太阳能光伏—光热互补利用技术研究

年艳利

摘要：现阶段，随着不可再生珍惜资源的大量开采，环境污染问题和能源短缺問题已经成为世界级别的难题，因此国家开始注重新能源的研究，并且在不断的应用和经验累积下，已经初具规模，但随着资源需求逐渐增加，传统的工作结构也开始力不从心，为解决这一问题，新能源行业需要对当前的技术体系进行深度优化，提升工作效率。基于此，本文通过对太阳能光伏光热互补利用的关键技术进行论述，明确实际工作过程中的应用途径，以期更好地建设环境友好型工业，降低能源浪费情况。

关键词：太阳能光伏-光热互补利用;技术;研究

在可持续发展理念不断深化的背景下，由于太阳能行业可以对生态环境恢复和群众日常生活产生直接影响，故而其逐渐受到社会的关注，考虑到太阳能行业技术含量较高，以太阳能光伏光热互补利用技术为代表的技术体系更是尤为复杂，故而为提升技术落实效果，工作人员应该提升认知，系统学习专业知识，促进生态环境与社会健康发展。

1 关键技术

太阳能光伏光热互补利用技术是一项由光伏利用技术与光热利用技术融合而得的新型技术手段，是太阳能资源利用的主流趋势。其主要的内容包括以下两点：

1.1 光伏热机互补利用技术

总有国外科学家优先提出将光伏发电技术和热机相结合来实现热机回收光伏电池所产生的多余热量，进而反馈到电池内部，降低温度，提升工作效率，还可以借助热机来做功，提升能源产出量，其原理是通过聚光镜，光伏电池，电能储存模块，热机和热能储存模块等多部分集成工作形成的仙境结构，当太阳能照射光优先聚集到光伏电池表面时，一部分太阳光谱能量会利用特殊工艺转化为电能，并储存到太阳能电池中，另一部分太阳光谱能量会转化为热能，用于驱动热机做功来对外进行能量产出。据不完全统计，通过对热机做功生产的热能进行回收，可以提升当前系统的工作效率，对比光伏发电系统和光热发电系统的工作原理来实现二者之间的联动工作，保守估计至少可以提升两成的工作效率。进一步对系统中的运行参数进行调节，可以定量的进行温度循环测试，针对当前工作环境的温度和太阳辐射强度等参数的变化，收集光伏电发电效率参数的变化情况，进而提升整体的循环效率，对整个系统产生循环互补的状态，确保在完善的系统结构运行时即使温度低于标准值，互补系统也会随着运行时间的增加而不断进行调节控制，系统效率处于恒定状态。对于光伏热即互补系统而言，其工作效率较比传统的单一系统之所以能够快速提升，是因为热机内部的稳定循环，可以对光伏电池所产生的热能进行合理回收，形成良好的循环系统，相互促进，减少客观因素的影响。

1.2 光伏光热化学物理利用技术

将光伏利用技术和光热化学技术进行互补，是提升太阳能利用率的一种有效途径，可以通过将光伏电池和光热化学反应相结合，形成稳定的循环系统，通过导入甲醇和其他辅助，既可以借助化学反应所产生的能量供给整个系统处于运行状态。该系统及主要通过菲涅尔透镜，光学冷静，光伏电池和化学反应器组成在运行时，首先，照射到菲涅尔透镜上的太阳光线，会利用光线折射聚集到光伏电池表面，将热能转化为电能储存到太阳能电池中，该工艺在生产电能的同时，也会产生热能，光伏光热化学互补，利用技术会将热能通过辐射兑换的方式传递到外界环境，剩余热能通过热传导等方式传递到反应器中，为光热化学反应提供环境条件，这样可以控制太阳能燃料的使用，实现资源合理利用。其次，工作人员还要明确光热化学反应所需要使用的燃料是通过太阳能进行收集，储存并转化为电能，进而投入使用的，所以该工作系统需要和内燃机以及发电机组形成一个配套的整体结构，而后和燃料装置进行耦合，分别对每一个子系统进行性能分析，找出现有工作体系中的短板，针对性的制定优化方案，提升实验稳定性，避免零件经常损坏带来不必要的成本损失。同时，相关单位还通过加装太阳能燃料储存装置和内燃机来提升燃料供应能力，使得整个供电系统更加的安全稳定，即使当天受天气影响，太阳光照射幅度较大，也可以将多余的热能转化为燃料生产所需要的条件，利用热传导原理为介质，实现资源管控，避免不必要的浪费。总的来说，为耦合整个发电机组和光热反应形成完善的互补系统，应该在每一个不同子系统的连接处进行加固处理，同时确保光热化学反应所需的燃料能够稳定供应，联合对发动机组进行热学循环执行，稳固电能输出的同时，进一步提升太阳能利用率。

2 实际应用

传统的太阳能利用技术是单一的开展光伏利用技术或光热利用技术，通过将太阳能光谱中的能量转化为电能来实现太阳能的转换，本身都具有极强的工作能力，但因为现阶段客户需求越来越多样化，传统的单一工作模式已经无法完全应对，此时就需要追求新型技术手段或对现有的技术体系进行优化。基于此，光伏光热互补技术应运而生，一经推出便成为各国学者重点研究的对象，其原理是通过收集照射的太阳能，经过光伏电池转化为电能向外输出，然后将光伏电池所产生的多余热能利用汽油泵热技术进行二次利用，这种方法可以有效回收资源，避免不必要的能源浪费，也会间接提升太阳能利用率，提升工作效率。其广泛应用的原因主要还是因为我国煤炭，石油等不可再生，珍惜资源被过度开采导致环境污染问题和能源短缺问题日益严重，太阳能作为新型可再生清洁能源，在多岗位中凭借其优势已经被广泛利用，光伏光热互补利用技术也在太阳能发电厂的新能源产业中被良好的应用，有效实现资源稳定供应的同时，提升安全性。

结束语：

综上所述，太阳能光伏光热互补利用技术，能够将光伏电池中的太阳能光谱能量转化为电能，同时向外稳定输出，所产生的多余热能也能二次利用，这符合我国可持续发展理念的要求，融合式的工作特点也可以大幅减少太阳能利用过程中的能量损失，进而提升整体工作效率，实现行业稳定发展。

参考文献：

[1]张旭军，孙勇. 太阳能光伏—光热互补利用技术研究综述[J]. 河北建筑工程学院学报，39（1）：5.