基于余热提质利用的全光谱光伏电站系统

权利要求书： 1.一种基于余热提质利用的全光谱光伏电站系统，其特征在于，包括：光伏发电子系统和与之相连的热电储存转化子系统，其中：光伏发电子系统接收外界太阳能以产生电能，输出直流电至直流负载、直流电网，输出交流电至交流负载、交流电网，同时输出热能和电能至热电储存转化子系统，热电储存转化子系统接收光伏发电子系统产生的热能、电能以及外部电网的电能，转化并储存为高品位热能，并在需要时将高品位热能转化为电能输出至外部电网；

所述的光伏发电子系统包括：P光伏板、太阳能控制器、逆变器、DC/DC升压变换器和变压器，其中：P光伏板与太阳能控制器相连，太阳能控制器与逆变器和DC/DC升压变换器相连，逆变器与变压器、电动机以及蓄热调温器相连，变压器与交流电网相连；DC/DC升压变换器与直流电网、电动机以及蓄热调温器相连；P光伏板受太阳辐射而产生直流电，直流电先流向太阳能控制器后分流至直流负载、逆变器和DC/DC升压变换器，经过升压的直流电流进一步分流至电动机、蓄热调温器以及并入直流电网；经逆变器转化成为交流电后进一步分流至交流负载、电动机、蓄热调温器以及经变压器升压并入交流电网；

所述的热电储存转化子系统，包括：集热器、蓄热调温器、换热器、集热流体循环泵或风机、散热器、相变储热装置、显热储热装置、压缩机、膨胀阀、膨胀机、冷凝器、储热流体循环泵、发电机和电动机，其中：电动机和压缩机相连，电动机所需电能由P光伏板的电能或外部电网电能提供；膨胀机与发电机相连，发电机产生的电能分别经DC/DC升压变换器输出到外部直流电网、经变压器输出到外部交流电网；集热器出口通过管线与蓄热调温器入口相连，蓄热调温器通过管线与换热器的热侧入口相连，换热器的热侧出口通过管线与集热流体循环泵或风机相连，集热流体循环泵或风机通过管线与散热器相连，散热器通过管线与集热器入口相连；换热器冷侧与压缩机、相变储热装置、显热储热装置、膨胀阀通过管线依次连接；显热储热装置与相变储热装置、膨胀机、冷凝器、储热流体循环泵通过管线依次连接成闭合回路；

所述的光伏发电子系统中的P光伏板和热电储存转化子系统中的集热器为一体化P/T装置，其中：P光伏板置于集热器上方，P光伏板吸收太阳光中紫外线和部分可见光光谱以产生电能，剩余的太阳光和P光伏板产生的热量由集热器吸收；集热器中的集热流体吸收P光伏板产生的热量，从而有效控制P光伏板温度，保证P光伏板的发电效率；

所述的蓄热调温器包括：罐体以及自上而下依次叠放于其中的太阳能集热器、电加热器和堆积床储热单元，其中：太阳能集热器作为蓄热调温器罐体的顶盖，电加热器放置在蓄热调温器罐体内部顶端，堆积床储热单元放置在蓄热调温器罐体内部下方，太阳能集热器、电加热器和堆积床储热单元之间分别由隔热保温材料隔开；堆积床储热单元内部填充储热材料或储热胶囊；

所述的堆积床储热单元、太阳能集热器和电加热器依次串联且各自均设有旁路管道，堆积床储热单元、太阳能集热器和电加热器的入口和出口分别设有温度传感器；

所述的系统，按照太阳辐射条件和外部电网状况进行分类后，根据对应工况类型调整光伏发电子系统工作于发电模式和/或热电储存转化子系统工作于集热换热模式、储热储电模式和释热发电模式；

所述的热电储存转化子系统，在集热换热模式，集热流体在所述的集热换热模式循环流动，集热流体在P/T装置中的集热器内吸收P光伏板余热和太阳光照，然后集热流体流向蓄热调温器进行温度调节，再经换热器将热量传递给储热储电模式下工作回路内的循环工质，再经集热流体循环泵或风机流入到散热器中散出多余热量，最后再流回P/T装置的集热器中，如此循环往复，不断将吸收的热量传递到所述的储热储电模式的循环工质；

所述的热电储存转化子系统工作在集热换热模式时，集热流体流入蓄热调温器内，若集热流体温度较低，可流入堆积床储热单元、太阳能集热器、电加热器进行加热，直至集热流体温度满足换热要求；在不进行换热过程时，集热流体将热量储存在蓄热调温器的堆积床储热单元内；

