一种太阳能全光谱分频能量主动调控方法及装置与流程

技术特征：
1.一种太阳能全光谱分频能量主动调控方法，包括聚光装置和集热装置，所述聚光装置将聚集的光反射至所述集热装置上，其特征在于：包括复合光谱分频器和光伏电池，所述复合光谱分频器位于所述聚光装置与所述集热装置之间的聚光路径中，所述光伏电池位于所述复合光谱分频器与所述光伏电池之间的反射路径中，所述调控方法具体包括以下步骤：步骤s1、确定所述聚光装置的跟踪偏转角度s1
‑
1、在确定方位太阳光束入射下，所述聚光装置进行太阳光跟踪偏转，使太阳光通过所述聚光装置反射至所述复合光谱分频器上；s1
‑
2、记录当下所述聚光装置的跟踪偏转角度小于等于90
°
；步骤s2、计算所述聚光装置跟踪偏转后集热量占比和发电量占比具体计算方法，包括如下步骤：s2
‑
1、记录所述聚光装置接收到的辐射通量所述集热装置接收到的集热量以及所述光伏电池接收到的发电量s2
‑
2、得出所述聚光装置跟踪偏转后集热量占比和发电量占比步骤s3、将步骤s1中所述聚光装置跟踪偏转后此时所述聚光装置所在平面定义为参照面；步骤s4、计算所述聚光装置主动偏转β
n
后集热量占比和发电量占比具体计算方法，包括如下步骤：s4
‑
1、调控所述聚光装置进行主动偏转；s4
‑
2、记录进行主动偏转后所述聚光装置的主动偏转角β
n
，β
n
为所述聚光装置进行主动偏转后当下所述聚光装置所在平面与参照面之间的夹角，参照面顺时针方向为正，参照面逆时针方向为负；s4
‑
3、记录行主动偏转后所述聚光装置接收到的辐射通量所述集热装置接收到的集热量以及所述光伏电池接收到的发电量s4
‑
4、根据步骤s4
‑
3中的数据，计算得出所述聚光装置动偏转β
n
后集热量占比和发电量占比步骤s5、获得与β
n
关联式和与β
n
关联式：步骤s5
‑
1、重复n次步骤s4，得到n组β
n
与的对应数值；步骤s5
‑
2、将步骤s2中得到的和作为初始值，将与步骤s5
‑
1中得到的n组β
n
与对应数值进行拟合，将与步骤s5
‑
1中得到的n组β
n
与对应数值进行拟合，获得与β
n
关联式和与β
n
关联式；步骤s6、计算所求工况下所需集热量占比或者所需发电量占比具体计算方法，包括如下步骤：s6
‑
1、记录所求工况下下游用热量或者用电量以及所述聚光装置接收到的辐射
通量q
lens
；s6
‑
2、根据步骤s6
‑
1记录的数据确定所求工况下所需集热量占比或者所需发电量占比步骤s7、确定主动偏转角β
req
：将步骤s6中获得的所需集热量占比或者所需发电量占比带入步骤s5中获得的与β
n
关联式或者与β
n
关联式中，得到对应的主动偏转角β
req
；步骤s8、进行主动调控：根据步骤s6中得到的主动偏转角β
req
，调节所述聚光装置偏转β
req
。2.根据权利要求1所述的一种太阳能全光谱分频能量主动调控方法，其特征在于：所述聚光装置接收到的辐射通量q
receive
计算公式为：q
receive
＝dni
·
a
receive
其中：dni为对应的太阳直射辐射强度，a
receive
为所述聚光装置开口接收面积。3.根据权利要求1所述的一种太阳能全光谱分频能量主动调控方法，其特征在于：步骤2中，的计算公式：为的计算公式：为的计算公式：为4.根据权利要求1所述的一种太阳能全光谱分频能量主动调控方法，其特征在于：步骤4中，的计算公式：为的计算公式：为的计算公式：为5.根据权利要求1所述的一种太阳能全光谱分频能量主动调控方法，其特征在于：步骤6中，所需集热量占比的计算公式：为所需集热量占比的计算公式：为6.一种用于太阳能全光谱分频能量主动调控方法的调控装置，其特征在于，包括：复合光谱分频器，复合光谱分频器包括至少两个分频膜，每个分频膜的分频截止波长均不一致；第一复合抛物面反射镜，所述第一复合抛物面反射镜贴附布置在所述集热装置上，所述第一复合抛物面反射镜的开口方向朝向所述复合光谱分频器；第二复合抛物面反射镜，所述第二复合抛物面反射镜贴附布置在所述光伏电池上，所述第二复合抛物面反射镜的开口方向朝向所述复合光谱分频器。7.根据权利要求6所述的一种太阳能全光谱分频能量主动调控装置，其特征在于：每个分频膜依次拼接形成板形结构或者弧形结构或者双曲线结构。8.根据权利要求6所述的一种太阳能全光谱分频能量主动调控装置，其特征在于：每个分频膜的截止波长均在所述光伏电池工作范围内。

技术总结
本发明属于聚光太阳能综合利用技术领域，提供了一种太阳能全光谱分频能量主动调控方法及装置，本方法通过得到与β


技术研发人员：王瑞林 周燃 孙健 郭亚飞 赵传文
受保护的技术使用者：南京师范大学
技术研发日：2021.05.26
技术公布日：2021/10/23