一步的：设置于聚光装置反射聚集区的部分循环油路的材质为铜或不锈钢；设置于热交换器内的部分循环油路的材质为铜或不锈钢。

18、本发明的有益效果：

19、1、本发明给出的光热发电装置，安全可靠，体积小、便于安装使用，维护方便，所产生的电能可以直接使用也可以直接并入电网系统输出，6m2的聚光镜，日发电量可达126-142度，是一种安全环保的光热发电装置。

20、2、本发明通过设置高反射率的复合反射镜面层，提高对太阳光的反射率，同时使聚光装置具有较好的散热能力，聚光装置长期使用不易变形开裂，提高了聚光装置反射率和使用寿命。

21、3、反射镜面层采用四层的金属镀层，镀铜层连接镜面整体与玻纤层，散热效果好，保证镜面结构和弧度的一致性；镀镍层对变形起到缓冲作用，保护镜面防止高温下受热开裂或层间分离，保证表面层的弧形整体一致，镀铝层，保持镜面表层温度均匀，确保光的反射效率。镀银层，确保镜面有足够的反射率，通过分层的金属镀层。提高反射镜面层光反射率的同时，能够保持聚光镜的强度，提高聚光镜的使用寿命和较佳的反射弧度。

22、4、采用液体柴油作为导热介质，相对于水、汽油等其他液体导热材料，柴油具有相对较小的热容3.99kj/kg/k，另外柴油的温升快、导热系数比较大，材料使用成本低，是一款合适的导热材料，提高光热转换效率的同时，降低产品成本造价。

技术特征：

1.一种光热发电系统，其特征在于：包括

2.根据权利要求1所述的一种光热发电系统，其特征在于：所述聚光镜(110)还包括基层(112)，所述反射镜面层(111)设置在基层(112)向阳面上，所述复合反射镜面层(111)具有多层金属镀层。

3.根据权利要求2所述的一种光热发电系统，其特征在于：所述反射镜面层(111)自下而上依次设置有第一镀铜层(111a)、第二镀镍层(111b)、第三镀铝层(111c)和第四镀银层(111d)。

4.根据权利要求3所述的一种光热发电系统，其特征在于：所述基层(112)材质为玻璃纤维，所述基层(112)和反射镜面层(111)的各层取值范围为：

5.根据权利要求4所述的一种光热发电系统，其特征在于：所述第四镀银层(111d)表面覆盖有0.6mm-0.65mm厚的搪玻璃层(113)，所述搪玻璃层(113)用于保护反射镜面层(111)。

6.根据权利要求1所述的一种光热发电系统，其特征在于：所述导热介质为柴油。

7.根据权利要求1所述的一种光热发电系统，其特征在于：设置于聚光装置(100)反射聚集区的部分循环油路(200)的材质为铜或不锈钢；

技术总结
本发明公开了一种光热发电系统，包括实时追踪太阳光并对太阳光进行光反射聚集的聚光装置，部分设置于聚光装置的反射聚集区的循环油路，利用太阳光对循环油路内的导热介质进行加热；用于导热介质和蒸汽回路中的水进行热交换的热交换器，借助高温高压水蒸气推动汽轮机实现热能到电能的转化的的发电机组；其中，聚光装置包括聚光镜，聚光镜具有高反射率的复合反射镜面层。本发明通过，设置有高反射率的复合反射镜面层，反射镜面层采用四层的金属镀层，提高对太阳光的反射率，同时使聚光装置具有较好的散热能力，聚光装置长期使用不易变形开裂，提高了聚光装置反射率和使用寿命。

技术研发人员：李永康,张伟,朱先强
受保护的技术使用者：宜丰国轩锂业有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13