所述的热电储存转化子系统工作在储热储电模式时，循环工质经换热器吸收热量后，再经压缩机压缩至高温高压状态后，循环工质的一部分热量作为潜热储存在相变储热装置中，其余热能供给显热储热装置后，循环工质再经过膨胀阀变为初始状态，再流回换热器中吸热，如此循环往复，不断将P光伏板的余热、P光伏板产生的电能、外部电网过剩的电能转化并储存为高品位热能；所述用于驱动压缩机的电动机所需的电能由P/T发电装置及外部直流电网或交流电网提供；

所述的热电储存转化子系统工作在释热发电模式时，循环工质被储热流体循环泵送到储热装置中，在显热储热装置中被预热，并在相变储热装置中蒸发，在相变储热装置出口处达到过热蒸汽的状态后，循环工质在膨胀机中膨胀做功来驱动发电机产生电能，随后，循环工质在冷凝器中释放多余的热量，变为初始状态再流入储热流体循环泵内，如此循环往复，不断将储存的热能转化为电能，并供应到电网；所述发电机产生的直流电通过DC/DC升压变换器输送到直流电网，产生的交流电通过变压器输送到交流电网；

所述的分类，包括：工况一、在用电低谷期，且太阳辐射强度满足光伏板发电要求；工况二、在用电低谷期，且太阳辐射强度不满足光伏板发电要求；工况三、在用电高峰期，太阳辐射强度满足光伏板发电要求，且光伏发电子系统产生的电能能够满足外部电网的需求；工况四、在用电高峰期，太阳辐射强度满足光伏板发电要求，且光伏发电子系统产生的电能不能满足外部电网的需求；工况五、在用电高峰期，且太阳辐射强度不满足光伏板发电要求；

对于工况一，启动光伏发电子系统，但关闭向直流电网和交流电网供电的线路；同时启动热电储存转化子系统中的集热换热模式和储热储电模式，关闭释热发电模式；在所述的蓄热调温器内部，关闭堆积床储热单元，开启太阳能集热器，若流出太阳能集热器的集热流体温度满足换热条件，则关闭电加热器，否则，开启电加热器；该工况下，全光谱光伏电站系统用来储存P/T装置发出的电能和外部电网多余的电能，同时储存P/T装置产生的热能；

对于工况二，关闭光伏发电子系统，启动热电储存转化子系统中的集热换热模式和储热储电模式，关闭释热发电模式；在所述的蓄热调温器内部，启用堆积床储热单元和电加热器，关闭太阳能集热器；蓄热调温器内部电加热器和用于驱动储热储电模式中压缩机的电动机所需要的电能由外部电网提供；该工况下，全光谱光伏电站系统用来储存外部电网多余的电能；

对于工况三，启动光伏发电子系统；同时启动热电储存转化子系统中的集热换热模式和储热储电模式，关闭释热发电模式；在所述的蓄热调温器内部，关闭堆积床储热单元，开启太阳能集热器，若流出太阳能集热器的集热流体温度满足换热条件，则关闭电加热器，否则，开启电加热器；该工况下，全光谱光伏电站系统用来储存P/T装置发出的电能和产生的热能，并向外部电网供电；

对于工况四，启动光伏发电子系统；同时启动热电储存转化子系统中的集热换热模式和释热发电模式，关闭储热储电模式；在所述的蓄热调温器内部，启用堆积床储热单元，关闭太阳能集热器和电加热器；该工况下，全光谱光伏电站系统用来向外部电网输出P/T装置发出的电能，以及由储热装置中的热能而转化的电能；

对于工况五，关闭光伏发电子系统，启动热电储存转化子系统中的释热发电模式，关闭集热换热模式和储热储电模式；该工况下，全光谱光伏电站系统用来将储热装置中的热能转化为电能，并输出到外部电网；

所述的储热装置和蓄热调温器储热单元中的储热材料包括：显热储热材料和相变储热材料，其中：显热储热材料为混凝土、岩石、矿石或水、导热油、熔融盐中的一种或者多种组合；相变储热材料为无机类相变材料、有机类相变材料或复合相变储热材料；

所述的集热换热模式采用的循环流体工质为水、纳米流体、导热油中的一种或者多种组合，或空气、氮气、惰性气体中的一种或者多种组合；储热储电模式采用的循环流体工质为水、有机工质中的一种或者多种组合；释热发电模式采用的循环流体工质为水、有机工质中的一种或者多种组合。

