年艷利
摘要:現(xiàn)階段,隨著不可再生珍惜資源的大量開采,環(huán)境污染問題和能源短缺問題已經(jīng)成為世界級(jí)別的難題,因此國(guó)家開始注重新能源的研究,并且在不斷的應(yīng)用和經(jīng)驗(yàn)累積下,已經(jīng)初具規(guī)模,但隨著資源需求逐漸增加,傳統(tǒng)的工作結(jié)構(gòu)也開始力不從心,為解決這一問題,新能源行業(yè)需要對(duì)當(dāng)前的技術(shù)體系進(jìn)行深度優(yōu)化,提升工作效率?;诖?,本文通過對(duì)太陽(yáng)能光伏光熱互補(bǔ)利用的關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行論述,明確實(shí)際工作過程中的應(yīng)用途徑,以期更好地建設(shè)環(huán)境友好型工業(yè),降低能源浪費(fèi)情況。
關(guān)鍵詞:太陽(yáng)能光伏-光熱互補(bǔ)利用;技術(shù);研究
在可持續(xù)發(fā)展理念不斷深化的背景下,由于太陽(yáng)能行業(yè)可以對(duì)生態(tài)環(huán)境恢復(fù)和群眾日常生活產(chǎn)生直接影響,故而其逐漸受到社會(huì)的關(guān)注,考慮到太陽(yáng)能行業(yè)技術(shù)含量較高,以太陽(yáng)能光伏光熱互補(bǔ)利用技術(shù)為代表的技術(shù)體系更是尤為復(fù)雜,故而為提升技術(shù)落實(shí)效果,工作人員應(yīng)該提升認(rèn)知,系統(tǒng)學(xué)習(xí)專業(yè)知識(shí),促進(jìn)生態(tài)環(huán)境與社會(huì)健康發(fā)展。
1 關(guān)鍵技術(shù)
太陽(yáng)能光伏光熱互補(bǔ)利用技術(shù)是一項(xiàng)由光伏利用技術(shù)與光熱利用技術(shù)融合而得的新型技術(shù)手段,是太陽(yáng)能資源利用的主流趨勢(shì)。其主要的內(nèi)容包括以下兩點(diǎn):
1.1 光伏熱機(jī)互補(bǔ)利用技術(shù)
總有國(guó)外科學(xué)家優(yōu)先提出將光伏發(fā)電技術(shù)和熱機(jī)相結(jié)合來(lái)實(shí)現(xiàn)熱機(jī)回收光伏電池所產(chǎn)生的多余熱量,進(jìn)而反饋到電池內(nèi)部,降低溫度,提升工作效率,還可以借助熱機(jī)來(lái)做功,提升能源產(chǎn)出量,其原理是通過聚光鏡,光伏電池,電能儲(chǔ)存模塊,熱機(jī)和熱能儲(chǔ)存模塊等多部分集成工作形成的仙境結(jié)構(gòu),當(dāng)太陽(yáng)能照射光優(yōu)先聚集到光伏電池表面時(shí),一部分太陽(yáng)光譜能量會(huì)利用特殊工藝轉(zhuǎn)化為電能,并儲(chǔ)存到太陽(yáng)能電池中,另一部分太陽(yáng)光譜能量會(huì)轉(zhuǎn)化為熱能,用于驅(qū)動(dòng)熱機(jī)做功來(lái)對(duì)外進(jìn)行能量產(chǎn)出。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì),通過對(duì)熱機(jī)做功生產(chǎn)的熱能進(jìn)行回收,可以提升當(dāng)前系統(tǒng)的工作效率,對(duì)比光伏發(fā)電系統(tǒng)和光熱發(fā)電系統(tǒng)的工作原理來(lái)實(shí)現(xiàn)二者之間的聯(lián)動(dòng)工作,保守估計(jì)至少可以提升兩成的工作效率。