太阳能光伏光热一体化

光伏和光热技术如何实现混合发电？（山东中科蓝天科技有限公司荐）据美国麻省理工学院（MIT）的《技术评论》杂志7月31日报道，美国研究人员正尝试取两种不同的太阳能技术之所长，研究出一种晚上和阴天也能工作的“混合太阳能”发电技术。

美国能源部下属的能源高级研究计划署（ARPA-E）表示，目前，太阳能正变得越来越便宜，但其独有的间歇性使其只能在某些时段某些地方施展“身手”，仅占美国总能耗的5%。

有鉴于此，ARPA-E将投入3000万美元，对几个让光伏技术和太阳光热技术“联姻”的示范项目提供资助，这样的“混合太阳能”技术有望在晚上和阴天都工作，相关研究目前还处于初始阶段。

当前，将太阳能电池板产生的电能存储起来要么非常昂贵，要么在某些地方并不实用。

光热电站会聚集太阳光来加热水并为涡轮制造蒸汽，也可以通过将热保存在隔热的容器内从而将能量存储起来。

光热电站的成本是太阳能电池板的2倍。

ARPA-E认为，光热电站和太阳能电池板有几种“联姻”方式。

有些光热电站需要将太阳光集中在细小且超高效的太阳能电池内，但聚集的太阳光产生的热会消散在大气中。

如果这些热能被收集起来，它们就能被存储起来以供日后发电使用。

不过，要做到这一点，需要比较高的温度，而高温会破坏太阳能电池，研究人员目前正在研制耐高温能力更强的太阳能电池。

另一种可行的办法是将太阳光光谱分开。

太阳能电池很擅长将某些光转化为电，但对另一些光波则无能为力。

人们可以让无法被有效利用的光波长另谋出路，用其来加热水并产生蒸汽。

塔尔萨大学的机械工程学教授托德·奥塔尼卡正在践行这一理念。

他利用悬浮在透明液体中的纳米粒子来吸收某些波长的光，而让另外一部分光通过纳米粒子到达一块太阳能电池内。

粒子吸收太阳光后会变热，液体可以被用来产生蒸汽。

让热和太阳能电池板提供的电结合这一想法并不新。

此前就有公司在传统太阳能电池板旁边添加一些管子并让水通过管子。

太阳能电池板提供的废热可以将水加热。

光伏光热一体化系统的研究与应用随着全球对于环境保护的意识日渐增强，更加经济、高效、环保的能源利用方式逐渐成为人们探索的方向。

其中，光伏光热一体化系统作为一种新型智能能源利用方式，备受研究者和各界人士的关注。

一、光伏光热一体化系统的基本概念光伏光热一体化系统是将太阳能光伏发电和太阳能光热利用两种方式有机结合，将热能和电能进行高效利用的一种综合型能源系统。

在光伏光热一体化系统中，太阳能光伏电池板不仅可以产生电能供给日常生活和工业生产需要，同时也可以将热量输送到太阳能集热器，将太阳能转化为热能，用于暖气、热水、干燥等方面。

这一系统的优点在于：降低了太阳能的利用成本，加强了系统的稳定性和安全性，减少了对传统能源的依赖，对于缓解能源紧缺问题和降低碳排放有着很大的积极意义。

二、光伏光热一体化系统的技术原理光伏光热一体化系统的核心在于太阳能光伏电池板和太阳能集热器，并通过管道和交换器将热量输送到需要加热的设备上。

太阳能光伏电池板通过铝制支架并置于太阳光下，可以将太阳光的能量转化为电能，光伏电池板的电能可以直接供给电力系统。

太阳能集热器则是利用另一种方式同样收集太阳的光能，通过镜面反射，将光线聚焦到集热管上，并将热量传导到热水、蒸气和空气等媒介上，达到加热的目的。

两者的有机结合，实现了能量的充分利用，提高了光伏光热一体化系统的能源利用效率。

三、光伏光热一体化系统技术的应用光伏光热一体化系统技术已经在实际应用中得到了广泛的推广。

在生活和工业生产中，它的应用领域也变得越来越广泛。

在一些温暖地区，太阳能已经成为了主要的采暖能源，与传统的取暖方式相比，光伏光热一体化系统不仅更加环保，而且节约能源。

在工业生产中，例如食品生产及加工行业，利用光伏光热一体化系统的优势，可以在一定程度上降低生产成本和提高生产效率。

未来，光伏光热一体化系统还有着广阔的发展前景。

尽管光伏光热一体化系统技术在某些方面还需要改进，但其作为一种新兴的能源利用方式，已经逐渐成为探索可持续能源的重要领域之一。

图片简介:本技术介绍了一种太阳能建筑一体化供热系统，所述供热系统由光伏发电系统、PVT光热系统以及电热地板供暖系统组成，所述光伏发电系统包括光伏板以及电控单元，所述PVT光热系统包括由光伏板与建筑墙体组成的光热空气流道以及室内进风口风阀、室内出风口风阀、室外进风阀和室外排风阀，所述电热地板供暖系统包括设置在楼板内的供暖单元，所述供暖单元通过电线分别与市电和光伏发电系统的电控单元连接。

