CN115095495A - 光伏光热系统 - Google Patents

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杜美忠
陈星�
沈峰
白宁
姜晓霞
王康
卜勇涛
韩雨辰
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Abstract

本发明提供了一种光伏光热系统。光伏光热系统包括：光伏模块，包括光伏板、逆变器、电加热器及换热系统，光伏板上产生的一部分电流经逆变器转换为交流电后对外供电，光伏板上产生的一部分电流为电加热器供电；换热系统包括压缩机、第一换热器及储气结构，光伏板上产生的一部分电流为压缩机供电；光热模块，包括反射镜、集热器、第一储油结构及第二储油结构，光线经反射镜反射后照射在集热器上，从第一储油结构流出的油液经集热器加热后进入第二储油结构；透平机，与储气结构连通，从储气结构排出的气体进入透平机内；发电机，与透平机电连接，发电机产生的电流对外供电。本发明解决了现有技术中光伏光热系统的电能和热量的调整较为繁琐的问题。

Description

光伏光热系统
技术领域
本发明涉及太阳能技术领域，具体而言，涉及一种光伏光热系统。
背景技术
目前，随着传统能源的危机及环境的日益恶化，开发新能源和可再生能源势在必行。在一些高耗能的应用场景，如盐湖提锂、海水淡化等，当常规供电与供热缺乏时，可利用太阳能结合储能技术实现不间断的供电与供热。其中，当用户的电能需求和热量需求比例发生变化时，需要光伏光热系统跟随需求迅速做出响应，并根据需求比例调整电能和热能的供应。
然而，现有技术中光伏光热系统的灵活性较差，导致电能和热量的调整较为困难，影响用户的使用体验。
发明内容
本发明的主要目的在于提供一种光伏光热系统，以解决现有技术中光伏光热系统的电能和热量的调整较为繁琐的问题。
为了实现上述目的，本发明提供了一种光伏光热系统，包括：光伏模块，包括光伏板、逆变器、电加热器及换热系统，光伏板与逆变器电连接，光伏板上产生的一部分电流经逆变器转换为交流电后对外供电，光伏板上产生的一部分电流用于为电加热器供电；换热系统包括压缩机、第一换热器及储气结构，光伏板上产生的一部分电流用于为压缩机供电，经压缩机压缩后的气体进入第一换热器内进行换热，并缓存在储气结构内；光热模块，包括反射镜、集热器、第一储油结构及第二储油结构，光线经反射镜反射后照射在集热器上，集热器与第一储油结构和第二储油结构均连接，从第一储油结构流出的油液经集热器加热后进入第二储油结构内；透平机，与储气结构连通，从储气结构排出的气体可进入透平机内；发电机，与透平机电连接，发电机产生的电流用于对外供电。
进一步地，光伏模块还包括：电锅炉，光伏板与电锅炉电连接，光伏板上产生的一部分电流用于为电锅炉供电，电锅炉用于提供水蒸气。
进一步地，光伏光热系统还包括：供水管路；储气管路，与电锅炉的排气口连通；第一管路，供水管路通过第一管路与储气管路连通；第二换热器，设置在第一管路上，从第二储油结构排出的油液进入第二换热器内，以对流经第一管路的水进行加热。
进一步地，光伏光热系统还包括：第二管路，第一储油结构通过第二管路与集热器连通；第三管路，第二储油结构通过第三管路与集热器连通；第四管路，第四管路的两端分别与第二管路和第三管路连通；第一换热器设置在第四管路上，以用于对流经第四管路的油液进行加热；第一泵体结构，设置在第二管路上，以将位于第一储油结构内的油液泵送至集热器内；和/或，设置在第四管路上，以将位于第一储油结构内的油液经由第四管路泵送至第一换热器内。
进一步地，光伏模块还包括：第五管路，第五管路的两端分别于第二管路和第三管路连通，电加热器设置在第五管路上，以用于对流经第五管路的油液进行加热。
进一步地，光伏光热系统还包括：第六管路，第二储油结构的出油口通过第六管路与第一储油结构的进油口连通，第二换热器设置在第六管路上；第二泵体结构，设置在第六管路上；第七管路，第七管路的两端均与第六管路连通；第三换热器，设置在第七管路上。
进一步地，光伏光热系统还包括：第八管路，透平机通过第八管路与储气结构的出气口连通，第三换热器对流经第八管路的气体进行加热。