说明书： 基于余热提质利用的全光谱光伏电站系统技术领域[0001] 本发明涉及的是一种可再生能源应用与储能领域的技术，具体是一种基于余热提质利用的全光谱光伏电站系统。背景技术[0002] 近年来，光伏/光热(P/T)技术的快速发展带动了新型光伏电站的大规模应用。P/T技术在进行光伏发电的同时，还能将P光伏板的低品位余热加以利用，有效降低了P光伏板的温度，提升了P光伏板的光电转换效率，从而实现了太阳能的全光谱高效利用。虽然P/T技术在太阳能利用中具有以上优势，但是太阳能间歇性和波动性引起的电力输出不稳定、如何高效输运与利用P光伏板余热(尤其是偏远地区的大规模光伏电站)、外部电网的高效协同耦合等问题仍亟需解决。

发明内容[0003] 本发明针对现有光伏电站的光电转换效率受余热影响大、电力输出不稳定、无法高效输运和利用P光伏板余热、外部电网高效协同耦合有待发展等问题，提出一种基于余热提质利用的全光谱光伏电站系统，通过P/T装置将P光伏板光谱响应范围内的太阳光用于产生电能，将其余波段的太阳光用于产生热量；在光照条件较好时，P光伏板的低品位余热和多余的电能一同以高品位热能的形式储存在储热装置中，降低P光伏板的温度，提升P光伏板的光电转换效率，完成太阳能的全光谱高效利用；在光照条件较差时，将储存在储热装置的热能转化为电能并直接输出到电网，实现与外部电网的高效协同耦合运行，最终达到稳定电力输出、提高电网调峰能力和降低光伏电站成本的目标。[0004] 本发明是通过以下技术方案实现的：[0005] 本发明涉及一种基于余热提质利用的全光谱光伏电站系统，包括：光伏发电子系统和与之相连的热电储存转化子系统，其中：光伏发电子系统接收外界太阳能以产生电能，输出直流电至直流负载、直流电网，输出交流电至交流负载、交流电网，同时输出热能和电能至热电储存转化子系统，热电储存转化子系统接收光伏发电子系统产生的热能、电能以及外部电网的电能，转化并储存为高品位热能，并在需要时将高品位热能转化为电能输出至外部电网。[0006] 所述的光伏发电子系统包括：P光伏板、太阳能控制器、逆变器、DC/DC升压变换器和变压器，其中：P光伏板与太阳能控制器相连，太阳能控制器与逆变器和DC/DC升压变换器相连，逆变器与变压器、电动机以及蓄热调温器相连，变压器与交流电网相连；DC/DC升压变换器与直流电网、电动机以及蓄热调温器相连。P光伏板受太阳辐射而产生直流电，直流电先流向太阳能控制器后分流至直流负载、逆变器和DC/DC升压变换器，经过升压的直流电流进一步分流至电动机、蓄热调温器以及并入直流电网；经逆变器转化成为交流电后进一步分流至交流负载、电动机、蓄热调温器以及经变压器升压并入交流电网。[0007] 所述的热电储存转化子系统，包括：集热器、蓄热调温器、换热器、集热流体循环泵或风机、散热器、相变储热装置、显热储热装置、压缩机、膨胀阀、膨胀机、冷凝器、储热流体循环泵、发电机和电动机，其中：电动机和压缩机相连，电动机所需电能由P光伏板的电能或外部电网电能提供；膨胀机与发电机相连；集热器出口通过管线与蓄热调温器入口相连，蓄热调温器通过管线与换热器的热侧入口相连，换热器的热侧出口通过管线与集热流体循环泵或风机相连，集热流体循环泵或风机通过管线与散热器相连，散热器通过管线与集热器入口相连；换热器冷侧与压缩机、相变储热装置、显热储热装置、膨胀阀通过管线依次连接；显热储热装置与相变储热装置、膨胀机、冷凝器、储热流体循环泵通过管线依次连接成闭合回路。[0008] 所述的发电机产生的电能分别经DC/DC升压变换器输出到外部直流电网、经变压器输出到外部交流电网。