本发明涉及-太阳能光热发电和太阳能电能储存储存技术领域，尤其涉及一种太阳塔光热和光伏发电装置。
背景技术：
全世界正式进入化石能源减少，可再生能源增加的能源转化时代已经铁板钉钉，从政府、企业、社会组织到普通老百姓均要适应这样的发展趋势，2016年将是全球新能源时代的元年。
我国地域辽阔，太阳能光照时间划分为5类地区，年日照时数最长的为3300小时，最短的为1000小时，其中2000小时的地区面积约占全国总面积的三分之二以上，我国属于太阳能资源储量丰富的国家之一，我国陆地表面每年接受的太阳能约为14700万亿千瓦时，相当于4.9万亿吨标准煤。太阳能的应用主要是太阳能热水器，光伏电池板发电和光热反射镜聚光发电等。
太阳能光热发电的原理是通过反射镜和跟踪系统将太阳光聚焦到太阳能收集器上，利用太阳的热量加热液体或气体，液体有水或油。气体有氢、氮、氦和空气等。水被加热成为蒸汽驱动汽轮机带动发电机发电。太阳能光热发电目前有槽式、塔式、碟式和线性菲涅尔式等几种。
现有的槽式发电技术在国外已商业化应用，但发电过程需要大量用水，造成水资源的浪费，塔式技术与槽式技术相当，同样也需要大量水资源。槽式和塔式与火电站相同，使用的是蒸汽轮机。碟式太阳能发电一般采用斯特林发动机带动发电机发电。斯特林发动机是利用气体作为工作介质，由活塞推动曲轴旋转带动发电机发电，碟式制造成本非常高，是槽式热发电成本的2倍以上。碟式发电功率小，一般在3～25kw左右。目前没有小功率蒸汽轮机，如3～25kw的规格。线性菲涅尔式发电装置，聚光比低于30，槽式为70，塔式为1000，碟式为6000，聚光比越高，加热温度越高，发电效率更好。发动机是光热发电的瓶颈，需要有适应间断发电的发动机，在技术上要有新的突破。
槽式和塔式发电占地面积巨大，我国沿海地区人烟稠密，土地资源匮乏，为确保耕地红线不动摇，没有地方能提供土地发展槽式和塔式，只能到西部那些地广人稀的地方选址，目前我国西部很多城市都在酝酿上马光热槽式和塔式发电项目。但西部缺水，光热发电处于尴尬境地，光照条件好的地区往往缺少水资源，而水资源丰富的沿海地区却又缺少土地和好的发电模式。50兆瓦的光热发电年用水量在15万立方左右，与火电站基本一致。太阳能光热发电需要技术创新来适应我国沿海地区的用电需求。
在国外一般情况没有储热的话，成本为3～4万元/千瓦，有储热要高一些，如西班牙的7.5小时储热槽式电站，其安装成本为5万元/千瓦，但是有储热的电站发电小时数大幅增加，没有储热的一般为1500～2000小时，储热7.5小时的将达3800～4300小时左右，由此发电效率也更高。在西班牙、美国等国，槽式发电度电成本为2万元/kwh。如果我国实现产业化，成本应该比他们低。产业形成后，通过大规模国产化，成本应该比他们低。产业形成后，通过大规模国产化、批量生产和技术改进，能做到初投资2万元/千瓦以下，折合度电成本为1.1元～1.2元/度，到2020年，可能降到1万元/千瓦以下，发电成本将降低到0.4-0.7/度，届时将形成大规模推广应用的条件。届时，我国太阳能发电将具备建立100兆瓦级太阳光热发电站的设计能力。无储热电站装机成本为1.68元/千瓦，带8小时储热电站成本为2.2万元/千瓦，上网电价低于0.9元/千瓦时)。