进一步地，光伏光热系统还包括：第九管路，第一换热器通过第九管路与储气结构的进气口连通；第一阀门，第一阀门设置在第九管路上，以用于控制第九管路的通断状态；第二阀门，第二阀门设置在第八管路上，以用于控制第八管路的通断状态；其中，光伏光热系统具有第一模式和第二模式，在光伏光热系统处于第一模式时，光伏板上产生电流且光线经反射镜反射后照射在集热器上，第一阀门处于打开状态、第二阀门处于关闭状态；在光伏光热系统处于第二模式时，第一阀门处于关闭状态、第二阀门处于打开状态。
进一步地，光伏光热系统还包括：第三阀门，第三阀门设置在第五管路上，以用于控制第五管路的通断状态；第四阀门，第四阀门设置在第五管路上，以用于控制第五管路的通断状态；第三阀门和第四阀门分别位于电加热器的两侧；和/或，第五阀门，第五阀门设置在第四管路上，以用于控制第四管路的通断状态；第六阀门，第六阀门设置在第四管路上，以用于控制第四管路的通断状态；第五阀门和第六阀门分别位于第一换热器的两侧。
进一步地，光伏光热系统还包括：第七阀门，第七阀门设置在第七管路上，以用于控制第七管路的通断状态；第八阀门，第八阀门设置在第七管路上，以用于控制第七管路的通断状态；第七阀门和第八阀门分别位于第三换热器的两侧；和/或，第九阀门，第九阀门设置在第六管路上，以用于控制第六管路的通断状态；第十阀门，第十阀门设置在第六管路上，以用于控制第六管路的通断状态；第九阀门和第十阀门分别位于第二换热器的两侧。
应用本发明的技术方案，光伏光热系统包括光伏模块、光热模块、透平机及发电机，光伏模块包括光伏板、逆变器、电加热器及换热系统，光伏板上产生的电流经逆变器转换为交流电后对外供电、为电加热器和压缩机供电。光热模块包括反射镜、集热器、第一储油结构及第二储油结构，光线经反射镜反射后照射在集热器上，从第一储油结构流出的油液经集热器加热后进入第二储油结构内。这样，在光伏光热系统运行过程中，当用户对于电能的需求量大于热能时，可控制光伏模块和光热模块均投入使用，并通过透平机和发电机组成热发电单元；当用户对于电能的需求量小于热能时，可仅控制光热模块投入使用，以使用户对光伏光热系统中电能和热量的调整更加容易、简便，进而解决了现有技术中光伏光热系统的电能和热量的调整较为繁琐的问题，提升了用户的使用体验。
附图说明
构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1示出了根据本发明的光伏光热系统的实施例的结构示意图。
其中，上述附图包括以下附图标记：
1、太阳光；2、光伏板；3、电锅炉；4、电加热器；5、逆变器；6、母线；7、电动机；8、供水管路；9、第三泵体结构；10、第十一阀门；11、电锅炉进液口；12、电锅炉排气口；13、储气管路；14、第一储油结构；15、第一泵体结构；16、第三阀门；17、第四阀门；18、第二储油结构；19、压缩机；20、压缩机进气口；21、第一换热器；22、第一阀门；23、储气结构；24、第五阀门；25、第六阀门；26、反射镜；27、集热器；28、第十二阀门；29、第十三阀门；30、第二泵体结构；31、第九阀门；32、第二换热器；33、第十阀门；34、第四泵体结构；35、第十四阀门；36、第二阀门；37、第三换热器；38、透平机；39、发电机；40、透平机出口；41、第七阀门；42、第八阀门；51、第一管路；52、第二管路；53、第三管路；54、第四管路；55、第五管路；56、第六管路；57、第七管路；58、第八管路；59、第九管路。
具体实施方式
需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
需要指出的是，除非另有指明，本申请使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。
在本发明中，在未作相反说明的情况下，使用的方位词如“上、下”通常是针对附图所示的方向而言的，或者是针对竖直、垂直或重力方向上而言的；同样地，为便于理解和描述，“左、右”通常是针对附图所示的左、右；“内、外”是指相对于各部件本身的轮廓的内、外，但上述方位词并不用于限制本发明。
为了解决现有技术中光伏光热系统的电能和热量的调整较为繁琐的问题，本申请提供了一种光伏光热系统。