進(jìn)一步對(duì)系統(tǒng)中的運(yùn)行參數(shù)進(jìn)行調(diào)節(jié),可以定量的進(jìn)行溫度循環(huán)測(cè)試,針對(duì)當(dāng)前工作環(huán)境的溫度和太陽(yáng)輻射強(qiáng)度等參數(shù)的變化,收集光伏電發(fā)電效率參數(shù)的變化情況,進(jìn)而提升整體的循環(huán)效率,對(duì)整個(gè)系統(tǒng)產(chǎn)生循環(huán)互補(bǔ)的狀態(tài),確保在完善的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)運(yùn)行時(shí)即使溫度低于標(biāo)準(zhǔn)值,互補(bǔ)系統(tǒng)也會(huì)隨著運(yùn)行時(shí)間的增加而不斷進(jìn)行調(diào)節(jié)控制,系統(tǒng)效率處于恒定狀態(tài)。對(duì)于光伏熱即互補(bǔ)系統(tǒng)而言,其工作效率較比傳統(tǒng)的單一系統(tǒng)之所以能夠快速提升,是因?yàn)闊釞C(jī)內(nèi)部的穩(wěn)定循環(huán),可以對(duì)光伏電池所產(chǎn)生的熱能進(jìn)行合理回收,形成良好的循環(huán)系統(tǒng),相互促進(jìn),減少客觀因素的影響。
1.2 光伏光熱化學(xué)物理利用技術(shù)
將光伏利用技術(shù)和光熱化學(xué)技術(shù)進(jìn)行互補(bǔ),是提升太陽(yáng)能利用率的一種有效途徑,可以通過將光伏電池和光熱化學(xué)反應(yīng)相結(jié)合,形成穩(wěn)定的循環(huán)系統(tǒng),通過導(dǎo)入甲醇和其他輔助,既可以借助化學(xué)反應(yīng)所產(chǎn)生的能量供給整個(gè)系統(tǒng)處于運(yùn)行狀態(tài)。該系統(tǒng)及主要通過菲涅爾透鏡,光學(xué)冷靜,光伏電池和化學(xué)反應(yīng)器組成在運(yùn)行時(shí),首先,照射到菲涅爾透鏡上的太陽(yáng)光線,會(huì)利用光線折射聚集到光伏電池表面,將熱能轉(zhuǎn)化為電能儲(chǔ)存到太陽(yáng)能電池中,該工藝在生產(chǎn)電能的同時(shí),也會(huì)產(chǎn)生熱能,光伏光熱化學(xué)互補(bǔ),利用技術(shù)會(huì)將熱能通過輻射兌換的方式傳遞到外界環(huán)境,剩余熱能通過熱傳導(dǎo)等方式傳遞到反應(yīng)器中,為光熱化學(xué)反應(yīng)提供環(huán)境條件,這樣可以控制太陽(yáng)能燃料的使用,實(shí)現(xiàn)資源合理利用。其次,工作人員還要明確光熱化學(xué)反應(yīng)所需要使用的燃料是通過太陽(yáng)能進(jìn)行收集,儲(chǔ)存并轉(zhuǎn)化為電能,進(jìn)而投入使用的,所以該工作系統(tǒng)需要和內(nèi)燃機(jī)以及發(fā)電機(jī)組形成一個(gè)配套的整體結(jié)構(gòu),而后和燃料裝置進(jìn)行耦合,分別對(duì)每一個(gè)子系統(tǒng)進(jìn)行性能分析,找出現(xiàn)有工作體系中的短板,針對(duì)性的制定優(yōu)化方案,提升實(shí)驗(yàn)穩(wěn)定性,避免零件經(jīng)常損壞帶來(lái)不必要的成本損失。