一种风光互补的太阳能发电系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种应用于风光互补的太阳能发电系统，具体地涉及到充分利用太阳能发电系统的装置结构特点，安装风力发电装置，实现风光互补的发电系统。
【背景技术】
[0002]太阳能是一种取之不竭、清洁的可再生能源。开发利用太阳能资源是开拓新能源、保护环境和节能减排的有效途径。随着太阳能等可再生能源利用在全世界蓬勃发展，太阳能发电(光伏发电和聚光光热发电)逐步为人们所认识并成为新能源研发应用的方向，追求在降低成本、提高可靠性的前提下开展规模应用。
[0003]全球大部分太阳能资源丰富地区、太阳能直福射(direct normal irradiance,DNI)高的地区都集中在中、高纬度35-40度附近，为更加有效的利用太阳光资源，一般太阳能利用装置都会将受光面面向赤道方向抬起倾斜，以便增大受光面的全年受光量。例如，在中国西部地区的太阳能光伏电站，通常将光伏板向南斜立布置，光伏板与水平地面夹角一般在20-40度之间；又或者将反射镜条阵列的布置平面设计为面向赤道方向倾斜。这些倾斜式的布置方式虽然提高了光伏板或反射镜单位面积的受光量，但与水平布置相比，易受到风力的影响，需要增加抗风装置减弱风力对太阳能利用装置的影响，增加了太阳能利用装置的材料成本和设计难度。
[0004]在大部分太阳能资源丰富的地区，其风能资源也较为丰富，采取风光互补的方式进行能源的综合开发和利用，可降低发电系统单位功率的投资成本，使之接近甚至低于传统发电系统的单位功率投资比，促进太阳能短时间内的大规模应用。
【发明内容】
[0005]本发明目的为进一步降低太阳能发电成本，利用太阳能发电系统架构开发风能资源，欲提供一种风光互补的太阳能发电系统，包括布置于基础面上的光伏发电系统和/或光热发电系统，其特征在于，所述风光互补的太阳能发电系统还包括倾斜集风面和风力发电装置，所述风力发电装置布置在倾斜集风面与基础面之间的通风间隙形成的集风口处，和/或布置在相邻倾斜集风面之间的通风间隙形成的集风口处。
[0006]进一步地，所述光伏发电系统包括东西轴线平行，南北方向向阳倾斜的光伏电池模组阵列结构。
[0007]进一步地，所述光伏发电系统包括东西轴线平行、南北方向向阳倾斜布置的管状光伏结构阵列；将光伏电池模组封装在玻璃管内形成管状光伏结构，多个管状光伏结构相互紧密排列固定形成所述管状光伏结构阵列。
[0008]进一步地，所述光伏发电系统包括南北轴线平行、实施东西方向太阳光线跟踪的管状光伏阵列；将光伏电池模组封装在玻璃管内形成管状光伏，多个管状光伏间隔布置形成所述管状光伏阵列。
[0009]优选地，在玻璃管内的光伏电池模组两侧布置聚光系统，增加光伏电池模组接收的太阳光线，提闻发电效率。
[0010]进一步地，所述光热发电系统包括东西轴线平行，南北方向向阳倾斜的菲涅尔反射镜阵列结构。
[0011]进一步地，所述光热发电系统包括南北轴线平行，东西方向整体成“V”字型的菲涅尔反射镜阵列结构。
[0012]优选地，所述菲涅尔反射镜阵列结构，针对不同的南北方向的间距，在倾斜集风面特定位置布置不同密度的集风口，使风力集中吹向集风口，增加局部风力。
[0013]进一步地，在所述光伏电池模组阵列背部布置倾斜集风面。
[0014]进一步地，在所述管状光伏背部布置倾斜集风面。
[0015]进一步地，在所述倾斜布置的菲涅尔反射镜阵列背部布置倾斜集风面。
[0016]进一步地，在所述“V”字型的菲涅尔反射镜阵列两面背部分别布置倾斜集风面。