如图1所示，光伏光热系统包括光伏模块、光热模块、透平机38及发电机39。其中，光伏模块包括光伏板2、逆变器5、电加热器4及换热系统，光伏板2与逆变器5电连接，光伏板2上产生的一部分电流经逆变器5转换为交流电后对外供电，光伏板2上产生的一部分电流用于为电加热器4供电。换热系统包括压缩机19、第一换热器21及储气结构23，光伏板2上产生的一部分电流用于为压缩机19供电，经压缩机19压缩后的气体进入第一换热器21内进行换热，并缓存在储气结构23内。光热模块包括反射镜26、集热器27、第一储油结构14及第二储油结构18，光线经反射镜26反射后照射在集热器27上，集热器27与第一储油结构14和第二储油结构18均连接，从第一储油结构14流出的油液经集热器27加热后进入第二储油结构18内。透平机38与储气结构23连通，从储气结构23排出的气体可进入透平机38内。发电机39与透平机38电连接，发电机39产生的电流用于对外供电。
应用本实施例的技术方案，光伏光热系统包括光伏模块、光热模块、透平机38及发电机39，光伏模块包括光伏板2、逆变器5、电加热器4及换热系统，光伏板2上产生的电流经逆变器5转换为交流电后对外供电、为电加热器4和压缩机19供电。光热模块包括反射镜26、集热器27、第一储油结构14及第二储油结构18，光线经反射镜26反射后照射在集热器27上，从第一储油结构14流出的油液经集热器27加热后进入第二储油结构18内。这样，在光伏光热系统运行过程中，当用户对于电能的需求量大于热能时，可控制光伏模块和光热模块均投入使用，并通过透平机38和发电机39组成热发电单元；当用户对于电能的需求量小于热能时，可仅控制光热模块投入使用，以使用户对光伏光热系统中电能和热量的调整更加容易、简便，进而解决了现有技术中光伏光热系统的电能和热量的调整较为繁琐的问题，提升了用户的使用体验。
在本实施例中，从储气结构23排出的压缩气体进入透平机38内，以通过透平机38和发电机39相结合实现光热模块的供电功能。
在本实施例中，太阳光1照射至反射镜26上，反射光汇聚后照射至集热器27上并对集热器27进行加热。其中，集热器27的内部具有介质传热通道。
可选地，介质为导热油或液态熔盐等。
在本实施例中，发电机39发出交流电并直接汇入母线6，以对外供电。
可选地，集热器27为塔式、和槽式、和碟式、或线性菲涅尔式。
如图1所示，光伏模块还包括电锅炉3。其中，光伏板2与电锅炉3电连接，光伏板2上产生的一部分电流用于为电锅炉3供电，电锅炉3用于提供水蒸气。这样，在太阳光充分时，光伏光热系统可利用太阳能发电并储电以及产热并储热，电锅炉3产生的水蒸气能够为用户提供热量，以实现光伏模块的供热功能。
具体地，在电锅炉3启动时，供水管路8中的水在第三泵体结构9的泵送下经第十一阀门10进入电锅炉进液口11，为电锅炉3供水，水被加热成水蒸气后从电锅炉排气口12流出，进入储气管路13，用于对外提供水蒸气。
可选地，电锅炉3为电阻锅炉或电极锅炉。
在本实施例中，太阳光1照射至光伏板2上产生直流电，直流电分为以下四路：(1)为电锅炉3供电，用于产生水蒸气；(2)为电加热器4供电，用于加热储热介质(如导热油)；(3)经逆变器5转换为交流电后汇入母线6，用于对外供电；(4)经逆变器5转换为交流电后为电动机7供电，以通过电动机7驱动压缩机19运行。其中，上述四部分电能可根据电能和水蒸气的实际需要分配比例，每一部分的比例都可在0～100％之间，且四者之和为100％。
如图1所示，光伏光热系统还包括供水管路8、储气管路13、第一管路51及第二换热器32。其中，储气管路13与电锅炉3的排气口连通。供水管路8通过第一管路51与储气管路13连通。第二换热器32设置在第一管路51上，从第二储油结构18排出的油液进入第二换热器32内，以对流经第一管路51的水进行加热。这样，在第二换热器32运行过程中，可对流经第一管路51的水进行加热，水加热后汽化为水蒸气后进入储气管路13中，以为用户提供水蒸气。
具体地，电锅炉3用于提供水蒸气，且供水管路8提供的水经第二换热器32换热后形成水蒸气，以为用户提供热量。
