光熱復(fù)合發(fā)電系統(tǒng)
太陽能光熱復(fù)合發(fā)電系統(tǒng)利用了可見光和對于普通太陽能系統(tǒng)無用的紅外線。 該系統(tǒng)通過菲涅耳透鏡把太陽光分離為可見光線和紅外線,可見光線經(jīng)過反射作用于太陽能電池,紅外線透過特殊鏡頭用于電熱發(fā)電模塊發(fā)電。由于同時(shí)利用了可見光和紅外線兩種能源,發(fā)電效率高于現(xiàn)行太陽能發(fā)電的2倍。該系統(tǒng)利用可能影響太陽能電池發(fā)電的熱來發(fā)電,還利用了廢熱提供熱水。
其光電和光熱綜合太陽能利用率達(dá)到了65%以上。其中25%的能量被轉(zhuǎn)換成電能,(21%通過太陽能電池,4%通過電熱發(fā)電模塊),40%作為熱能收集。
關(guān)于電熱發(fā)電模塊
電熱發(fā)電模塊把熱能通過溫度梯度的形式轉(zhuǎn)化成電能(塞貝克效應(yīng)1)。模塊由按光熱梯度順序排列的幾塊熱電偶組成,此熱電偶由幾塊碲化鉍半導(dǎo)體芯片組成。具高轉(zhuǎn)化率的材料是整個(gè)系統(tǒng)的關(guān)鍵。
系統(tǒng)采用了美國Hi-Z公司的電熱發(fā)電模塊,這也是該模塊第一次被應(yīng)用在光電系統(tǒng)中。Hi-Z電熱發(fā)電模塊主要應(yīng)用領(lǐng)域在日本的汽車制造業(yè),用來測試再次
利用機(jī)動(dòng)車廢熱設(shè)備的能力。除此之外,美國政府將在06年投資在鋼鐵和鋁鍛造行業(yè)廢熱利用上的研究。
參與機(jī)構(gòu)
太陽能光熱復(fù)合發(fā)電系統(tǒng)是中日合作的研究項(xiàng)目,許多研究機(jī)構(gòu)參與了開發(fā)研究活動(dòng)。
日本:
日本宇宙航空研究開發(fā)機(jī)構(gòu) (JAXA) 項(xiàng)目管理,系統(tǒng)設(shè)計(jì)
日本航空宇宙技術(shù)振興財(cái)團(tuán) (JAST) 系統(tǒng)制作,操作,評估
東芝 (Toshiba) 多系統(tǒng)電子控制,系統(tǒng)設(shè)計(jì)
日本東北大學(xué) (Tohoku University) 太陽能電池和光熱發(fā)電模塊的熱疲勞分析
三菱綜合研究所 (MRI) 市場調(diào)查
中國:
武漢理工大學(xué) 納米及梯度熱電材料的研究
清華大學(xué) 電極與熱收集材料的研究
上海硅酸鹽研究所 持久型低溫?zé)犭娊M件
現(xiàn)階段研究
中日合作太陽能光熱復(fù)合發(fā)電系統(tǒng)開始與2004年10。先階段的研究包括了武漢理工大學(xué),日本宇宙航空研究開發(fā)機(jī)構(gòu)和日本航空宇宙技術(shù)振興財(cái)團(tuán)。主要研究對象是熱電材料(納米及梯度)和系統(tǒng)設(shè)計(jì)。
目前,該系統(tǒng)正在日本宮城縣實(shí)驗(yàn)運(yùn)行。2006年4月開始,該系統(tǒng)將在中國內(nèi)蒙古的沙漠地區(qū)進(jìn)行為期一年的耐久性模型試驗(yàn),并逐漸轉(zhuǎn)入無人運(yùn)行。試驗(yàn)的主要目的是提高系統(tǒng)地耐久性。該模型的運(yùn)行成本約為7元每瓦,JAXA表示該系統(tǒng)未來有望把成本降低到1.4元每瓦,他們還表示到2008年該系統(tǒng)可能投入市場。
復(fù)合發(fā)電系統(tǒng) VS 光熱太陽能電池技術(shù)
北京的一家科技公司研制出一種光/熱電電池,該技術(shù)應(yīng)用了隧道效應(yīng)2原理。據(jù)了解,目前全球還有3家公司在研究此項(xiàng)技術(shù)(直布羅陀一家,美國兩家),但都沒有正式應(yīng)用于市場的產(chǎn)品。
雖然這些循環(huán)利用的太陽能設(shè)備有很大潛力,但是它們高昂的發(fā)電成本依然讓人卻步。
設(shè)備 復(fù)合發(fā)電系統(tǒng) 光熱太陽能電池技術(shù)
太陽能利用形式 可見光+紅外線+熱能 可見光+紅外線+熱能
轉(zhuǎn)化率 25%
>35%
成本(每瓦) ¥7 ¥16.5
物理原理 塞貝克效應(yīng) 隧道效應(yīng)
材料 納米及梯度熱電材料的研究 高端納米材料
優(yōu)點(diǎn) 低成本 高轉(zhuǎn)化率
