管状光伏阵列背部布置的倾斜集风面为混凝土板、混凝土波形瓦、石棉瓦或玻璃管等，在降低管状光伏阵列自身的受风强度，降低太阳能发电系统的基础支撑结构成本的同时，并与基础面之间的间隙处形成集风口，产生集风效果，风力发电装置可充分利用该集风口处高密度风资源，进行风力发电，与光伏发电系统形成一体化的风光互补的太阳能发电系统。
[0048]图6是本发明的风光互补太阳能发电系统结构阵列。如图6所示，将多个如图1所示的风光互补的太阳能发电系统结构相互间隔布置，形成风光互补的太阳能发电系统结构阵列。例如，包括置于基础面606上的多组风光互补的太阳能发电系统；所述其中一组风光互补的太阳能发电系统包括由多个反射镜，例如反射镜601、反射镜602形成的菲涅尔反射镜阵列；布置于菲涅尔反射镜背部的倾斜集风面603。每一组风光互补的太阳能发电系统的菲涅尔反射镜阵列背部布置的倾斜集风面，与基础面之间间隙形成集风口，可降低菲涅尔反射镜阵列自身的受风强度，减少太阳能发电系统的基础支撑结构成本；在该集风口处布置的水平轴风力发电装置或垂直轴风力发电装置，可充分利用此集风口处高密度风力资源，进行风力发电。另外，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，使集风口对准风力发电装置的全部扫风面积中的一部分，具体说就是使风力主要集中作用于垂直轴风力发电装置的全部扫风面积中风轮的叶片内弧侧受力为主的这一半面积，从而获得最大的风力发电效率。
[0049]再者，所述风光互补太阳能发电系统结构阵列还可以包括由如图2、图3-1、图3-2、图4或图5所示的风光互补太阳能发电系统形成的结构阵列。我国大部分光能利用较高的地区，其风力资源也相对比较丰富，以中国西部地区为例，以倾斜反射镜阵列光热为例:常规设计，50丽光热电站，实现年发电2亿度时，一般占地2.5万平方公里，每年可利用的风能平均能达到8万兆瓦。如采用本发明所述的光热发电系统的风光互补结构，合理设计倾斜集风面，强化架构强度的同时，应用集风效应，采用水平轴或者垂直轴风力发电装置，以常规扫风直径1.6米，额定功率500瓦，正常风场使用折算成全年满发利用小时2200小时为例，估计装在集风口时，即使连续多排镜场相互遮挡，利用小时数也能超过3500小时。该光场安装的互补发电风机可实现年发电5000万度以上。
[0050]上述关于附图的描述内容都是以处于北半球情况为例，所述风光互补的太阳能发电系统都向阳布置，即向南倾斜布置；当处于南半球情况时，太阳能发电系统倾斜向阳布置，即向北倾斜布置。
[0051]显而易见，在不偏离本发明的真实精神和范围的前提下，在此描述的本发明可以有许多变化。因此，所有对于本领域技术人员来说显而易见的改变，都应包括在本权利要求书所涵盖的范围之内。本发明所要求保护的范围仅由所述的权利要求书进行限定。
【主权项】
1.一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。
2.根据权利要求1所述的一种风光互补的太阳能发电系统，其特征在于，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光伏电池模组阵列结构。
3.根据权利要求1所述的一种风光互补的太阳能发电系统，其特征在于，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。
4.根据权利要求3所述的一种风光互补的太阳能发电系统，其特征在于，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。
5.根据权利要求1所述的一种风光互补的太阳能发电系统，其特征在于，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。
6.根据权利要求5所述的一种风光互补的太阳能发电系统,其特征在于，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。
7.根据权利要求1所述的一种风光互补的太阳能发电系统，其特征在于，所述光热发电系统包括东西轴线平行、南北方向向阳倾斜布置的菲涅尔反射镜阵列结构。
8.根据权利要求1所述的一种风光互补的太阳能发电系统，其特征在于，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。
9.根据权利要求2所述的一种风光互补的太阳能发电系统，其特征在于，在所述光伏电池模组阵列背部布置倾斜集风面。
10.根据权利要求5或6所述的一种风光互补的太阳能发电系统，其特征在于，在所述管状光伏阵列背部布置倾斜集风面。
11.根据权利要求7所述的一种风光互补的太阳能发电系统，其特征在于，在所述菲涅尔反射镜阵列背部布置倾斜集风面。
12.根据权利要求8所述的一种风光互补的太阳能发电系统，其特征在于，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。
13.根据权利要求1所述的一种风光互补的太阳能发电系统，其特征在于，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。
14.根据权利要求1所述的一种风光互补的太阳能发电系统，其特征在于，所述基础面为地面、水面、屋顶面或楼顶面。
15.根据权利要求1所述的一种风光互补的太阳能发电系统，其特征在于，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。
16.根据权利要求15所述的一种风光互补的太阳能发电系统,其特征在于,多个垂直轴风力发电装置同轴布置在倾斜集风面与基础面间隙形成的集风口处。
17.根据权利要求16所述的一种风光互补的太阳能发电系统，其特征在于，所述多个垂直轴风力发电装置平行于倾斜集风面的下边缘布置。
18.根据权利要求1所述的一种风光互补的太阳能发电系统，其特征在于，在相邻倾斜集风面间隙处沿倾斜集风面高度上升方向依次由低到高布置多个风力发电装置。
19.根据权利要求1所述的一种风光互补的太阳能发电系统，其特征在于，所述集风口对准风力发电装置的部分扫风面积，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。
20.根据权利要求15所述的一种风光互补的太阳能发电系统，其特征在于，所述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。
21.根据权利要求20所述的一种风光互补的太阳能发电系统，其特征在于，所述风力发电装置与所述太阳能发电系统共用电能输出设备。
【专利摘要】本发明提供了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，其中，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。通过本发明在减小强大风力对太阳能发电系统的损坏、降低太阳能发电系统成本的同时，实现风光互补稳定发电。
【IPC分类】H02S40-22, H02S10-12, F03D9-00
【公开号】CN104660153
【申请号】CN201310589693
【发明人】刘辉
【申请人】刘辉, 刘映华
【公开日】2015年5月27日
【申请日】2013年11月20日
【公告号】WO2015074510A1