[0009] 所述的光伏发电子系统中的P光伏板和热电储存转化子系统中的集热器优选为一体化P/T装置，其中：P光伏板置于集热器上方，P光伏板吸收太阳光中紫外线和部分可见光光谱以产生电能，剩余的太阳光和P光伏板产生的热量由集热器吸收；集热器中的集热流体吸收P光伏板产生的热量，从而有效控制P光伏板温度，保证P光伏板的发电效率。[0010] 所述的蓄热调温器包括：罐体以及自上而下依次叠放于其中的太阳能集热器、电加热器和堆积床储热单元，其中：太阳能集热器作为蓄热调温器罐体的顶盖，电加热器放置在蓄热调温器罐体内部顶端，堆积床储热单元放置在蓄热调温器罐体内部下方，太阳能集热器、电加热器和堆积床储热单元之间分别由隔热保温材料隔开；堆积床储热单元内部填充储热材料或储热胶囊。[0011] 所述的堆积床储热单元、太阳能集热器和电加热器依次串联且各自均设有旁路管道，堆积床储热单元、太阳能集热器和电加热器的入口和出口分别设有温度传感器。[0012] 所述的蓄热调温器内部的电加热器所需要的电能可由P/T装置产生的电能或外部电网电能提供。[0013] 本发明涉及一种基于上述基于余热提质利用的全光谱光伏电站系统的控制方法，按照太阳辐射条件和外部电网状况进行分类后，根据对应工况类型调整光伏发电子系统工作于发电模式和/或热电储存转化子系统工作于集热换热模式、储热储电模式和释热发电模式。[0014] 所述的热电储存转化子系统工作在集热换热模式时，集热流体在P/T装置中的集热器内吸收P光伏板余热和太阳光照，然后集热流体流向蓄热调温器进行温度调节，再经换热器将热量传递给储热储电模式下工作回路内的循环工质，再经集热流体循环泵或风机流入到散热器中散出多余热量，最后再流回P/T装置的集热器中，如此循环往复，不断将吸收的热量传递到所述的储热储电模式的循环工质；[0015] 所述的热电储存转化子系统工作在集热换热模式时，集热流体流入蓄热调温器内，若集热流体温度较低，可流入堆积床储热单元、太阳能集热器、电加热器进行加热，直至集热流体温度满足换热要求；在不进行换热过程时，集热流体将热量储存在蓄热调温器的堆积床储热单元内。[0016] 所述的热电储存转化子系统工作在储热储电模式时，循环工质经换热器吸收热量后，再经压缩机压缩至高温高压状态后，循环工质的一部分热量作为潜热储存在相变储热装置中，其余热能供给显热储热装置后，循环工质再经过膨胀阀变为初始状态，再流回换热器中吸热，如此循环往复，不断将P光伏板的余热、P光伏板产生的电能、外部电网过剩的电能转化并储存为高品位热能；所述用于驱动压缩机的电动机所需的电能由P/T发电装置及外部直流电网或交流电网提供。[0017] 所述的热电储存转化子系统工作在释热发电模式时，循环工质被储热流体循环泵送到储热装置中，在显热储热装置中被预热，并在相变储热装置中蒸发，在相变储热装置出口处达到过热蒸汽的状态后，循环工质在膨胀机中膨胀做功来驱动发电机产生电能，随后，循环工质在冷凝器中释放多余的热量，变为初始状态再流入储热流体循环泵内，如此循环往复，不断将储存的热能转化为电能，并供应到电网；所述发电机产生的直流电通过DC/DC升压变换器输送到直流电网，产生的交流电通过变压器输送到交流电网。[0018] 所述的分类，包括：工况一、在用电低谷期，且太阳辐射强度满足光伏板发电要求；工况二、在用电低谷期，且太阳辐射强度不满足光伏板发电要求；工况三、在用电高峰期，太阳辐射强度满足光伏板发电要求，且光伏发电子系统产生的电能能够满足外部电网的需求；工况四、在用电高峰期，太阳辐射强度满足光伏板发电要求，且光伏发电子系统产生的电能不能满足外部电网的需求；工况五、在用电高峰期，且太阳辐射强度不满足光伏板发电要求，具体包括：

