太陽能光伏—光熱互補利用技術研究

年艷利

摘要：現階段，隨著不可再生珍惜資源的大量開采，環境污染問題和能源短缺問題已經成為世界級別的難題，因此國家開始注重新能源的研究，并且在不斷的應用和經驗累積下，已經初具規模，但隨著資源需求逐漸增加，傳統的工作結構也開始力不從心，為解決這一問題，新能源行業需要對當前的技術體系進行深度優化，提升工作效率。基于此，本文通過對太陽能光伏光熱互補利用的關鍵技術進行論述，明確實際工作過程中的應用途徑，以期更好地建設環境友好型工業，降低能源浪費情況。

關鍵詞：太陽能光伏-光熱互補利用;技術;研究

在可持續發展理念不斷深化的背景下，由于太陽能行業可以對生態環境恢復和群眾日常生活產生直接影響，故而其逐漸受到社會的關注，考慮到太陽能行業技術含量較高，以太陽能光伏光熱互補利用技術為代表的技術體系更是尤為復雜，故而為提升技術落實效果，工作人員應該提升認知，系統學習專業知識，促進生態環境與社會健康發展。

1 關鍵技術

太陽能光伏光熱互補利用技術是一項由光伏利用技術與光熱利用技術融合而得的新型技術手段，是太陽能資源利用的主流趨勢。其主要的內容包括以下兩點：

1.1 光伏熱機互補利用技術

總有國外科學家優先提出將光伏發電技術和熱機相結合來實現熱機回收光伏電池所產生的多余熱量，進而反饋到電池內部，降低溫度，提升工作效率，還可以借助熱機來做功，提升能源產出量，其原理是通過聚光鏡，光伏電池，電能儲存模塊，熱機和熱能儲存模塊等多部分集成工作形成的仙境結構，當太陽能照射光優先聚集到光伏電池表面時，一部分太陽光譜能量會利用特殊工藝轉化為電能，并儲存到太陽能電池中，另一部分太陽光譜能量會轉化為熱能，用于驅動熱機做功來對外進行能量產出。據不完全統計，通過對熱機做功生產的熱能進行回收，可以提升當前系統的工作效率，對比光伏發電系統和光熱發電系統的工作原理來實現二者之間的聯動工作，保守估計至少可以提升兩成的工作效率。進一步對系統中的運行參數進行調節，可以定量的進行溫度循環測試，針對當前工作環境的溫度和太陽輻射強度等參數的變化，收集光伏電發電效率參數的變化情況，進而提升整體的循環效率，對整個系統產生循環互補的狀態，確保在完善的系統結構運行時即使溫度低于標準值，互補系統也會隨著運行時間的增加而不斷進行調節控制，系統效率處于恒定狀態。對于光伏熱即互補系統而言，其工作效率較比傳統的單一系統之所以能夠快速提升，是因為熱機內部的穩定循環，可以對光伏電池所產生的熱能進行合理回收，形成良好的循環系統，相互促進，減少客觀因素的影響。

1.2 光伏光熱化學物理利用技術

將光伏利用技術和光熱化學技術進行互補，是提升太陽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反應相結合，形成穩定的循環系統，通過導入甲醇和其他輔助，既可以借助化學反應所產生的能量供給整個系統處于運行狀態。該系統及主要通過菲涅爾透鏡，光學冷靜，光伏電池和化學反應器組成在運行時，首先，照射到菲涅爾透鏡上的太陽光線，會利用光線折射聚集到光伏電池表面，將熱能轉化為電能儲存到太陽能電池中，該工藝在生產電能的同時，也會產生熱能，光伏光熱化學互補，利用技術會將熱能通過輻射兌換的方式傳遞到外界環境，剩余熱能通過熱傳導等方式傳遞到反應器中，為光熱化學反應提供環境條件，這樣可以控制太陽能燃料的使用，實現資源合理利用。其次，工作人員還要明確光熱化學反應所需要使用的燃料是通過太陽能進行收集，儲存并轉化為電能，進而投入使用的，所以該工作系統需要和內燃機以及發電機組形成一個配套的整體結構，而后和燃料裝置進行耦合，分別對每一個子系統進行性能分析，找出現有工作體系中的短板，針對性的制定優化方案，提升實驗穩定性，避免零件經常損壞帶來不必要的成本損失。同時，相關單位還通過加裝太陽能燃料儲存裝置和內燃機來提升燃料供應能力，使得整個供電系統更加的安全穩定，即使當天受天氣影響，太陽光照射幅度較大，也可以將多余的熱能轉化為燃料生產所需要的條件，利用熱傳導原理為介質，實現資源管控，避免不必要的浪費?？偟膩碚f，為耦合整個發電機組和光熱反應形成完善的互補系統，應該在每一個不同子系統的連接處進行加固處理，同時確保光熱化學反應所需的燃料能夠穩定供應，聯合對發動機組進行熱學循環執行，穩固電能輸出的同時，進一步提升太陽能利用率。

2 實際應用

傳統的太陽能利用技術是單一的開展光伏利用技術或光熱利用技術，通過將太陽能光譜中的能量轉化為電能來實現太陽能的轉換，本身都具有極強的工作能力，但因為現階段客戶需求越來越多樣化，傳統的單一工作模式已經無法完全應對，此時就需要追求新型技術手段或對現有的技術體系進行優化?；诖?，光伏光熱互補技術應運而生，一經推出便成為各國學者重點研究的對象，其原理是通過收集照射的太陽能，經過光伏電池轉化為電能向外輸出，然后將光伏電池所產生的多余熱能利用汽油泵熱技術進行二次利用，這種方法可以有效回收資源，避免不必要的能源浪費，也會間接提升太陽能利用率，提升工作效率。其廣泛應用的原因主要還是因為我國煤炭，石油等不可再生，珍惜資源被過度開采導致環境污染問題和能源短缺問題日益嚴重，太陽能作為新型可再生清潔能源，在多崗位中憑借其優勢已經被廣泛利用，光伏光熱互補利用技術也在太陽能發電廠的新能源產業中被良好的應用，有效實現資源穩定供應的同時，提升安全性。

結束語：

綜上所述，太陽能光伏光熱互補利用技術，能夠將光伏電池中的太陽能光譜能量轉化為電能，同時向外穩定輸出，所產生的多余熱能也能二次利用，這符合我國可持續發展理念的要求，融合式的工作特點也可以大幅減少太陽能利用過程中的能量損失，進而提升整體工作效率，實現行業穩定發展。

參考文獻：

[1]張旭軍，孫勇. 太陽能光伏—光熱互補利用技術研究綜述[J]. 河北建筑工程學院學報，39（1）：5.