本技术不仅免维护，而且使用寿命长，不仅克服了太阳能热水系统防冻和防过热、传统被动太阳能和太阳能热风系统蓄放热速率不足等核心问题，而且增加了供暖系统的保障性，同时在非供暖季节还可为建筑其他用电提供电力，大大提高了系统经济性。

技术要求1.太阳能建筑一体化供热系统，其特征在于：所述供热系统由光伏发电系统、PVT光热系统以及电热地板供暖系统组成，所述光伏发电系统包括光伏板(1)以及电控单元，所述PVT光热系统包括由光伏板(1)与建筑墙体(2)组成的光热空气流道(3)以及室内进风口风阀(4)、室内出风口风阀(5)、室外进风阀(6)和室外排风阀(7)，所述室内进风口风阀(4)和室内出风口风阀(5)用于连通光热空气流道(3)与建筑室内(8)形成室内对流循环，所述室外进风阀(6)和室外排风阀(7)用于连通光热空气流道(3)与建筑外部形成室外对流循环，所述电热地板供暖系统包括设置在楼板内的供暖单元，所述供暖单元通过电线分别与市电和光伏发电系统的电控单元连接。

2.根据权利要求1所述的太阳能建筑一体化供热系统，其特征在于：所述电控单元包括逆变器(9)、配电柜(10)和温控器(11)，所述温控器(11)设置在建筑室内(8)，所述供暖单元采用电热地膜，所述光伏发电系统的发电量通过电线和电热地膜，对地板层起到定热流加热，或者所述光伏发电系统的发电量通过电线和逆变器(9)送入配电柜(10)，用于建筑其他用电需求。

3.根据权利要求1所述的太阳能建筑一体化供热系统，其特征在于：在所述建筑墙体(2)上设置有直接受益窗(12)，在所述直接受益窗(12)对应的建筑墙体(2)外侧未设置有光伏板(1)。

太阳能光伏与光热混合发电系统的优化设计太阳能光伏与光热混合发电系统是一种结合太阳能光伏发电和光热发电技术的高效发电系统，通过兼顾两种太阳能发电技术的优势，实现了能源利用的最大化。

近年来，随着清洁能源的重要性日益凸显，太阳能光伏与光热混合发电系统逐渐成为了研究热点。

在这一背景下，对太阳能光伏与光热混合发电系统的优化设计进行研究，对于提高系统的能量转换效率、降低成本、减少环境污染具有重要意义。

一、太阳能光伏与光热混合发电系统的原理及特点太阳能光伏与光热混合发电系统是将太阳能光伏和光热技术结合在一起的发电系统。

太阳能光伏技术通过光电效应将太阳能转换为电能，光热技术则是利用反射器将太阳能聚焦在集热管或集热板上，将太阳能转化为热能，再通过热机转换为电能。

太阳能光伏与光热混合发电系统的优势在于能够兼顾电能和热能的产生，提高能源利用效率。

二、太阳能光伏与光热混合发电系统的优化设计1. 太阳能光伏与光热混合发电系统的结构设计太阳能光伏与光热混合发电系统的结构设计是整个系统的基础。

通过合理设计系统的布局、组件的选取和配套，可以提高系统的整体效率。

其中，光伏组件的选取是一个关键环节，需要考虑到组件的转换效率、稳定性和寿命，光热组件的选取也是需要重点考虑的部分，需要保证光热集热器的光吸收率和热转化率。

2. 太阳能光伏与光热混合发电系统的运行优化太阳能光伏与光热混合发电系统的运行优化包括系统的控制策略、运行模式和性能监测。

通过合理制定系统的运行策略，可以提高系统的发电效率和稳定性，减少故障发生的可能性。

在系统运行模式方面，可以根据实际情况确定系统的供能模式，保证系统在不同负载下的稳定性和效率。

3. 太阳能光伏与光热混合发电系统的经济优化太阳能光伏与光热混合发电系统的经济性是系统设计的重要考量因素。

通过对系统的成本、收益和运行效益的分析，可以确定系统的投资回报周期和收益水平，为系统的建设和运营提供经济支持。

在系统设计阶段，需要综合考虑系统的投资成本、运营成本和维护成本，降低系统的总体投资成本，提高系统的经济性。

复合型光伏光热一体化(PVT)热泵系统热电性能研究
王祥达;范满;徐建伟;桑文虎;左瑞旺
【期刊名称】《制冷与空调(四川)》
【年(卷),期】2022(36)3
【摘要】因地制宜推广太阳能、空气热能等可再生能源分布式多能互补应用的新型供热模式,对建筑节能减排具有重要意义。