[0019] 对于工况一，启动光伏发电子系统，但关闭向直流电网和交流电网供电的线路；同时启动热电储存转化子系统中的集热换热模式和储热储电模式，关闭释热发电模式；在所述的蓄热调温器内部，关闭堆积床储热单元，开启太阳能集热器，若流出太阳能集热器的集热流体温度满足换热条件，则关闭电加热器，否则，开启电加热器；该工况下，全光谱光伏电站系统用来储存P/T装置发出的电能和外部电网多余的电能，同时储存P/T装置产生的热能；[0020] 对于工况二，关闭光伏发电子系统，启动热电储存转化子系统中的集热换热模式和储热储电模式，关闭释热发电模式；在所述的蓄热调温器内部，启用堆积床储热单元和电加热器，关闭太阳能集热器；蓄热调温器内部电加热器和用于驱动储热储电模式中压缩机的电动机所需要的电能由外部电网提供；该工况下，全光谱光伏电站系统用来储存外部电网多余的电能；[0021] 对于工况三，启动光伏发电子系统；同时启动热电储存转化子系统中的集热换热模式和储热储电模式，关闭释热发电模式；在所述的蓄热调温器内部，关闭堆积床储热单元，开启太阳能集热器，若流出太阳能集热器的集热流体温度满足换热条件，则关闭电加热器，否则，开启电加热器；该工况下，全光谱光伏电站系统用来储存P/T装置发出的电能和产生的热能，并向外部电网供电；[0022] 对于工况四，启动光伏发电子系统；同时启动热电储存转化子系统中的集热换热模式和释热发电模式，关闭储热储电模式；在所述的蓄热调温器内部，启用堆积床储热单元，关闭太阳能集热器和电加热器；该工况下，全光谱光伏电站系统用来向外部电网输出P/T装置发出的电能，以及由储热装置中的热能而转化的电能；[0023] 对于工况五，关闭光伏发电子系统，启动热电储存转化子系统中的释热发电模式，关闭集热换热模式和储热储电模式；该工况下，全光谱光伏电站系统用来将储热装置中的热能转化为电能，并输出到外部电网。[0024] 优选地，所述的储热装置和蓄热调温器储热单元中的储热材料包括：显热储热材料和相变储热材料，其中：显热储热材料为混凝土、岩石、矿石、土壤、金属、合金、金属氧化物等固体或水、导热油、熔融盐、液态金属、溶液等液体其中的一种或者多种组合；相变储热材料为无机类相变材料、有机类相变材料或复合相变储热材料。[0025] 优选地，所述的集热换热模式采用的循环流体工质为水、纳米流体、导热油、有机工质、溶液等液体其中的一种或者多种组合，或空气、氮气、氧气、二氧化碳、惰性气体等气体其中的一种或者多种组合；储热储电模式采用的循环流体工质为水、有机工质等其中的一种或者多种组合；释热发电模式采用的循环流体工质为水、有机工质等其中的一种或者多种组合。[0026] 优选地，所述的太阳能控制器，为最大功率点跟踪(MPPT)型太阳能控制器，用于实时侦测P光伏板的发电电压，追踪最高电压电流值，计算P光伏板阵的输出功率，协调P光伏板与负载的工作，实现最大功率点的跟踪。[0027] 优选地，所述的逆变器，为大功率集中型逆变器，用于将P光伏板产生的直流电能转变成交流电。[0028] 技术效果[0029] 本发明将P光伏板的低品位余热通过提质，与P光伏板产生的电能一起耦合转化并存储为高品质热能，在利用阶段可转化为电能直接并网利用，解决大规模光伏电站的余热输运与利用问题，实现电热耦合协同存储和太阳能的全光谱高效利用，提升光伏电站的光电转化与利用效率；同时，本发明可储存外部电网的峰电，实现与外部电网的高效协同耦合运行，尤其适用于沙漠、戈壁、荒漠等偏远地区的大规模光伏电站。附图说明[0030] 图1为本发明系统示意图；[0031] 图2为本发明蓄热调温器结构示意图；[0032] 图3为本发明蓄热调温器位置分布剖面示意图；[0033] 图4为实施例工况一示意图；[0034] 图5为实施例工况二示意图；[0035] 图6为实施例工况三示意图；[0036] 图7为实施例工况四示意图；[0037] 图8为实施例工况五示意图；[0038] 图中：P/T装置1、太阳能控制器2、逆变器3、DC/DC升压变换器4、储热装置5、压缩机6、膨胀机7、膨胀阀8、冷凝器9、发电机10、电动机11、变压器12、直流负载13、直流电网14、交流负载15、交流电网16、集热流体循环泵或风机17、换热器18、蓄热调温器19、储热流体循环泵20、变压器21、散热器22、DC/DC升压变换器23、P光伏板101、集热器102、显热储热装置501、相变储热装置502、堆积床储热单元1901、太阳能集热器1902、电加热器1903、罐体