如图1所示，光伏光热系统还包括第二管路52、第三管路53、第四管路54及第一泵体结构15。其中，第一储油结构14通过第二管路52与集热器27连通。第二储油结构18通过第三管路53与集热器27连通。第四管路54的两端分别与第二管路52和第三管路53连通。第一换热器21设置在第四管路54上，以用于对流经第四管路54的油液进行加热。第一泵体结构15设置在第二管路52上，以将位于第一储油结构14内的油液泵送至集热器27内；和/或，第一泵体结构15设置在第四管路54上，以将位于第一储油结构14内的油液经由第四管路54泵送至第一换热器21内。这样，通过第一泵体结构15将位于第二管路52内的低温油液泵送至集热器27内，低温油液与集热器27完成热量交换后转变为高温油液，高温油液通过第三管路53进入第二储油结构18内。同时，位于第二管路52内的部分低温油液进入第四管路54内后与第一换热器21进行热量交换，以通过第一换热器21并对上述低温油液进行加热，加热完成后的油液转变为高温油液后进入第三管路53中，并流入第二储油结构18。
在本实施例中，第一泵体结构15设置在第二管路52上，以将位于第一储油结构14内的低温油液泵送至集热器27内与集热器27进行热量交换。具体地，在启动压缩机19后，经压缩机19压缩后形成的高温高压气体进入第一换热器21内并与第一换热器21进行换热，最终缓存在储气结构23内。其中，高温高压气体进入第一换热器21的热侧，第四管路54设置在第一换热器21的冷侧，在高温高压气体流经第一换热器21的过程中，高温高压气体与流经第四管路54的油液进行加热，以使上述油液转变为高温油液后进入第二储油结构18内。
具体地，第一储油结构14储存有低温导热油，在电加热器4启动时，部分低温导热油被第一泵体结构15泵送至集热器27中，部分低温导热油经第三阀门16进入电加热器4中，电加热器4内具有导热油的流道，导热油在电加热器4内被加热。温度升高后的导热油经第四阀门17进入第二储油结构18内储存。其中，上述过程中将电能转化为导热油的热能，并可以将热能储存。
如图1所示，光伏模块还包括第五管路55。其中，第五管路55的两端分别于第二管路52和第三管路53连通，电加热器4设置在第五管路55上，以用于对流经第五管路55的油液进行加热。这样，位于第二管路52内的部分低温油液可进入第五管路55内，电加热器4对流经第五管路55的低温油液进行加热，以使上述油液转变为高温油液后经由第三管路53进入第二储油结构18内。
在本实施例中，第五管路55与第四管路54并联设置。
如图1所示，光伏光热系统还包括第六管路56、第二泵体结构30、第七管路57及第三换热器37。其中，第二储油结构18的出油口通过第六管路56与第一储油结构14的进油口连通，第二换热器32设置在第六管路56上。第二泵体结构30设置在第六管路56上。第七管路57的两端均与第六管路56连通。第三换热器37设置在第七管路57上。这样，通过第二泵体结构30将进入第六管路56的高温油液泵送至第一储油结构14中，以实现油液在第一储油结构14和第二储油结构18之间的循环流动，避免油液浪费。同时，第二换热器32能够与流经第六管路56的高温油液进行热量交换，以对流经第一管路51的水进行加热，水加热后汽化为水蒸气后进入储气管路13中，以为用户提供水蒸气。
具体地，第二泵体结构30位于第二储油结构18与所述第二换热器32之间，第六管路56设置在第二换热器32的热侧，第一管路51设置在第二换热器32的冷侧，进入第六管路56内的高温油液与进入第一管路51的水进行热量交换，以使水蒸发为水蒸气后进入储气管路13内。
如图1所示，光伏光热系统还包括第八管路58。其中，透平机38通过第八管路58与储气结构23的出气口连通，第三换热器37对流经第八管路58的气体进行加热。这样，从储气结构23的出气口排出的气体通过第八管路58进入透平机38内，以为透平机38提供高温气体，高温气体在透平机38内做功，以使发电机39能够发电。同时，从第二储油结构18排出的部分高温油液经由第七管路57进入第一储油结构14内，并通过第三换热器37与位于第八管路58内的气体进行热量交换，并对上述气体进行加热，加热后的气体经由第八管路58进入透平机38内。