本项目能够解决以上的问题，本发明将提供一种太阳塔光热和光伏发电装置，同现有太阳能槽式、塔式、碟式和线性菲涅尔式等几种引进的技术相比，太阳塔电站占地少，成本低，建造周期短，用水量少，结构可靠，全自动化，操作方便，适应北方南方地区，可规模化生产，能在短期大量使用，在不太长的时间，达到北上广等地区，治理雾霾效果会显著解善，利国利民。具有跟踪的光伏电池板可多发电30％，发电不需要燃料，一旦建成终身受益，寿命长达30年。本发明具有热能利用率高、占地面积小、且不浪费水资源的特点。本发明利用塔基占地少，空间大，充分利用空间阳光照射面积大的特点来发电，可得到较多的电能。将热能的蒸汽压力转变常温水的压力储存起来，满足智能电网对供电的要求，确保用电安全，同时兼具成本低的特点。
技术实现要素：
本发明的目的是为了解决上述诸多的问题，本发明提供了以下的技术方案：
1、一种太阳塔光热和光伏发电装置包括塔基；塔柱；转轮；第一液压驱动组件；塔身；塔屋；平衡块；对称双旋臂结构；第二液压驱动组件；集热器；反射镜；反射镜支架；光伏电池板；平面滚珠轴承；齿轮；支撑轴；集热器的支撑轴以及发电机组；其特征在于：所述的塔基与所述的塔柱采用混凝土浇筑成一体，所述的塔身置于塔柱的上方，依靠所述的第一液压驱动组件驱动安装在所述的塔柱上的所述的齿轮，形成所述的塔身可在所述的塔柱上方正反方向转动；所述的塔身的顶部通过焊接所述的对称双旋臂结构，通过所述的支撑轴穿过双旋臂结构与所述的塔身相连接，形成能前后旋转的支撑结构，在双旋臂结构的下端连接反射镜支架，在连接所述的反射镜支架上面安装反射镜；
所述的双旋臂结构的上端放置所述的平衡块；
所述的双旋臂结构与所述的反射镜支架绕所述的集热器支撑轴转动0-30°；所述的集热器的支撑轴穿过所述的塔身顶部框架，所述的集热器的支撑轴的末端安装集热器。
优选地所述的发电机组包括：第一回路的进水管；第一储水罐；发电机；水动力发电机；；第三液压驱动组件；第二储水罐；高压水罐；凝汽管；压力转换器；蒸汽稳压器22；第一蒸汽管；第一水泵；第二水泵；第二蒸汽管。
优选地所述的转轮采用平面滚珠轴承安装在塔柱2上用于支撑塔身5的整体的重量，并使得塔身根据每个季节的太阳的方向进行转动。
优选地在反射镜支架上全部安装光伏电池板或在反射镜支架的四个角落以及塔身的后方安装光伏电池板。
优选地所述的反射镜每块为500mm×500mm，厚为4mm钢化玻璃，背面镀铝反光。
优选地所述的塔身可在所述的塔柱2上方正反方向转动0-180°，每分钟转动0.5°。
优选地所述的第一液压驱动组件的转速为0.5度/分钟。
优选地所述的第二液压驱动组件用来驱动所述的双旋臂结构、所述的反射镜支架以及所述的反射镜转动。
优选地所述的集热器吸收太阳光，将水管中的加热，将所述的集热器中的水加热至蒸汽，通过热交换使得在所述的集热器中的水全部形成200℃-300℃的饱和蒸汽，在利用蒸汽的压力将蒸汽输送至所述的稳压器；
所述的集热器的一端通过第二蒸汽管连接所述的蒸汽稳压器；
所述的蒸汽稳压器安装于所述的塔屋中，通过所述的第二蒸汽管与所述的压力转换器连接，将蒸汽送入所述的压力转换器中，利用蒸汽的高压将蒸汽的压力转变成水的压力，将高压水储存到所述的高压水罐中，高压水去驱动所述的水动力发电机产生电能；
所述的高压水驱动水动力发电机旋转产生电能，水动力发电机流出的水再进入第二储水罐中；蒸汽流失压力后，凝结成水储存在第二储水罐中；第二储水罐中的水再通过水泵送入集热器中加热成为蒸汽，形成循环。
