CN202652116U - Dcs控制太阳能发电站二次系统设备温差供电装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种DCS控制太阳能发电站二次系统设备温差供电装置，包括温差发电单元、冷端部件、热端部件和电源管理装置，其中，冷端部件和热端部件分别通过连接线路与温差发电单元的冷端、热端连接，冷端部件设置在冷源处，热端部件设置在热源处，温差发电单元与电源管理装置相连接，温差发电单元产生的电力送至电源管理装置进行输送和存储。本实用新型因地制宜利用自然或人工的冷热环境、采用温差发电方式、通过自身集散控制功能的电源管理装置为太阳能发电站二次系统设备供电，电源系统具有高效、抗恶劣环境、安全可靠、无任何污染等特点。

Description

DCS控制太阳能发电站二次系统设备温差供电装置

技术领域

本实用新型涉及一种太阳能发电站二次系统设备供电装置，尤指一种DCS控制太阳能发电站二次系统设备温差供电装置。

背景技术

随着中国太阳能电站的迅速普及与发展，其规模不断扩大，随之而来的二次系统设备尤其是监控设备大量增加，用电量急剧上升，太阳能发电站的使用寿命要求约二十年，矛盾比较突出。加之，太阳能资源丰富的地区均属于中西部边远地区，这里气候条件恶劣，昼夜温差、地表按深度的温度差均比较大，很多地区还处在冻土条件下，其中多年冻土190万平方公里,主要分布在青藏高原、大兴安岭和小兴安岭地区，以及阿尔泰山、天山、祁连山和喜马拉雅山等山地，此类地域架设输电线路极为困难，再加上供电线路维护麻烦，二次系统设备尤其是监控设备的用电来源成了需要解决的问题。

温差发电是一种全固态能量转换方式，无需化学反应或流体介质，因而在发电过程中具有无噪音、无磨损、无介质泄漏、体积小、重量轻、移动方便、使用寿命长等优点，在军用电池、远程空间探测器、远距离通讯与导航、微电子等特殊应用领域具有“无可替代”的地位。在21世纪全球环境和能源条件恶化、燃料电池又难以进入实际应用的情况下，温差发电技术更成为引人注目的研究方向。  

为了就地解决供电问题，根据具体的地理及气候条件因地制宜，避免使用庞大的发电及供电设施，同时尽量节约投资，本实用新型应用温差发电原理并充分利用当地环境资源设置温差发电装置以解决太阳能发电站二次系统设备用电问题。

实用新型内容

针对现有技术存在的问题，本实用新型的目的在于提供一种制造方便简易、体积小、重量轻、占地少的适应西部地区的DCS控制太阳能发电站二次系统设备供电装置。

为实现上述目的，本实用新型DCS控制太阳能发电站二次系统设备温差供电装置，包括温差发电单元、冷端部件、热端部件和电源管理装置，其中，冷端部件和热端部件分别通过连接线路与温差发电单元的冷端、热端连接，冷端部件设置在冷源处，热端部件设置在热源处，温差发电单元与电源管理装置相连接，温差发电单元产生的电力送至电源管理装置进行输送和存储。

进一步，所述热端部件贴夹封装在热端球壳和密封保护罩之间，所述热端球壳、热端部件、密封保护罩为同圆心组合，依次由外向内形成一个组合体，该组合体在地面上接收聚焦阳光而被加热来构成所述热源。

进一步，所述冷源包括地下低温土层、水源或人工低温冷源。

进一步，所述热源包括人工热源、地热源或沙石堆所形成的天然热源。

进一步，所述热端球壳为厚球壳结构，其由石英玻璃制成，该厚球壳的外半径为其内半径的一倍。

进一步，所述热端部件、密封保护罩均为薄球壳形状。

进一步，所述热端部件、热端球壳及电源管理装置固定设置于支架上，支架固定设置在地面上。

进一步，所述电源管理装置内设置有对电能进行调压、储存、输送的集散控制单元。

本实用新型因地制宜利用自然或人工的冷热环境、采用温差发电方式、通过自身集散控制功能的电源管理装置为太阳能发电站二次系统设备供电，电源系统具有高效、抗恶劣环境、安全可靠、无任何污染等特点。

附图说明

图1为本实用新型系统示意图。

具体实施方式

下面，参考附图，对本实用新型进行更全面的说明，附图中示出了本实用新型的示例性实施例。然而，本实用新型可以体现为多种不同形式，并不应理解为局限于这里叙述的示例性实施例。而是，提供这些实施例，从而使本实用新型全面和完整，并将本实用新型的范围完全地传达给本领域的普通技术人员。

为了易于说明，在这里可以使用诸如“上”、“下”“左”“右”等空间相对术语，用于说明图中示出的一个元件或特征相对于另一个元件或特征的关系。应该理解的是，除了图中示出的方位之外，空间术语意在于包括装置在使用或操作中的不同方位。例如，如果图中的装置被倒置，被叙述为位于其他元件或特征“下”的元件将定位在其他元件或特征“上”。因此，示例性术语“下”可以包含上和下方位两者。装置可以以其他方式定位（旋转90度或位于其他方位），这里所用的空间相对说明可相应地解释。