如图1所示，光伏光热系统还包括第九管路59、第一阀门22及第二阀门36。第一换热器21通过第九管路59与储气结构23的进气口连通。第一阀门22设置在第九管路59上，以用于控制第九管路59的通断状态。第二阀门36设置在第八管路58上，以用于控制第八管路58的通断状态。其中，光伏光热系统具有第一模式和第二模式，在光伏光热系统处于第一模式时，光伏板2上产生电流且光线经反射镜26反射后照射在集热器27上，第一阀门22处于打开状态、第二阀门36处于关闭状态；在光伏光热系统处于第二模式时，第一阀门22处于关闭状态、第二阀门36处于打开状态。这样，通过对第一阀门22和第二阀门36的开闭状态进行控制，以使光伏光热系统在第一模式和第二模式之间自由切换，以满足不同的使用需求和工况。
在本实施例中，在电动机7启动时，电动机7驱动压缩机19运转，以使空气从压缩机进气口20进入压缩机19内，被压缩后的高温高压气体进入第一换热器21的热侧，向冷侧释放热量后温度降低，再经第一阀门22进入储气结构23内储存。第一储油结构14内的低温导热油在第一泵体结构15的驱动下经第五阀门24进入第一换热器21的冷侧，导热油吸收热侧空气的热量后温度升高，再经第六阀门25进入第二储油结构18内储存。其中，上述过程可实现电能转化为导热油的热能并将热能储存，以及电能同时转化为压缩空气的压力能并将压力能储存。
可选地，储气结构23为盐穴、和洞穴、和气瓶、或管线钢等容器。
具体地，光伏光热系统分为日间模式和夜间模式，日间模式适用于日间且太阳光充分的条件，夜间模式适用于夜间或日间但太阳光不充分的条件。在光伏光热系统处于日间模式时，第一阀门22处于打开状态、第二阀门36处于关闭状态，经压缩机19压缩后的气体经由第一换热器21后缓存在储气结构23内。在光伏光热系统处于夜间模式时，第一阀门22处于关闭状态、第二阀门36处于打开状态，缓存在储气结构23内高压气体经第二阀门36进入第三换热器37的冷侧，吸收第三换热器37热侧的热量后温度升高，之后进入透平机38做功，透平机38带动发电机39运转，发出的电能汇入母线6。其中，当太阳光充分时，光伏光热系统通过光伏发电和光热产热，同时将能量储存以备夜间模式使用，电能可以对外供电和驱动用电设备，热能可以加热水产生水蒸气。当太阳光不充分时，光伏光热系统利用导热油所储存的热能和压缩空气所储存的压力能来发电和供热，热能还可以加热水产生水蒸气。
在本实施例中，透平机38排出的低压空气从透平机出口40排至环境中。
在本实施例中，第一阀门22可根据实际需要具有通断和调节流量的功能，第二阀门36可根据实际需要具有通断和调节流量的功能。
如图1所示，光伏光热系统还包括第三阀门16和第四阀门17。第三阀门16设置在第五管路55上，以用于控制第五管路55的通断状态。第四阀门17设置在第五管路55上，以用于控制第五管路55的通断状态；第三阀门16和第四阀门17分别位于电加热器4的两侧；和/或，光伏光热系统还包括第五阀门24和第六阀门25。第五阀门24设置在第四管路54上，以用于控制第四管路54的通断状态。第六阀门25设置在第四管路54上，以用于控制第四管路54的通断状态；第五阀门24和第六阀门25分别位于第一换热器21的两侧。这样，通过第三阀门16和第四阀门17对第五管路55的通断状态、第五管路55内油液的流量和流速进行调整，以满足不同的使用需求和工况。通过第五阀门24和第六阀门25对第四管路54的通断状态、第四管路54内油液的流量和流速进行调整，以满足不同的使用需求和工况，进而提升了光伏光热系统的适用性。
具体地，在电加热器4投入使用时，控制第三阀门16和第四阀门17均处于打开状态，以确保电加热器4能够加热位于第五管路55内的油液。在压缩机19投入使用时，控制第五阀门24和第六阀门25均处于打开状态，以确保第一换热器21能够对位于第四管路54内的油液进行换热，以对流经第四管路54的低温油液进行加热。
如图1所示，光伏光热系统还包括第七阀门41和第八阀门42。其中，第七阀门41设置在第七管路57上，以用于控制第七管路57的通断状态。第八阀门42设置在第七管路57上，以用于控制第七管路57的通断状态；第七阀门41和第八阀门42分别位于第三换热器37的两侧；和/或，光伏光热系统还包括第九阀门31和第十阀门33。其中，第九阀门31设置在第六管路56上，以用于控制第六管路56的通断状态。第十阀门33设置在第六管路56上，以用于控制第六管路56的通断状态；第九阀门31和第十阀门33分别位于第二换热器32的两侧。这样，通过第七阀门41和第八阀门42对第七管路57的通断状态、第五管路55内油液的流量和流速进行调整，以满足不同的使用需求和工况。通过第九阀门31和第十阀门33对第六管路56的通断状态、第六管路56内油液的流量和流速进行调整，以满足不同的使用需求和工况。