优选的安装在反射镜支架上的反射镜改为光伏电池板，本装置就可以形成一套光伏发电的的太阳能发电装置。
优选的利用不锈钢筒体深埋地下，打梅花桩，钢筋混凝土注灌的方式建造塔基，同时与塔柱连成一体，构成太阳塔光热和光伏发电装置的基础，在塔身上安装转轮，采用平面滚珠轴承安装在塔柱上用于支撑塔身的整体的重量，并使得塔身根据每个季节的太阳的方向进行转动，形成在整个塔身转动的基础，同时，在塔身上安装在利用第一液压驱动组件的驱动安装在围绕塔身一圈的齿轮，形成塔身可在塔柱上方正反方向转动0-180°，用于驱动塔身的转动的装置以转速为0.5度/分钟的速度是塔身旋转。塔身采用框架结构的形式制成，分为5段连接，每段高为3-5米。总高在15-25米之间，在塔身的中间建造塔屋用于安装发电装置，塔屋长宽高各为2-4米，在塔屋的内部主要安装储水罐，发电机，水动力发电机，高压水罐，凝汽管，压力转换器，稳压器，蒸汽管，第一水泵，第二水泵等部件，上述部件采用从上往下安装的方式安装。
优选的在塔身的中间采用悬挂结构安装双旋臂的结构框架，用来安装悬吊反射镜的托盘支架，并绕集热器转动，在托盘支架上安装反射镜，每块为500mm×500mm，厚为4mm钢化玻璃，背面镀铝反光，微凹镜面，共1344块，组成两面反射镜面，每块面积为168m2,左右合计面积为336m2每一块的反射镜的高度不一致，根据使用地的太阳的位置进行一次安装调整即可固定。同时在塔身的上方安装平衡块，用来平衡在塔身在前后旋转时，反射镜重量，减少第二液压驱动组件的驱动功率。同时在塔柱的上方安装第二液压驱动组件，驱动旋臂转动，每日转动1度，根据太阳一年365天不同的位置进行变化，进行转动。在双旋臂结构的上端放置平衡块，用来平衡反射镜支架以及放射镜在旋转过程中产生不平衡的重量。双旋臂连同反射镜支架可以绕集热器支撑轴转动0-30°。
优选的在塔身的上方与塔柱采用空心轴贯穿，在空心轴的两端采用轴套安装，使得塔身能够前后的摆动形成所需要的角度。从而满足反光镜所需要的角度。
优选的集热器的支撑轴穿过塔身顶部框架，左右长度相等安装，使得左右两侧对称平衡，在空心轴的末端安装集热器，用来接收太阳光的热能，利用将反光镜放射的太阳光聚集到集热器上，在集热器的中心安装有一排热交换器，集热器吸收太阳光，产生高温，瞬间将集热器(中的水加热至蒸汽，由于蒸汽受热膨胀，通过热交换使得在集热器中的水全部形成200℃-300℃的饱和蒸汽，在利用蒸汽的压力将蒸汽输送至出水管的稳压器。
上述技术方案，形成了一种太阳塔光热和光伏发电装置具有占地面积小、热能利用率高、且不浪费水资源的特点。
附图说明
图1是本发明的主视图；
图2是本发明的左视图；
图3是本发明的A-A的局部视图；
图4是本发明的第一实施例的俯视图；
图5是本发明的第二实施例的俯视图；
图6是本发明的第三实施例的俯视图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
图1至图4来实现一种太阳塔光热和光伏发电装置的第一种实施例，该装置包括塔基1；塔柱2；转轮3；第一液压驱动组件4；塔身5；塔屋6；平衡块7；旋臂8；第二液压驱动组件9；集热器10；第一回路的进水管11；第一储水罐12；发电机13；水动力发电机14；反射镜15；反射镜支架16；第三液压驱动组件17；第二储水罐18；高压水罐19；凝汽管20；压力转换器21；蒸汽稳压器22；第一蒸汽管23；第一水泵24；第二水泵25；光伏电池板26；平面滚珠轴承27；齿轮28；支撑轴29；集热器的支撑轴30；第二蒸汽管31；