[0017]进一步地，所述倾斜集风面为混凝土板、混凝土波形瓦、石棉瓦或玻璃管。
[0018]进一步地，所述风力发电装置为水平轴风力发电装置或垂直轴风力发电装置。水平轴风力发电装置的风轮的旋转轴与风向平行；垂直轴风力发电装置的风轮的旋转轴垂直于气流方向，其风轮可接受来自任何方向的风，结构设计较为简单，垂直轴风力发电装置的旋转轴一般垂直于地面，也可以与地面平行布置，本发明中优选旋转轴与地面平行布置。
[0019]进一步地，在倾斜集风面与基础面间隙形成的集风口处同轴布置垂直轴风力发电装置。多个垂直轴风力发电装置的转动轴机械转动连接，整体输出转矩，形成更大的轴功率输出。
[0020]进一步地，所述多个垂直轴风力发电装置的转动轴与倾斜集风面的下边缘平行布置。
[0021]优选地，根据菲涅尔反射镜阵列的高度、多个菲涅尔反射镜阵列之间的间距设计倾斜集风面的位置或者根据光伏电池模组阵列的高度、多个光伏电池模组阵列之间的间距设计倾斜集风面的位置，使集风口对准风力发电装置的部分扫风面积，使风力主要作用于垂直轴风力发电装置的风轮的叶片内弧侧部分，获得最大的风力发电效率。
[0022]优选地，在相邻倾斜集风面之间的通风间隙形成的集风口处沿倾斜集风面高度上升方向依次由低到高布置多个水平轴风力发电装置或多个垂直轴风力发电装置，避免风力发电装置对菲涅尔反射镜阵列或光伏电池模组阵列的阳光遮挡，以便接收更大的风力，提高风力发电效率。
[0023]进一步地，所述的风力发电装置提供太阳能发电系统泵体、除氧、电加热管道伴热、供暖、厂用电。
[0024]进一步地，所述风力发电装置与太阳能发电系统共用电能输出设备。
[0025]优选地,在风能电力输出的同时,使用太阳能光热发电输出对风能电力输出功率和太阳能电力输出功率的总功率进行调节，稳定太阳能发电系统的整场输出功率，实现风光互补稳定发电，提高对电网调度的适应性。
[0026]进一步地，所述基础面可以为地面、水面、屋顶面或楼顶面等。
[0027]本发明提供的一种太阳能发电系统的风光互补结构具有以下特点及优点:1、利用现有的太阳能发电系统的场地、架构，补充风能发电，共用能量输出系统，降低太阳能发电系统的单位功率造价，使之接近或低于传统化石能源发电造价；2、提高光热发电厂的输出功率的稳定平衡能力，补充夜间及光照不足时的输出电力，提高电能质量，便于接入系统及调度；3、加装的倾斜集风面，通过合理设计，降低光场架构强度要求，提高抗风水平。
【附图说明】
[0028]图1是本发明的风光互补的太阳能发电系统结构的第一个实施例的结构示意图。
[0029]图2是本发明的风光互补的太阳能发电系统结构的第二个实施例的结构示意图。
[0030]图3-1、图3-2、图3-3是本发明的风光互补的太阳能发电系统结构的第三个实施例的结构示意图。
[0031]图4是本发明的风光互补的太阳能发电系统结构的第四个实施例的结构示意图。
[0032]图5是本发明的风光互补的太阳能发电系统结构的第五个实施例的结构示意图。
[0033]图6是本发明的风光互补太阳能发电系统结构阵列的结构示意图。
【具体实施方式】
[0034]下面结合实施例对本发明进行进一步的详细说明。
[0035]实施例1
图1是本发明的风光互补的太阳能发电系统结构的第一个实施例。如图1所示，风光互补的太阳能发电系统置于基础面105上，包括由多片反射镜例如反射镜101和反射镜102，形成的菲涅尔反射镜阵列；在菲涅尔反射镜阵列的背部布置倾斜集风面103，其与基础面105之间保持一定距离的通风间隙，形成集风口，多个风力发电装置，如垂直轴风力发电装置104同轴布置在该集风口处，多个风力发电装置的转动轴机械转动连接且