具体地，在透平机38投入使用时，控制第七阀门41和第八阀门42均处于打开状态，以确保第三换热器37能够对位于第八管路58内的气体进行换热，以对流经第八管路58内的气体进行加热。通过控制第九阀门31和第十阀门33均处于打开状态，以确保第二换热器32能够对位于第一管路51内的水进行换热，以使水蒸发为水蒸气后进入储气管路13内为用户提供水蒸气。
在本实施例中，光伏光热系统包括光伏模块(太阳能光伏单元)、光热模块(太阳能聚光集热单元)、换热系统(压缩空气储能单元及第一换热器21)、发电单元(透平机38和发电机39)以及电锅炉3(水蒸气发生单元)，光伏光热系统可利用太阳能实现对外供电和供热，其中，供热通过加热水对外提供水蒸气实现。在太阳光充分时，光伏光热系统可以在供电和供热的同时储存电能和热能，并在太阳光不充分时释放。这样，光伏光热系统主要用于解决在一些太阳能资源丰富但电网薄弱地区的连续稳定供电与供热问题，且具有以下优点：(1)灵活调节供电与供热比例，以适应多种应用场景或工作模式；(2)光伏电加热与聚光产热相结合实现供热互补；(3)储热单元与压缩空气储能单元共用储气结构实现紧凑设计，节约投资和占地。其中，如图1所示，图1中的连接线虚线表示电流路径，实线表示工质和介质的路径。
具体地，在光伏光热系统处于日间模式(第一模式)时，光伏光热系统的工作原理如下：
太阳光1照射至光伏板2产生直流电，一部分直流电为电锅炉3供电，用于产生水蒸气供用户使用，一部分直流电电加热器4供电，用于加热储热介质(如导热油)，一部分直流电经逆变器5转换为交流电后汇入母线6，用于对外供电，一部分直流电经逆变器5转换为交流电后为电动机7供电，以通过电动机7驱动压缩机19运行。太阳光1照射至反射镜26上，反射光汇聚后照射至集热器27并加热集热器27，集热器27内部的介质在集热器27中吸热后温度升高。在第一泵体结构15的驱动下，储存在第一储油结构14内的导热油经第十二阀门28进入集热器27内吸热，以使导热油的温度升高，再经第十三阀门29进入第二储油结构18内储存。其中，上述过程可实现将太阳光辐射能转化为导热油的热能并将热能储存。在上述过程中，电加热器4产生的热量、压缩机19产生的压缩热以及集热器27接收的热辐射，均由导热油作为储热介质来吸收并储存热量。第一储油结构14和第二储油结构18的设计容量可以满足电加热器4、压缩机19以及集热器27同时满负荷工作时导热油的储存量，上述三个加热导热油的过程均把导热油加热至相同的温度，并可根据实际热量需要和系统运行要求，通过各管路上的阀门调整管路中导热油的流量比例，每部分的比例都可在0～100％之间，且三者之和为100％。
在上述过程中，集热器27产生的热量一边通过导热油存储，另一边利用导热油加热水产生水蒸气。储存在第二储油结构18中的导热油在第二泵体结构30的驱动下经第九阀门31进入第二换热器32的热侧，向冷侧释放热量后经第十阀门33回到第一储油结构14。供水管路8中的水在第四泵体结构34的驱动下经第十四阀门35进入第二换热器32的冷侧，吸收热侧导热油的热量后汽化为水蒸气，然后进入储气管路13。
具体地，在光伏光热系统处于夜间模式(第二模式)时，光伏光热系统的工作原理如下：
控制第二阀门36处于打开状态、第一阀门22处于关闭状态，缓存在储气结构23内的高压空气经第二阀门36进入第三换热器37的冷侧，吸收热侧的热量后温度升高，之后进入透平机38做功，透平机带动发电机39运转，产生的电能汇入母线6。其中，上述过程可实现利用日间模式所储存的热能和空气压力能发电。第二储油结构18中的高温导热油在第二泵体结构30的驱动下流向2个支路：(1)经第七阀门41进入第三换热器37的热侧，向冷侧释放热量加热空气后，经第八阀门42回到第一储油结构14；(2)经第九阀门31进入第二换热器32的热侧，向冷侧释放热量后经第十阀门33回到第一储油结构14。这样，支路(1)的作用为加热上述从储气结构23流出的压缩空气，用以发电；支路(2)的作用为加热第二换热器32冷侧的水，该过程与日间模式相同，用以产生水蒸气。上述两个导热油放热的过程，可根据供电和供热的实际需要以及系统运行要求来调整导热油的流量比例，每一部分的比例都可在0～100％之间，且二者之和为100％。
