[發明專利]輸電鐵塔太陽能發電與并路裝置

有效

• 申請號: 201110136217.1
• 申請日: 2011-05-25
• 公開（公告）號: CN102158133A
• 公開（公告）日: 2011-08-17
• 發明（設計）人: 汪孟金
• 申請（專利權）人: 寧波市鎮海華泰電器廠
• 主分類號: H02N6/00
• 分類號: H02N6/00;H02J3/38
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及電力電能領域，尤其涉及太陽能轉換為電能領域，特別是一種太陽能發電與并路裝置。

背景技術

眾所周知，太陽輻射能是一種資源無限、清潔干凈的能源。通過太陽能電池將太陽輻射能轉換為電能的太陽能光伏(PV)發電裝置，在我國已有眾多的應用，例如：首都博物館新館已建成了一座“非晶硅太陽能電池薄膜的面積為500m²、發電量為300KW”的太陽能光伏發電裝置(參考文獻1：馮垛生等，《太陽能發電原理與應用》，人民郵電出版社，2007)。

而伴隨著我國經濟的發展，對電能的需求日益增強，為滿足電力的傳輸，已建成了數量龐大的輸電線路，僅220KV一種輸電線路，截止1999年7月就已建成120000km(參考文獻2：黃志明，《21世紀中國輸電線路發展前景展望》，中國電機工程學會輸電電氣分專委會輸電線路專委會第三屆第二次學術年會論文集，1999(07)：403-409)。

與此緊密相關的是，這些輸電線路中有著數量巨大的輸電鐵塔，所述的輸電鐵塔處于“線路走廊”中，并且“呼高”至少24m，太陽光很少被遮擋。目前的現狀為：這些單座造價動上百萬元的輸電鐵塔(參考文獻3：劉昱等.220kV四回共塔輸電線路設計.石化電氣.2009年1月)，僅用作承載輸電導線的單一作用，而其具有的豐富太陽能資源未被開發利用。

本發明的目的是解決太陽能發電與并入現有電力傳輸之間存在的巨大產業空白的技術問題。

本發明太陽能所產生的電能并入輸電線路中的過程簡稱為“并路”、并作如下約定：簡稱“輸電鐵塔所載的輸電線路”為“塔載輸電線路”，塔載輸電線路是交流的，則簡稱“塔載交流線路”；同樣，塔載輸電線路是直流的，則簡稱“塔載直流線路”；未標明直流、交流的輸電線路均可理解為交流輸電線路，例如上述“220KV輸電線路”可理解為“交流220KV輸電線路”。

發明內容

本發明的目的是：利用現有的數量龐大的輸電鐵塔所具有的巨大的太陽能資源用作發電，并且利用輸電鐵塔在現有電力傳輸線上所具有的電力傳輸特性，將所發之電就近并入輸電鐵塔所載的輸電線路中，從而實現輸電線路中的電力擴容，提高電力供應數量，補償電力傳輸中的損耗，降低單位千瓦電能的耗能。

本發明實現上述目的的技術方案為：一種輸電鐵塔太陽能發電與并路裝置，包括輸電鐵塔、太陽能電池方陣單元、并路逆變器、并路升壓變壓器，并路整流器，其特征是：所述的太陽能電池方陣單元分布在所述的輸電鐵塔向陽面的下部、電池塊與電池塊之間設計通風的間隙、最下面的一排設有配重物；太陽能電池方陣單元與并路逆變器連接、并路逆變器的輸出與并路升壓變壓器的初級連接、并路升壓變壓器的次級用二種方式分別與塔載輸電線路連接：交流方式，所述并路升壓變壓器的次級直接與塔載交流線路的A線、B線、C線連接；直流方式，所述并路升壓變壓器的次級與所述的并路整流器連接、并路整流器的輸出端再與塔載直流線路連接。

應用本發明，可以取得以下有益效果：

1、本發明的技術方案可以產生巨大的經濟效益和社會效應。

下面作詳細闡述：

(1)、由參考文獻1可知：“非晶硅太陽能電池薄膜的面積為500m²、發電量為300KW”。

即太陽能電池的效率ξ＝300KW/500m²＝0.6kw/m²，每平米的太陽能電池方陣單元可產生0.6kw電功率。

(2)由參考文獻2可知：“我國建成了眾多的輸電線路，僅220KV一種輸電線路，截止1999年7月就已建成120000km”。

若鐵塔間距按300m計算，此120000km輸電線路需400000座鐵塔。

(3)由參考文獻3可以算得：220KV輸電線路常用的鐵塔“向陽面”可用于安裝“太陽能電池方陣單元”的面積S≈165m²(距地面0.5m以上15m以下的一塊塔身向陽梯形面)。考慮鐵塔的通風，此“塔身向陽梯形面”上安裝的“太陽能電池方陣單元”的面積S_o按S×60％計算，即S_o＝0.6S＝99m²。

在以上計算的基礎上，可得知單座“220KV輸電鐵塔太陽能發電與并路裝置”的發電功率P＝S_o·ξ＝99m²×0.6kw/m²＝59.4kw。

所述的120000km輸電線路中400000座鐵塔的發電總量P∑＝400000×59.4＝2376萬千瓦。