1904、电阻式加热片1905、加热腔体1906、管线1907、储热材料1908、堆积床散流装置1909、集热管1910、保温材料1911、温度传感器19T1、温度传感器19T2、温度传感器19T3、温度传感器19T4、阀门191、阀门192、阀门193、阀门194、阀门195、阀门196、阀门197、阀门

198、阀门199。

具体实施方式[0039] 如图1?图3所示，为本实施例涉及一种基于余热提质利用的全光谱光伏电站系统，包括：P/T装置1、太阳能控制器2、逆变器3、DC/DC升压变换器4、储热装置5、压缩机6、膨胀机7、膨胀阀8、冷凝器9、发电机10、电动机11、变压器12、直流负载13、直流电网14、交流负载15、交流电网16、集热流体循环泵或风机17、换热器18、蓄热调温器19、储热流体循环泵20、变压器21、散热器22、DC/DC升压变换器23、P光伏板101、集热器102、显热储热装置501、相变储热装置502、堆积床储热单元1901、太阳能集热器1902、电加热器1903、罐体1904、电阻式加热片1905、加热腔体1906、管线1907、储热材料1908、堆积床散流装置1909、集热管

1910、保温材料1911、温度传感器19T1、温度传感器19T2、温度传感器19T3、温度传感器

19T4、阀门191、阀门192、阀门193、阀门194、阀门195、阀门196、阀门197、阀门198、阀门199。

[0040] 所述的P光伏板101、太阳能控制器2、逆变器3、DC/DC升压变换器4、变压器12，所述P/T装置1由P光伏板101和集热器102构成光伏发电子系统，其中：P光伏板101置于集热器102上方；P光伏板101与太阳能控制器2相连，太阳能控制器2与逆变器3、DC/DC升压变换器4和直流负载13相连，逆变器3与所述变压器12和交流负载15相连，还与电动机11和蓄热调温器19相连，所述变压器12与交流电网16以及发电机10相连；DC/DC升压变换器4与直流电网14、电动机11、发电机10、蓄热调温器19相连。[0041] 所述的集热器102、蓄热调温器19、换热器18、集热流体循环泵或风机17、散热器22、储热装置5、压缩机6、膨胀阀8、膨胀机7、冷凝器9、储热流体循环泵20、发电机10和电动机11构成热电储存转化子系统，其中：电动机11和压缩机6相连，电动机11所需电能由P/T装置1产生的电能或外部直流电网14或交流电网16电能提供；膨胀机7与发电机10相连，发电机10产生的电能分别经DC/DC升压变换器输出到外部直流电网14、经变压器输出到外部交流电网16；集热器102出口通过管线与蓄热调温器19入口相连，蓄热调温器19通过管线与换热器18的热侧入口相连，换热器18的热侧出口通过管线与集热流体循环泵或风机17相连，集热流体循环泵或风机17通过管线与散热器22相连，散热器22通过管线与P/T装置1中的集热器102入口相连；换热器18冷侧与压缩机6、相变储热装置502、显热储热装置501、膨胀阀8通过管线依次连接；显热储热装置501与相变储热装置502、膨胀机7、冷凝器9、储热流体循环泵20通过管线依次连接成闭合回路。

[0042] 所述的蓄热调温器19包括：堆积床储热单元1901、太阳能集热器1902、电加热器1903、罐体1904、电阻式加热片1905、加热腔体1906、管线1907、储热材料1908、堆积床散流装置1909、集热管1910、保温材料1911、温度传感器19T1?19T4和阀门191?199，其中：温度传感器19T1、阀门191、堆积床储热单元1901、温度传感器19T2、阀门197、阀门193、太阳能集热器1902、温度传感器19T3、阀门198、阀门195、电加热器1903、温度传感器19T4、阀门199通过管线依次串联，同时阀门192与阀门191、堆积床储热单元1901、温度传感器

19T2、阀门197通过管线并联，阀门194与阀门193、太阳能集热器1902、温度传感器19T3、阀门198通过管线并联，阀门196与阀门195、电加热器1903、温度传感器19T4、阀门199通过管线并联。

[0043] 所述的蓄热调温器19的太阳能集热器1902、电加热器1903、堆积床储热单元1901自上而下依次叠放，其中：太阳能集热器1902作为蓄热调温器罐体1904的顶盖，电加热器1903放置在蓄热调温器罐体1904内部顶端，堆积床储热单元1901放置在蓄热调温器罐体

1904内部下方，堆积床储热单元1901、太阳能集热器1902和电加热器1903之间由隔热保温材料1911隔开。

[0044] 所述的堆积床储热单元1901内部填充储热材料或储热胶囊。[0045] 所述的电加热器1903所需要的电能可由P/T装置1产生的电能或外部直流电网14或交流电网16提供。[0046] 本实施例涉及基于上述基于余热提质利用的全光谱光伏电站系统的控制方法，按照太阳辐射条件和外部电网状况进行分类后，根据对应工况类型调整光伏发电子系统工作于发电模式和/或热电储存转化子系统工作于集热换热模式、储热储电模式和释热发电模式。[0047] 所述的分类包括：工况一、在用电低谷期，且太阳辐射强度满足光伏板发电要求；工况二、在用电低谷期，且太阳辐射强度不满足光伏板发电要求；工况三、在用电高峰期，太阳辐射强度满足光伏板发电要求，且光伏发电子系统产生的电能能够满足外部电网的需求；工况四、在用电高峰期，太阳辐射强度满足光伏板发电要求，且光伏发电子系统产生的电能不能满足外部电网的需求；工况五、在用电高峰期，且太阳辐射强度不满足光伏板发电要求，具体包括：