从以上的描述中，可以看出，本发明上述的实施例实现了如下技术效果：
光伏光热系统包括光伏模块、光热模块、透平机及发电机，光伏模块包括光伏板、逆变器、电加热器及换热系统，光伏板上产生的电流经逆变器转换为交流电后对外供电、为电加热器和压缩机供电。光热模块包括反射镜、集热器、第一储油结构及第二储油结构，光线经反射镜反射后照射在集热器上，从第一储油结构流出的油液经集热器加热后进入第二储油结构内。这样，在光伏光热系统运行过程中，当用户对于电能的需求量大于热能时，可控制光伏模块和光热模块均投入使用，并通过透平机和发电机组成热发电单元；当用户对于电能的需求量小于热能时，可仅控制光热模块投入使用，以使用户对光伏光热系统中电能和热量的调整更加容易、简便，进而解决了现有技术中光伏光热系统的电能和热量的调整较为繁琐的问题，提升了用户的使用体验。
显然，上述所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例，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，都应当属于本发明保护的范围。
需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、工作、器件、组件和/或它们的组合。
需要说明的是，本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本申请的实施方式能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种光伏光热系统，其特征在于，包括：
光伏模块，包括光伏板(2)、逆变器(5)、电加热器(4)及换热系统，所述光伏板(2)与所述逆变器(5)电连接，所述光伏板(2)上产生的一部分电流经所述逆变器(5)转换为交流电后对外供电，所述光伏板(2)上产生的一部分电流用于为所述电加热器(4)供电；所述换热系统包括压缩机(19)、第一换热器(21)及储气结构(23)，所述光伏板(2)上产生的一部分电流用于为所述压缩机(19)供电，经所述压缩机(19)压缩后的气体进入所述第一换热器(21)内进行换热，并缓存在所述储气结构(23)内；
光热模块，包括反射镜(26)、集热器(27)、第一储油结构(14)及第二储油结构(18)，光线经所述反射镜(26)反射后照射在所述集热器(27)上，所述集热器(27)与所述第一储油结构(14)和所述第二储油结构(18)均连接，从所述第一储油结构(14)流出的油液经所述集热器(27)加热后进入所述第二储油结构(18)内；
透平机(38)，与所述储气结构(23)连通，从所述储气结构(23)排出的气体可进入所述透平机(38)内；
发电机(39)，与所述透平机(38)电连接，所述发电机(39)产生的电流用于对外供电。
2.根据权利要求1所述的光伏光热系统，其特征在于，所述光伏模块还包括：
电锅炉(3)，所述光伏板(2)与所述电锅炉(3)电连接，所述光伏板(2)上产生的一部分电流用于为所述电锅炉(3)供电，所述电锅炉(3)用于提供水蒸气。
3.根据权利要求2所述的光伏光热系统，其特征在于，所述光伏光热系统还包括：
供水管路(8)；
储气管路(13)，与所述电锅炉(3)的排气口连通；
第一管路(51)，所述供水管路(8)通过所述第一管路(51)与所述储气管路(13)连通；
第二换热器(32)，设置在所述第一管路(51)上，从所述第二储油结构(18)排出的油液进入所述第二换热器(32)内，以对流经所述第一管路(51)的水进行加热。
4.根据权利要求1所述的光伏光热系统，其特征在于，所述光伏光热系统还包括：
第二管路(52)，所述第一储油结构(14)通过所述第二管路(52)与所述集热器(27)连通；
第三管路(53)，所述第二储油结构(18)通过所述第三管路(53)与所述集热器(27)连通；