各部件的作用功能说明如下：
1、塔基1的结构采用了将不锈钢筒体深埋地下，打梅花桩，钢筋混凝土注灌，与塔
柱2连成一体。
2、塔柱2使用镀锌无缝钢管制成，按沿周排列组合成柱结构。用于承重于整个塔身
的重量。
3、转轮3采用平面滚珠轴承27安装在塔柱2上用于支撑塔身5的整体的重量，并使
得塔身5根据每个季节的太阳的方向进行转动。
4、第一液压驱动组件4是用于驱动塔身5的齿轮28来转动，转速为0.5度/分钟，
根据一天内太阳的方向进行转动也称为日轴跟踪。
5、塔身5为框架结构，分为5段连接，每段高为3-5米。
6、塔屋6是塔身5内部的一部分，塔屋长宽高各为2-4米，用于安装发电装置。
7、平衡块7用来平衡反射镜重量，减少液压驱动功率。
8、双旋臂结构8用来悬吊反射镜托盘支架，并绕集热器10转动。
9、第二液压驱动组件9用来驱动旋臂转动，每日转动1度，根据太阳一年365天不
同的位置进行变化，将其称为季轴跟踪。
10、集热器10用来收集阳光将水加热成为高压蒸汽，工作温度1100℃，最大接收反射热功率为285KW。
11、第一回路的进水管11，将水罐中的水送入聚光器10加热，为封闭循环系统。
12、第一储水罐12用来储存来至凝汽器的水，以便第一回路使用，一般第一回路所采用的是蒸馏水，主要是为了解决不易在集热器10中产生污垢。
13、发电机13由水动力发电机带动产生电流，功率为100KW交流发电机。
14、水动力发动机14用高压水驱动。
15、反射镜15每块为500mm×500mm，厚为4mm钢化玻璃，背面镀铝反光，微凹镜面，共1344块，组成两面反射镜面，每块面积为12×14＝168m2,两大面积为336m2，每平方米反射阳光功率1KW，总反射光能为336KW。每一块的反射镜的高度不一致，根据使用地的太阳的位置进行一次安装调整即可固定。
16、反射镜支架16用管质不锈钢材料加工而成，能承受反射镜重量，并通风减少风的阻力。
17、第三液压驱动组件17用来驱动反射镜反转，靠近旋臂，起到防雨雪，抗冰雹的作用。
18、第二储水罐18用来储存第二回路发动机的用水，为封闭循环系统，是在常温下工作。
19、高压水罐19用来储存高压水供发动机使用。
20、凝汽器20用来冷凝无汽压的蒸汽，使之变成水。
21、压力转换器21，将蒸汽的压力转变成为水的压力。
22、蒸汽稳压器22用来稳定蒸汽压力。
23、第一蒸汽管23将来至集热器10的蒸汽送入稳压器中，第一蒸汽管23用矿石棉保温隔热，防止热量流失。
24、第一水泵24
25、第二水泵25
26、光伏电池板26用于光伏电池发电，将光伏电池板安装在反射镜支架16上，组成光伏发电装置。
27、平面滚珠轴承27用于塔身5的正反方向0-180°的旋转。
28、齿轮28是安装在塔身是5一周的齿轮，用于第一液压驱动组件4驱动
29、支撑轴29用于支撑整个塔身5的重量的轴，且能使得整个塔身5前后的旋转。
30、集热器的支撑轴30用于支撑集热器以及在支撑轴中空部分安装蒸汽管道以及水管。
31、第二蒸汽管31用于输送蒸汽至压力转换器21。
本发明各部件之间的结构关系如下：