[0048] 对于工况一，如图4所示，启动光伏发电子系统，但关闭向直流电网和交流电网供电的线路；同时，启动热电储存转化子系统中的集热换热模式和储热储电模式，关闭释热发电模式；在蓄热调温器19内部，打开阀门192、阀门193、阀门198，关闭阀门191、阀门197、阀门194，集热流体在蓄热调温器19内先由太阳能集热器1902加热，若其温度满足换热要求，则打开阀门196并关闭阀门195和阀门199，集热流体直接流出蓄热调温器19，否则，打开阀门195和阀门199并关闭阀门196，集热流体再由电加热器1903进一步加热。在光伏发电子系统中，P/T装置1中的P光伏板101受到太阳辐射产生直流电，直流电经过太阳能控制器2，其中：一部分直流电输出到直流负载13，另一部分直流电经DC/DC升压变换器

4供应到电动机11和蓄热调温器19中，电动机11驱动压缩机6工作，协同集热储热，将电能转换为热能储存起来，其中：经过太阳能控制器2的直流电也可经逆变器3处理转化成为交流电，其中：一部分交流电供应到交流负载15，另一部分交流电还供应到电站的电动机11和蓄热调温器19中，电动机11驱动压缩机6工作，电动机11所需的电能还可由直流电网14经DC/DC升压变换器23和交流电网16经变压器21输送提供；在热电储存转化子系统中的集热换热模式中，集热器102内的集热流体吸收P光伏板101的余热，然后，集热流体经过蓄热调温器

19进行温度调节，先在太阳能集热器1902中被加热，若其温度满足换热要求，则集热流体直接流入换热器18，否则，需流入电加热器1903中进一步被加热至满足换热要求，集热流体流入换热器18将热量传递给储热回路的循环工质，再经集热流体循环泵或风机17流入到散热器22中释放多余废热，最后流入P/T装置的集热器102中，如此循环往复，不断将吸收的热量传递到储热储电模式下工作回路内的循环工质；在热电储存转化子系统中的储热储电模式中，回路内循环工质经换热器18吸收热量后，再经压缩机6压缩至高温高压状态后，循环工质的一部分热量作为潜热储存在相变储热装置502中，其余热能供给显热储热装置501后，循环工质再经过膨胀阀8变为初始状态，再回到换热器18中吸热，如此循环往复，不断将P光伏板101的余热、P光伏板101产生的电能、外部直流电网14和交流电网16过剩的电能转化并储存为高品位热能。

[0049] 对于工况二，如图5所示，关闭光伏发电子系统，启动热电储存转化子系统中的集热换热模式和储热储电模式，关闭释热发电模式；在蓄热调温器19内部，打开阀门191、阀门197、阀门194、阀门195、阀门199，关闭阀门192、阀门193、阀门198、阀门196，集热流体在蓄热调温器19内由堆积床储热单元1901预热，再由电加热器1903加热升温；在热电储存转化子系统中的集热换热模式中，集热流体在蓄热调温器19内由堆积床储热单元1901预热，再由电加热器1903加热到满足换热要求后，流入换热器18将热量传递给储热回路的循环工质，再经循环泵17直接流回到蓄热调温器19中，如此循环往复，不断将吸收的热量传递到储热储电模式下工作回路内的循环工质；在热电储存转化子系统中的储热储电模式中，回路内循环工质经换热器18吸收热量后，再经压缩机6压缩至高温高压状态后，循环工质的一部分热量作为潜热储存在相变储热装置502中，其余热能供给显热储热装置501后，循环工质再经过膨胀阀8变为初始状态，再回到换热器18中吸热，如此循环往复，不断将外部电网过剩的电能转化并储存为高品位热能；蓄热调温器19和用于驱动储热储电模式中压缩机6的电动机10所需要的电能，均由直流电网14经DC/DC升压变换器23输送提供，以及由交流电网16经变压器21输送提供。

[0050] 对于工况三，如图6所示，启动光伏发电子系统；同时启动热电储存转化子系统中的集热换热模式和储热储电模式，关闭释热发电模式；在蓄热调温器19内部，打开阀门192、阀门193、阀门198，关闭阀门191、阀门197、阀门194，集热流体在蓄热调温器19内先由太阳能集热器1902加热，若其温度满足换热要求，则打开阀门196并关闭阀门195和阀门199，集热流体直接流出蓄热调温器19，否则，打开阀门195和阀门199并关闭阀门