第四管路(54)，所述第四管路(54)的两端分别与所述第二管路(52)和所述第三管路(53)连通；所述第一换热器(21)设置在所述第四管路(54)上，以用于对流经所述第四管路(54)的油液进行加热；
第一泵体结构(15)，设置在所述第二管路(52)上，以将位于所述第一储油结构(14)内的油液泵送至所述集热器(27)内；和/或，设置在所述第四管路(54)上，以将位于所述第一储油结构(14)内的油液经由所述第四管路(54)泵送至所述第一换热器(21)内。
5.根据权利要求4所述的光伏光热系统，其特征在于，所述光伏模块还包括：
第五管路(55)，所述第五管路(55)的两端分别于所述第二管路(52)和所述第三管路(53)连通，所述电加热器(4)设置在所述第五管路(55)上，以用于对流经所述第五管路(55)的油液进行加热。
6.根据权利要求3所述的光伏光热系统，其特征在于，所述光伏光热系统还包括：
第六管路(56)，所述第二储油结构(18)的出油口通过所述第六管路(56)与所述第一储油结构(14)的进油口连通，所述第二换热器(32)设置在所述第六管路(56)上；
第二泵体结构(30)，设置在所述第六管路(56)上；
第七管路(57)，所述第七管路(57)的两端均与所述第六管路(56)连通；
第三换热器(37)，设置在所述第七管路(57)上。
7.根据权利要求6所述的光伏光热系统，其特征在于，所述光伏光热系统还包括：
第八管路(58)，所述透平机(38)通过所述第八管路(58)与所述储气结构(23)的出气口连通，所述第三换热器(37)对流经所述第八管路(58)的气体进行加热。
8.根据权利要求7所述的光伏光热系统，其特征在于，所述光伏光热系统还包括：
第九管路(59)，所述第一换热器(21)通过所述第九管路(59)与所述储气结构(23)的进气口连通；
第一阀门(22)，所述第一阀门(22)设置在所述第九管路(59)上，以用于控制所述第九管路(59)的通断状态；
第二阀门(36)，所述第二阀门(36)设置在所述第八管路(58)上，以用于控制所述第八管路(58)的通断状态；
其中，所述光伏光热系统具有第一模式和第二模式，在所述光伏光热系统处于所述第一模式时，所述光伏板(2)上产生电流且光线经所述反射镜(26)反射后照射在所述集热器(27)上，所述第一阀门(22)处于打开状态、所述第二阀门(36)处于关闭状态；在所述光伏光热系统处于所述第二模式时，所述第一阀门(22)处于关闭状态、所述第二阀门(36)处于打开状态。
9.根据权利要求5所述的光伏光热系统，其特征在于，所述光伏光热系统还包括：
第三阀门(16)，所述第三阀门(16)设置在所述第五管路(55)上，以用于控制所述第五管路(55)的通断状态；
第四阀门(17)，所述第四阀门(17)设置在所述第五管路(55)上，以用于控制所述第五管路(55)的通断状态；所述第三阀门(16)和所述第四阀门(17)分别位于所述电加热器(4)的两侧；和/或，
第五阀门(24)，所述第五阀门(24)设置在所述第四管路(54)上，以用于控制所述第四管路(54)的通断状态；
第六阀门(25)，所述第六阀门(25)设置在所述第四管路(54)上，以用于控制所述第四管路(54)的通断状态；所述第五阀门(24)和所述第六阀门(25)分别位于所述第一换热器(21)的两侧。
10.根据权利要求6所述的光伏光热系统，其特征在于，所述光伏光热系统还包括：
第七阀门(41)，所述第七阀门(41)设置在所述第七管路(57)上，以用于控制所述第七管路(57)的通断状态；
第八阀门(42)，所述第八阀门(42)设置在所述第七管路(57)上，以用于控制所述第七管路(57)的通断状态；所述第七阀门(41)和所述第八阀门(42)分别位于所述第三换热器(37)的两侧；和/或，
第九阀门(31)，所述第九阀门(31)设置在所述第六管路(56)上，以用于控制所述第六管路(56)的通断状态；
第十阀门(33)，所述第十阀门(33)设置在所述第六管路(56)上，以用于控制所述第六管路(56)的通断状态；所述第九阀门(31)和所述第十阀门(33)分别位于所述第二换热器(32)的两侧。
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