太阳能热电联产（PVT）的应用场景

摘要：PVT技术实现了太阳能梯级利用，发电的同时产生低品位热量，降低了光伏板的温度，提高发电效率和使用寿命。太阳能PVT有不同的类型，每种类型有各自的应用场景，合理利用对应的产品，能够降低系统投资、提高能源利用效率。

太阳能PVT（太阳能热电联产装置）在光伏板的基础上增加了取热装置，同时输出电能和低温热量。

PVT具有两个优势：第一，实现了太阳能的梯级利用，能源利用效率大幅度提高；第二，降低光伏板温度，提高发电效率、增加使用寿命。

目前，光伏发电上网受到一定限制，建立微电网、加大自用率，是分布式光伏的发展方向之一。在此基础上，采用PVT实现太阳能热电联产，利用供热来调节微电网上网电量，能够降低调节难度、提高经济效益。

PVT分为多种类型，存在各自的应用领域，合理使用不同类型的PVT，才能更好地提高能源利用效率。下面介绍风冷、水冷、相变三种形式的PVT。

风冷PVT

风冷PVT在光伏背板增加空气流道，利用气流将光伏板聚集的热量带走，产生热风。

这种PVT在烘干等领域具有较好的应用前景，可以用于预处理工艺，产生的电能作为烘干用电，余电上网。

风冷PVT的问题较多，空气与光伏板之间的换热效果较差，体积较大，太阳能利用率低，产生的热量不易储存，等等，导致这种技术应用较少。

水冷PVT

水冷PVT在光伏板背后安装冷却水管路，利用水流降低光伏板温度，输出低温热水。

这种PVT的应用广泛，产生的热水用途多，能够很好的提高太阳能利用效率。

不过，水质如果不好，换热管内很容易结垢、堵塞，导致换热不均，降低能源利用效率，还容易损伤光伏板。因此，使用这种PVT需要做好水质管理。此外，需要做好冬季夜间的防冻措施，特别是在极寒地区，否则容易出现冻管问题。

水冷PVT在农村冬季跨季节供热技术中具有很好的应用前景。这种供热技术利用地源热泵供热，PVT产生的热量用于补充土壤热量，能够全年利用，太阳能利用效率较高。该技术的详细介绍可参考文章《低碳技术  农村微型跨季节储热供暖技术》。

相变PVT

相变PVT解决了水冷PVT的弊端，具有更大的优势。水冷PVT容易堵塞，影响正常运行；相变PVT的散热板为吹胀板，内部使用制冷剂，采用相变蒸发方式吸热，彻底解决了堵塞问题。

吹胀板作为蒸发器，完全与热泵系统结合。这样，液态制冷剂进入吹胀板通道中蒸发吸热，降低了光伏板的温度，也完全没有堵塞问题。相变PVT可在供热、生活热水供应等领域应用。

由于采用制冷剂管道连接，相变PVT用于土壤跨季节储热供暖项目时，系统较复杂。与常规PVT热泵相比，相变PVT系统增加了地热换热器和工质泵，地热散热器可作为蒸发器吸收土壤热量，也可作为补热器加热土壤。

采暖季运行时，PVT产生的热量，可以通过压缩机升温，通过冷凝器用于供热，如果热量不足，还可以通过地热换热器从土壤中取热；在非采暖季，PVT热量通过地热换热器送入土壤中，冷凝的液态制冷剂通过工质泵送回PVT中。

相变PVT的传热系数高、对光伏板的冷却效果好，且不会发生堵塞的问题，冬季也没有结冰冻管的风险，具有更好的应用前景。