副產(chǎn)品 熱水
太陽能光熱復(fù)合發(fā)電系統(tǒng)利用了可見光和對于普通太陽能系統(tǒng)無用的紅外線。 該系統(tǒng)通過菲涅耳透鏡把太陽光分離為可見光線和紅外線,可見光線經(jīng)過反射作用于太陽能電池,紅外線透過特殊鏡頭用于電熱發(fā)電模塊發(fā)電。由于同時(shí)利用了可見光和紅外線兩種能源,發(fā)電效率高于現(xiàn)行太陽能發(fā)電的2倍。該系統(tǒng)利用可能影響太陽能電池發(fā)電的熱來發(fā)電,還利用了廢熱提供熱水。
其光電和光熱綜合太陽能利用率達(dá)到了65%以上。其中25%的能量被轉(zhuǎn)換成電能,(21%通過太陽能電池,4%通過電熱發(fā)電模塊),40%作為熱能收集。
關(guān)于電熱發(fā)電模塊
電熱發(fā)電模塊把熱能通過溫度梯度的形式轉(zhuǎn)化成電能(塞貝克效應(yīng)1)。模塊由按光熱梯度順序排列的幾塊熱電偶組成,此熱電偶由幾塊碲化鉍半導(dǎo)體芯片組成。具高轉(zhuǎn)化率的材料是整個(gè)系統(tǒng)的關(guān)鍵。
系統(tǒng)采用了美國Hi-Z公司的電熱發(fā)電模塊,這也是該模塊第一次被應(yīng)用在光電系統(tǒng)中。Hi-Z電熱發(fā)電模塊主要應(yīng)用領(lǐng)域在日本的汽車制造業(yè),用來測試再次
利用機(jī)動(dòng)車廢熱設(shè)備的能力。除此之外,美國政府將在06年投資在鋼鐵和鋁鍛造行業(yè)廢熱利用上的研究。
參與機(jī)構(gòu)
太陽能光熱復(fù)合發(fā)電系統(tǒng)是中日合作的研究項(xiàng)目,許多研究機(jī)構(gòu)參與了開發(fā)研究活動(dòng)。
日本:
日本宇宙航空研究開發(fā)機(jī)構(gòu) (JAXA) 項(xiàng)目管理,系統(tǒng)設(shè)計(jì)
日本航空宇宙技術(shù)振興財(cái)團(tuán) (JAST) 系統(tǒng)制作,操作,評估
東芝 (Toshiba) 多系統(tǒng)電子控制,系統(tǒng)設(shè)計(jì)
日本東北大學(xué) (Tohoku University) 太陽能電池和光熱發(fā)電模塊的熱疲勞分析
三菱綜合研究所 (MRI) 市場調(diào)查
中國:
武漢理工大學(xué) 納米及梯度熱電材料的研究
清華大學(xué) 電極與熱收集材料的研究
上海硅酸鹽研究所 持久型低溫?zé)犭娊M件
現(xiàn)階段研究
中日合作太陽能光熱復(fù)合發(fā)電系統(tǒng)開始與2004年10。先階段的研究包括了武漢理工大學(xué),日本宇宙航空研究開發(fā)機(jī)構(gòu)和日本航空宇宙技術(shù)振興財(cái)團(tuán)。主要研究對象是熱電材料(納米及梯度)和系統(tǒng)設(shè)計(jì)。
目前,該系統(tǒng)正在日本宮城縣實(shí)驗(yàn)運(yùn)行。2006年4月開始,該系統(tǒng)將在中國內(nèi)蒙古的沙漠地區(qū)進(jìn)行為期一年的耐久性模型試驗(yàn),并逐漸轉(zhuǎn)入無人運(yùn)行。試驗(yàn)的主要目的是提高系統(tǒng)地耐久性。該模型的運(yùn)行成本約為7元每瓦,JAXA表示該系統(tǒng)未來有望把成本降低到1.4元每瓦,他們還表示到2008年該系統(tǒng)可能投入市場。
復(fù)合發(fā)電系統(tǒng) VS 光熱太陽能電池技術(shù)
北京的一家科技公司研制出一種光/熱電電池,該技術(shù)應(yīng)用了隧道效應(yīng)2原理。據(jù)了解,目前全球還有3家公司在研究此項(xiàng)技術(shù)(直布羅陀一家,美國兩家),但都沒有正式應(yīng)用于市場的產(chǎn)品。
雖然這些循環(huán)利用的太陽能設(shè)備有很大潛力,但是它們高昂的發(fā)電成本依然讓人卻步。
設(shè)備 復(fù)合發(fā)電系統(tǒng) 光熱太陽能電池技術(shù)
太陽能利用形式 可見光+紅外線+熱能 可見光+紅外線+熱能
轉(zhuǎn)化率 25%
>35%
成本(每瓦) ¥7 ¥16.5
物理原理 塞貝克效應(yīng) 隧道效應(yīng)
材料 納米及梯度熱電材料的研究 高端納米材料
優(yōu)點(diǎn) 低成本 高轉(zhuǎn)化率
副產(chǎn)品 熱水