提出一种复合型太阳能光伏光热(PVT)热泵系统,将PVT蒸发器与风冷式蒸发器有机结合,利用热泵对非连续的太阳能进行补偿,同时利用太阳能提高热泵蒸发温度,改善系统热力性能。

对该PVT热泵冬季热电性能进行实验测试,并利用EES热力学软件分析不同参数对系统性能的影响。

结果表明,在制冷剂流量为0.015kg/s,太阳辐射照度、室外空气温度和冷凝温度分别在100~500W/m^(2)、-5~15℃和55~65℃之间变化时,该热泵相比于风冷式热泵可提高蒸发温度-2.7~7.1℃,同时光伏板发电量26.5~183.6W,可节约系统耗电量-26.7~288.6W,热泵系统性能系数(COP)提高-0.6%~38.8%,太阳辐射较强时热电联产效果显著。

【总页数】6页(P346-351)
【作者】王祥达;范满;徐建伟;桑文虎;左瑞旺
【作者单位】河北工业大学能源与环境工程学院
【正文语种】中文
【中图分类】TK519
【相关文献】
1.光伏/光热一体化热电性能的实验研究
2.联合热泵的光伏光热一体化系统的性能评价
3.PVT光伏光热系统结合地源热泵的应用性研究
4.两种集热结构的太阳能光伏/光热一体化热泵性能分析
5.蓄热型太阳能光伏光热组件与热泵一体化系统模拟研究
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太阳能光伏建筑一体化【摘要】随着全世界对可再生能源的大力推广，光伏建筑一体化（bipv）作为可再生能源在建筑上的应用技术受到广泛关注。

本文介绍光伏与建筑系统结合的多种形式及光伏建筑一体化的诸多优点，并展望了光伏建筑一体化的前景和趋势。

【关键词】太阳能；光伏建筑一体化；应用；前景引言能源是全球国民经济发展和人民生活水平提高的重要基础保障，目前全世界能源的紧缺提出了对可再生能源的需求的，太阳能作为一种资源最丰富，适用范围最广泛的新能源，受到了全世界的关注。

而随着现代化社会的发展，人们对舒适的居住环境的追求越来越高，导致建筑采暖和空调的能耗日益增长。

目前发达国家中建筑用能已占全国总能耗的30%—40%，对经济发展形成了一定的制约作用；我国的建筑能耗也已接近全社会能耗的1/3，并且随着我国城市化进程的加快，建筑能耗将继续保持增长趋势。

发展太阳能光伏建筑越来越成为当今社会发展的必然选择。

光伏发电与建筑相结合是目前世界上大规模利用光伏技术发电的研发热点。

在我国，光伏建筑一体化尚处于示范阶段，随着《中华人民共和国可再生能源法》的施行，将大大地推动我国光伏发电与建筑的结合。

加强光伏建筑一体化技术研发，促进光伏产品在建筑上的应用，是光伏行业、建筑行业推动可再生能源在建筑上应用的新课题。

1、光伏建筑一体化（bipv）的概念1991年，德国旭格公司首次提出了“光伏发电与建筑集成化（building integrated photovoltaic，简称bipv）”的概念。

一般来说光伏建筑一体化是在建筑外围结构的表面安装光伏组件，以提供电力，同时作为建筑结构的功能部分，取代原有传统建筑的部分结构如屋顶板、瓦、窗户、墙面、遮挡棚等，也可以做成光伏多功能建筑组件，实现更多的功能，如光伏光热系统、与照明结合、与建筑遮阳结合等。

2、光伏建筑一体化（bipv）应用的意义从建筑、能源和经济角度来看，光伏建筑一体化（bipv）有诸多优点：节地、节能、节材、减少环境污染。

能源研究与管理2019（3）收稿日期：2019-06-18基金项目：国网河南省电力公司2018年科技项目“基于能源互联网的多微网调度物理仿真系统开发与应用”（5217S070010）；郑州电力高等专科学校校级科研项目（zepcky2018-24）作者简介：许海园（1990—），女，讲师，硕士，毕业于云南师范大学太阳能研究所，主要从事新能源发电技术研究。

