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兴邺创新开发:太阳能光伏光热一体机的十大特色

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发表时间:2022-11-25 14:41

       太阳能的综合利用对于能源可持续发展和碳中和战略目标的实现具有重要意义。太阳能的利用主要分为两类;一类是光伏,一类是光热,他们多数都用于发电,其发电原理、并网形式及产业链均不同,而兴邺创新开发一种将太阳能光伏光热综合利用技术是通过一面光伏板,一面集热管的装置集中在一台设备上,可按需发电及热水,同时产生电、热两种能量收益,实现“一机多能”,大大提高太阳能综合利用效率,能同时满足用户对电力和热能的需求,并降低电热分别供应的成本,对解决能源和环境危机,使人类社会的可持续发展意义重大。


   

    下面结合这种光热光伏一体机的技术特色来阐述这种其综合优势及效益。

     

   一、绿色低碳


        这种光伏光热一体机能够利用清洁的太阳能发电,具有较高的环保价值。而对于采暖,集中供暖在农村不太现实,成本太高,并且会消耗大量煤炭资源,也会带来大量碳排放,而北方的农村还采用烧煤、烧碳,甚至烧木材,导致破坏环境;有些农村家庭用电暖炉取暖、空调制暖,会带来较多的电费开支,并且在目前火电依然是主力的情况下,同样不利于低碳减排。兴邺这种光热光伏一体机,将光伏光热一体化,除了发电,还可以热水,满足生活用热水,更多的是可以将热水输送到居民家中,通过配套的换热系统及供暖地板进行低碳供暖,这在很大程度上有助于解决冬季采暖碳排放的问题。


       二、节约安装面积


       光伏安装需要占用较大的空地,但光伏占用农田耕地是政策明令禁止的,因此很多分布式光伏会安装在屋顶上,但这样对屋顶的承重能力要求也较高,并且目前我国城市中大都是高层或小高层建筑,建筑围护结构可接收到阳光的面积是有限的,所以我们的光热光伏一体机应用场景选择在农村自建房或别墅上使用。若采用太阳能光热技术和太阳能光伏技术两套系统,往往会占用更多的安装面积,而光伏光热一体化,则可以一套系统对应两种应用,会节约设备的安装面积。重要的是兴邺开发的这种光热光伏一体机还是能够双轴跟踪光照的,更少的安装面积即可发更多的电或得到更多的热能,在提升效率的同时,对应节省一半的安装面积。


       三、提高实用性


       这点对比传统太阳热水器来说,原因是传统太阳能热水器功能单一,只有热水的功能,并且夏天热水太烫,冬天热水不够用,使用体验不好。如果增大安装面积,一方面增加了成本,另一方面也占用场地,而夏天热水就会富余,会造成资源的浪费。依托兴邺的光热光伏一体化技术,这种光热光伏一体机,在春夏秋冬热水够用时可以翻转光伏板至迎光面进行发电,在冬季的时候主要以光热为主,除供应生活热水,热水输送到家里的系统配套的供暖设备进行供暖。这样较传统太阳能热水器单一的热水功能,增加了发电、采暖的功能,所以实用性更高,一套设备能解决农村自建房及别墅的供电、供热水、供暖三大问题。



       四、提升经济性


       单纯的光伏发电,得到的收益仅为发电自用节约了电费,并网售电带来的售电收益。而光热光伏一体化,除了同样可节省电费、获得售电收益外,还能节省采暖费用,同时不需要用电或燃气热水,省了生活用热水的费用,可以说一分投入,能对应三分收益回报,因而经济性更高。


     

       五、降低成本


       太阳能光伏光热综合利用技术系统共用了玻璃盖板、框架、支撑构件等,实现了光伏组件和太阳能集热器的一体化,节省了材料、制作和安装成本;太阳能光伏光热综合利用技术控制了光伏电池工作温度,避免了电池高温工作,从而提高了光伏电池的运行寿命,也可以说是减少了硅材料的损耗,能够节省整体设备的成本。


       六、电/热输出灵活配置


       太阳能光伏光热综合利用技术能够提供电力、热水和采暖等多种能量形式,具备太阳能利用的多功能性,从而能够满足用户对不同能量的需求。可综合考虑投资成本及能量需求,在太阳能光伏光热综合利用技术应用中选择合适的光伏电池覆盖率,进行电力输出与热力输出相结合系统设计,比如用在家庭、学校、酒店、高速服务区(主要用于低层建筑)等不同场景需要配置的电与热皆不同,南方、北方不同地区的输出也不同,可以更实现更灵活的能量输出,满足多重需要。


      七、易于建筑一体化


       太阳能光伏光热综合利用技术可以方便地实现建筑一体化,在盖房子时即做好光伏光热一体机的支撑结构,与房子整体框架融为一体,配套的采暖等设备同步做到房子里,实现光伏热水一体式的装配式式建筑,能够大大降低了建筑用能负荷,减少房子对设备的承重,节省建造成本。


       八、双轴跟踪,提升效率

       除了以上将光伏光热相结合的优势外,兴邺的光热光伏一体机通过技术改进,还可获得以下效益。


       在技术上,对于双轴跟踪,通过自发电带动斜齿轮传动,让光伏板及集热管可以以每根集热管为轴,来水平跟踪每天太阳的东升西落运行轨迹,同时通过X形撑杆来调整光伏板或集热管的高度角,来解决地球公转季节变幻太阳照射角不同的问题,这样即可保证全天任何时间设备都能大限度的接受受光面积,因此较固定式的光伏发电设备,这种双轴跟踪的光热光伏一体机集热效率提升可达300%,发电效率提升35%—45%。



       九、加装弧形反光玻璃,提升集热效率


       这种光热光伏一体机在各根集热管下面增加了一块弧面反光玻璃,不仅增加了光照面积,同时通过弧面玻璃的聚焦效果,让处在焦点位置上的集热管温度更高,从而提高集热效率,可以在更短的时间获得更多的热水,在得到满足需要的热水之后,即可腾出更多的时间来发电。特别是在冬季,不仅能保证生活用热水,还能够保证有足够的热水来供应冬季采暖。



       十、双水箱,提升保温性能

       

       一般的太阳能热水器只有一个水箱,每根集热管连接水箱,接口太多,一方面难以做到好的密封性,从而影响保温性能。兴邺光热光伏一体机会配置二个水箱,皆采用抽真空形式来进行保温,一方面对加热水箱和蓄能保温水箱进行水交换,避免大保温水箱中的水温过低而无法满足使用需求。另一方面减少保温蓄能水箱的接口,可以提升其保温效果,并减少热水交叉带来的温损,可以实现更长时间的保温效果,能够在未来至少一周的阴雨天太阳光照不好的情况下有热水使用。


       兴邺研发的这种光热光伏一体机凭借诸多优势,能够解决农村自建房及别墅的用能需求,也能低碳减排,还具有更高的商业价值,因此将带来一个广阔的市场。未来,光热光伏一体机将成为别墅及农村自建房等低层建筑的主要供能形式。

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