196，集热流体再由电加热器1903进一步加热；在光伏发电子系统中，P/T装置1中的P光伏板101受到太阳辐射产生直流电，直流电经过太阳能控制器2，其中：一部分直流电输出到直流负载13，一部分直流电经DC/DC升压变换器4供应到直流电网14、蓄热调温器19和电动机11中，电动机11驱动压缩机6工作，协同集热储热，将电能转换为热能储存起来；其中：经过太阳能控制器2的直流电也可经逆变器3处理转化成为交流电，一部分交流电供应到交流负载15、蓄热调温器19和电动机11，另一部分交流电经变压器12升压供应到交流电网16；在热电储存转化子系统中的集热换热模式中，集热器102内的集热流体吸收P光伏板101的余热，然后，集热流体经过蓄热调温器19进行温度调节，先在太阳能集热器1902中被加热，若其温度满足换热要求，则集热流体直接流入换热器18，否则，需流入电加热器1903中进一步被加热至满足换热要求，集热流体流入换热器18将热量传递给储热回路的循环工质，再经集热流体循环泵或风机17流入到散热器22中，最后流入P/T装置的集热器102中，如此循环往复，不断将吸收的热量传递到储热储电模式下工作回路内的循环工质；在热电储存转化子系统中的储热储电模式中，回路内的循环工质经换热器18吸收热量后，再经压缩机6压缩至高温高压状态后，循环工质的一部分热量作为潜热储存在相变储热装置502中，其余热能供给显热储热装置501后，循环工质再经过膨胀阀8变为初始状态，再回到换热器18中吸热，如此循环往复，不断将P光伏板101的余热、P光伏板101产生的电能转化并储存为高品位热能，并向外部直流电网14或交流电网16供电。

[0051] 对于工况四，如图7所示，启动光伏发电子系统；同时启动热电储存转化子系统中的集热换热模式和释热发电模式，关闭储热储电模式；在蓄热调温器19内部，打开阀门191、阀门197、阀门194、阀门196，关闭阀门192、阀门193、阀门198、阀门195、阀门

199，集热流体将热量储存在蓄热调温器19内的堆积床储热单元1901中；在光伏发电子系统中，P/T装置1中的P光伏板101受到太阳辐射产生直流电，直流电经过太阳能控制器2，其中：一部分直流电输出到直流负载13，一部分直流电经DC/DC升压变换器4供应到直流电网14；其中：经过太阳能控制器2的直流电也可经逆变器3处理转化成为交流电，一部分交流电供应到交流负载15，另一部分交流电经变压器12升压供应到交流电网16；在热电储存转化子系统中的集热换热模式中，集热器102内的集热流体吸收P光伏板101的余热，然后，集热流体经过蓄热调温器19将热量储存在堆积床储热单元1901中，然后流经换热器18不进行换热，经集热流体循环泵或风机17流入到散热器22散去多余废热，最后流入P/T装置的集热器102中，如此循环往复，不断将吸收的热量储存到蓄热调温器19中；在热电储存转化子系统中的释热发电模式中，回路内循环工质被储热流体循环泵20送到储热装置5中，在显热储热装置501中被预热，并在相变储热装置502中蒸发，在储热装置5出口处达到过热蒸汽的状态，随后循环工质流入膨胀机7中膨胀做功，然后循环工质在冷凝器9中放出多余的热量，变为初始状态，最后再流向储热流体循环泵20，如此循环往复，不断将储存的热能转化为电能，膨胀机7膨胀做功来驱动发电机10产生电能，产生的电能经DC/DC升压变换器4供应到直流电网14，或经变压器12升压供应到交流电网16，该工况下，全光谱光伏电站系统用来向外部电网输出P/T装置1发出的电能，以及由储热装置5中的热能而转化的电能。

[0052] 对于工况五，如图8所示，关闭光伏发电子系统，启动热电储存转化子系统中的释热发电模式，关闭集热换热模式和储热储电模式；在热电储存转化子系统中的释热发电模式中，回路内循环工质被储热流体循环泵20送到储热装置5中，在显热储热装置501中被预热，并在相变储热装置502中蒸发，在储热装置5出口处达到过热蒸汽的状态，随后循环工质流入膨胀机7中膨胀做功，然后循环工质在冷凝器9中放出多余的热量，变为初始状态，最后再流向储热流体循环泵20，如此循环往复，不断将储存的热能转化为电能并输出到外部电网，膨胀机7膨胀做功来驱动发电机10产生电能，产生的电能经DC/DC升压变换器4供应到直流电网14，或经变压器12升压供应到交流电网16。[0053] 与现有技术相比，本系统根据光照条件及外部电网状况来启用不同的工作模式，在提升光电转换效率、稳定电力输出的同时，一方面解决大规模光伏电站的余热输运与利用问题，另一方面解决大规模光伏电站与电网的协同耦合问题，非常适用于沙漠、戈壁、荒漠等偏远地区的大规模光伏电站。[0054] 上述具体实施可由本领域技术人员在不背离本发明原理和宗旨的前提下以不同的方式对其进行局部调整，本发明的保护范围以权利要求书为准且不由上述具体实施所限，在其范围内的各个实现方案均受本发明之约束。