周建强（1975—），男，副教授，博士，毕业于华北电力大学，主要从事清洁能源与可再生能源技术研究。

摘要：为提高太阳能的综合利用效率及光伏组件的可靠性，设计并搭建了空气型太阳能光伏光热PV/T 组件的实验测试平台，并对常规PV 组件和空气型PV/T 组件的转化效率进行了实验测试，测试结果表明：以空气为传热介质的PV/T 组件在被动循环情况下，组件的板温下降约8℃，比普通PV 组件的电效率提高约0.1%，PV/T 组件通风后的热效率在25%左右，综合效率最高可达72%。

分析结果可为空气型PV/T 组件的结构优化和建筑供暖提供参考。

关键词：太阳能；空气型PV/T ；实验研究；综合效率中图分类号：TK511文献标志码：A文章编号：1005－7676（2019）03－0053－04XU Haiyuan,ZHOU Jianqiang,ZHANG Xing,LI Yuna（Zhengzhou Electric Power College,Zhengzhou 450000,China）To improve the integrated utilization of solar energy and enhance the reliability of solar panel,a new type ofphotovoltaic thermal(PV/T)system is designed ,which takes air as heat transfer medium.After testing the performance of the prototype,a comparative experiment is set up to verify the effectiveness of PV/T system.The test results show that,the temperature of PV panel is decreasing by 8℃,and the electrical efficiency of PV/T system is 0.1%higher than that of normal PV system.Besides,the thermal efficiency of PV/T is around 25%,and the highest overall efficiency is 70%,which can provide references for the optimization study of PV/T with air as the coolant and heating systems in buildings aswell.solar energy;air-cooled PV/T;experimental study;overall efficiency太阳能光伏光热一体化PV/T 组件的实验研究许海园，周建强，张兴，李玉娜（郑州电力高等专科学校，郑州450000）引言太阳能是未来人类发展最主要的能量来源之一。

光伏光热一体化系统设计与应用研究引言：随着能源需求的不断增长，传统能源资源的短缺和环境污染等问题日益凸显。

因此，可再生能源的利用显得尤为重要。

在可再生能源中，太阳能被广泛认可为最具潜力和可持续性的能源之一。

光伏光热一体化系统作为太阳能利用的一种重要形式，能够同时实现太阳能的光伏发电和光热利用，具有广阔的应用前景。

1. 光伏光热一体化系统概述光伏光热一体化系统是将光伏发电和光热利用两种利用形式有机结合的太阳能利用系统。

通过利用光伏模组转换太阳辐射为电能，同时利用光伏模组底部的热集热器将光伏模组余热转化为热能，实现光热联合利用。

该系统能够提高太阳能利用效率，增加能源利用效益。

2. 光伏光热一体化系统设计原理光伏光热一体化系统的设计原理关键是提高光伏模组的光电转换效率和底部热集热器的热能转化效率。

在光伏模组方面，采用高效转换效率的太阳能电池片和优化光伏模组结构设计能够提高光伏发电效率。

在底部热集热器方面，采用高效的热导体材料、优化集热器结构设计和合理的热传导路径，能够提高底部热集热器的热能转化效率。

同时，还需要合理设计光伏光热一体化系统的组织结构和运行控制策略，以实现系统的稳定和高效运行。

3. 光伏光热一体化系统的应用领域光伏光热一体化系统具有广泛的应用领域和市场前景。

首先，在建筑领域中，光伏光热一体化系统可以应用于建筑外立面、屋顶和阳台等空间，实现建筑物的能源自给自足；其次，在工业领域中，光伏光热一体化系统可以用于工业生产过程中的电力供应和热能供应；再次，在农业领域中，光伏光热一体化系统可以用于温室大棚的理想能源供应系统；最后，在区域供热领域中，光伏光热一体化系统可以用于地域集中供热，增强供热系统的可持续性和环保性能。

4. 光伏光热一体化系统的优势和挑战光伏光热一体化系统相比于单独的光伏发电系统和光热利用系统，具有以下优势：首先，它能够提高太阳能的利用效率，达到能源高效利用的目标；其次，通过光伏模组底部的热集热器，光伏光热一体化系统可以实现余热的回收和利用，提高能源利用效益；再次，光伏光热一体化系统具有较高的适应性和灵活性，可以根据需要进行组织结构和规模的调整，满足不同场景和需求。