同時(shí),相關(guān)單位還通過加裝太陽(yáng)能燃料儲(chǔ)存裝置和內(nèi)燃機(jī)來(lái)提升燃料供應(yīng)能力,使得整個(gè)供電系統(tǒng)更加的安全穩(wěn)定,即使當(dāng)天受天氣影響,太陽(yáng)光照射幅度較大,也可以將多余的熱能轉(zhuǎn)化為燃料生產(chǎn)所需要的條件,利用熱傳導(dǎo)原理為介質(zhì),實(shí)現(xiàn)資源管控,避免不必要的浪費(fèi)??偟膩?lái)說,為耦合整個(gè)發(fā)電機(jī)組和光熱反應(yīng)形成完善的互補(bǔ)系統(tǒng),應(yīng)該在每一個(gè)不同子系統(tǒng)的連接處進(jìn)行加固處理,同時(shí)確保光熱化學(xué)反應(yīng)所需的燃料能夠穩(wěn)定供應(yīng),聯(lián)合對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)組進(jìn)行熱學(xué)循環(huán)執(zhí)行,穩(wěn)固電能輸出的同時(shí),進(jìn)一步提升太陽(yáng)能利用率。
2 實(shí)際應(yīng)用
傳統(tǒng)的太陽(yáng)能利用技術(shù)是單一的開展光伏利用技術(shù)或光熱利用技術(shù),通過將太陽(yáng)能光譜中的能量轉(zhuǎn)化為電能來(lái)實(shí)現(xiàn)太陽(yáng)能的轉(zhuǎn)換,本身都具有極強(qiáng)的工作能力,但因?yàn)楝F(xiàn)階段客戶需求越來(lái)越多樣化,傳統(tǒng)的單一工作模式已經(jīng)無(wú)法完全應(yīng)對(duì),此時(shí)就需要追求新型技術(shù)手段或?qū)ΜF(xiàn)有的技術(shù)體系進(jìn)行優(yōu)化?;诖耍夥鉄峄パa(bǔ)技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生,一經(jīng)推出便成為各國(guó)學(xué)者重點(diǎn)研究的對(duì)象,其原理是通過收集照射的太陽(yáng)能,經(jīng)過光伏電池轉(zhuǎn)化為電能向外輸出,然后將光伏電池所產(chǎn)生的多余熱能利用汽油泵熱技術(shù)進(jìn)行二次利用,這種方法可以有效回收資源,避免不必要的能源浪費(fèi),也會(huì)間接提升太陽(yáng)能利用率,提升工作效率。其廣泛應(yīng)用的原因主要還是因?yàn)槲覈?guó)煤炭,石油等不可再生,珍惜資源被過度開采導(dǎo)致環(huán)境污染問題和能源短缺問題日益嚴(yán)重,太陽(yáng)能作為新型可再生清潔能源,在多崗位中憑借其優(yōu)勢(shì)已經(jīng)被廣泛利用,光伏光熱互補(bǔ)利用技術(shù)也在太陽(yáng)能發(fā)電廠的新能源產(chǎn)業(yè)中被良好的應(yīng)用,有效實(shí)現(xiàn)資源穩(wěn)定供應(yīng)的同時(shí),提升安全性。
結(jié)束語(yǔ):
綜上所述,太陽(yáng)能光伏光熱互補(bǔ)利用技術(shù),能夠?qū)⒐夥姵刂械奶?yáng)能光譜能量轉(zhuǎn)化為電能,同時(shí)向外穩(wěn)定輸出,所產(chǎn)生的多余熱能也能二次利用,這符合我國(guó)可持續(xù)發(fā)展理念的要求,融合式的工作特點(diǎn)也可以大幅減少太陽(yáng)能利用過程中的能量損失,進(jìn)而提升整體工作效率,實(shí)現(xiàn)行業(yè)穩(wěn)定發(fā)展。
參考文獻(xiàn):
[1]張旭軍,孫勇. 太陽(yáng)能光伏—光熱互補(bǔ)利用技術(shù)研究綜述[J]. 河北建筑工程學(xué)院學(xué)報(bào),39(1):5.