工作原理：

温差发电：一块导体或者半导体的两端如果温度不同就会产生温差电动势，称为赛贝克效应，即温差发电。实际实施中利用低温土层作为冷端，同时利用太阳光在凸球面镜聚焦点区域形成的光热高温区热端，配合温差发电相关部件发电并通过连接相关馈电线将所发温差电能馈至电源管理器。 

凸球面镜聚光原理：对于凸球面镜，其焦点位于光轴上半径线段中点。一平行光束自凸球面镜外部瞄准球心点照射，经球面折射汇聚，汇聚斑点位于与光束平行的一条半径的线段中点。

如图1所示，本实用新型DCS控制太阳能发电站二次系统设备温差供电装置，包括发电部与电源部，发电部有温差发电单元（图中未示）、冷端部件6、热端部件5、热端球壳1、密封保护罩10及连接线路9；电源部包括支架3和电源管理装置2。

热端部件5贴夹封装在热端球壳1和密封保护罩10之间，热端球壳1、热端部件5、密封保护罩10为同圆心组合，依次由外向内形成一个组合体。热端球壳1为厚球壳结构，其由石英玻璃制成，该厚球壳的外半径为其内半径的一倍。热端部件5、密封保护罩10均为薄球壳形状。

热端部件5、热端球壳1及电源管理装置2固定设置于支架3上，支架3固定设置在地面上。热端部件5设置于人工或天然热源处，如由所述组合体在地面上接收聚焦阳光而被加热来构成的热源，或者将所述组合体放置于如地热源、沙石堆等所形成的天然热源，或者将其放置于人工形成的其他形式的热源处。冷端部件6设置在冷源处，如将其埋设于地下低温土层、水源或水池等人工低温环境。冷端部件6和热端部件5分别通过连接线路9与温差发电单元的冷端、热端连接。温差发电单元与电源管理装置2相连接，温差发电单元产生的电力送至电源管理装置2进行输送和存储。

使用时，选择地下温度相对较低，日照充足的地段。将冷端部件6埋设于表土层7下的低温土层8，并将连接线路9与冷端部件6的引出线对应连接。地面上设置支架3，其上固定安置电源管理装置2、热端球壳1与热端部件5的集成一体装置，两装置通过各自引出线与连接线路9对应连接。

工作步骤：热端部件5作为温差发电热端，接收热端球壳1实时聚焦的阳光并被加热；与此相对应被埋于地下的冷端部件6不断向低温土层8散热。以上冷热端通过连接线路9将温差发电所提供的电力送至电源管理装置2进行输送和存储等处理，实现发电工作过程。电源管理装置2内设置有对电能进行调压、储存、输送的集散控制单元，其为太阳能发电站二次系统设备供电。

Claims (8)

1.DCS控制太阳能发电站二次系统设备温差供电装置，其特征在于，该装置包括温差发电单元、冷端部件、热端部件和电源管理装置，其中，冷端部件和热端部件分别通过连接线路与温差发电单元的冷端、热端连接，冷端部件设置在冷源处，热端部件设置在热源处，温差发电单元与电源管理装置相连接，温差发电单元产生的电力送至电源管理装置进行输送和存储。

2.  如权利要求1所述的DCS控制太阳能发电站二次系统设备温差供电装置，其特征在于，所述热端部件贴夹封装在热端球壳和密封保护罩之间，所述热端球壳、热端部件、密封保护罩为同圆心组合，依次由外向内形成一个组合体，该组合体在地面上接收聚焦阳光而被加热来构成所述热源。

3.  如权利要求1所述的DCS控制太阳能发电站二次系统设备温差供电装置，其特征在于，所述冷源包括地下低温土层、水源或人工低温冷源。

4.  如权利要求1所述的DCS控制太阳能发电站二次系统设备温差供电装置，其特征在于，所述热源包括地热源或沙石堆所形成的天然热源。

5.  如权利要求1所述的DCS控制太阳能发电站二次系统设备温差供电装置，其特征在于，所述热端球壳为厚球壳结构，其由石英玻璃制成，该厚球壳的外半径为其内半径的一倍。

6.  如权利要求2所述的DCS控制太阳能发电站二次系统设备温差供电装置，其特征在于，所述热端部件、密封保护罩均为薄球壳形状。

7.  如权利要求2所述的DCS控制太阳能发电站二次系统设备温差供电装置，其特征在于，所述热端部件、热端球壳及电源管理装置固定设置于支架上，支架固定置在地面上。

8.  如权利要求1所述的DCS控制太阳能发电站二次系统设备温差供电装置，其特征在于，所述电源管理装置内设置有对电能进行调压、储存、输送的集散控制单元。