本发明包括塔基1的作用主要是将其深埋地下，打梅花桩，钢筋混凝土注灌，与塔柱2连成一体，主要起到固定塔的整体的作用，塔身依靠第一液压驱动组件4驱动安装在塔柱2上的齿轮28，形成塔身5可在塔柱2上方正反方向转动0-180°，每分钟转动0.5°，对太阳光进行跟踪，将为日轴跟踪，塔身5的顶部悬挂对称双旋臂结构8，通过集热器的支撑轴30穿过双悬臂与塔身相连接，形成可以在前后旋转的支撑结构，在双旋臂结构8的下端连接反射镜支架16，在反射镜支架16上面安装反射镜15每块为500mm×500mm，厚为4mm钢化玻璃，背面镀铝反光，微凹镜面，共1344块，组成两面反射镜面，每块面积为12×14＝168m2,面积总计为336m2，在双旋臂结构8的上端放置平衡块7，用来平衡反射镜支架16以及放射镜15在旋转过程中产生不平衡的重量，双旋臂连同反射镜支架可以绕集热器支撑轴转动0-30°，每天1°，对太阳光进行跟踪，将为季轴跟踪。集热器的支撑轴30为空心轴结构，有利于集热器管道安装，集热器的支撑轴30穿过塔身5顶部框架，左右长度相等安装，使得左右两侧对称平衡，在空心轴的末端安装集热器10，用来接收太阳光的热能，利用将反光镜放射的太阳光聚集到集热器10上，在集热器10的中心安装有一排热交换器(图中为标出)，集热器10吸收太阳光，产生高温，温度达到1000℃--1100℃以上，将水管中的加热，由于在集热器10的温度能够达到1000℃--1100℃以上，瞬间将集热器10中的水加热至蒸汽，由于蒸汽受热膨胀，通过热交换使得在集热器10中的水全部形成200℃-300℃的饱和蒸汽，在利用蒸汽的压力将蒸汽输送至出水管的蒸汽稳压器22。热交换器(图中为标出)的一端连接进水管，另一端则为蒸汽出口，与蒸汽管相连，将蒸汽送入蒸汽稳压器22。蒸汽稳压器22安装于塔屋6中，通过第二蒸汽管31与压力转换器21连接，将蒸汽送入压力转换器21中，利用蒸汽的高压将蒸汽的压力转变成水的压力，将高压水储存到高压水罐19中，需要发电时，高压水去驱动水动力发电机14产生电能。蒸汽流失压力后，进入凝汽器凝结成水储存在第二储水罐18中，用第二水泵25再送到集热器10。有太阳光时，第二储水罐18中的水再送入集热器10中加热成为蒸汽，以上为封闭循环系统，称为第一回路。水量在闭循环系统中，不会减少。
高压水驱动水动力发电机14旋转产生电能，水动力发电机14流出的水再进入第二储水罐18中，作为再循环用水，称为二回路用水，在常温下工作，同样水量不会减少。将热机的问题转变为冷机来处理，与热力学第二定律中热量的流失没有关系，用以提高能量转换效率。压力储存可以多发电，同时满足智能电网对发电站要求具有储能的功能，确保用电安全。
图5是一种太阳塔光热和光伏发电装置的第二种的实施例，与第一实施例相比较，安装在反射镜支架16上面安装反射镜15的方式进行了变化，安装放射镜15的反射镜支架16上安装光伏电池板26用于光伏电池发电，在塔身5中安装一套光伏发电设备，将上述装置用于光伏发电。
图6是一种太阳塔光热和光伏发电装置的第三种的实施例，与第一实施例、第二实施例相比较，利用在反射镜支架16的四个角落以及整个塔身5的后方安装光伏电池板26，由于在光热发电的过程中，在反射镜支架16的四个角落以及整个塔身5的后方是利用率较低的地方，但对于光伏发电正好可以利用其安装光伏电池板26弥补在光热发电过程中利用率低的弱点。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。