[實用新型]基于積水露天礦坑的太陽能光伏發電裝置

有效

• 申請號: 201220058445.1
• 申請日: 2012-02-21
• 公開（公告）號: CN202550924U
• 公開（公告）日: 2012-11-21
• 發明（設計）人: 武同彬;葉留金;楊勝銘;鄭艷波;王俊;辛碩
• 申請（專利權）人: 北京乾華科技發展有限公司
• 主分類號: H02N6/00
• 分類號: H02N6/00;E02D27/14
• 代理公司: 南京天翼專利代理有限責任公司 32112
• 代理人: 湯志武

技術領域：

本實用新型涉及太陽能光伏發電裝置。?

背景技術：

太陽能光伏發電裝置已經廣泛用于地面、屋頂，安裝的太陽能發電系統已經成為人類應用能源的一具重要方面。地面、屋頂的太陽能發電系統不具有跟蹤裝置。?

人類在采掘各類礦產（如煤炭、重金屬等）的活動中，經常會形成面積廣闊、深度可觀的露天礦坑，因地形、水文地質等原因，這些露天礦坑往往會匯集大氣降水、地下水、采掘活動產生的廢水等各類水源后形成特定種類的人工湖，即露天礦坑積水。?

位于礦區的露天礦坑積水水體中通常富含礦渣、重金屬以及砷、鎘、銅、鋅、黃鐵礦、硫酸等化學物質，表現為具有較強酸性的污水，水生物無法在該類水體存活，人類生活和工農業生產用水亦不能由此類水體獲取。同時，露天礦坑積水還占用了大量土地，卻無法產生任何效益?？梢?，露天礦坑積水已成為當前亟需解決的重大環境污染及土地占用問題。?

實用新型內容：

本實用新型目的是，為解決上述問題，特別是考慮到我國中東部地區可利用土地面積緊張、能源缺乏，卻同時存在著大量無法利用的較大面積的露天礦坑積水的現狀，提出基于積水露天礦坑的太陽能光伏發電裝置，將露天礦坑積水水面利用技術與太陽能（光伏、光熱）發電技術相結合，設計出一種具備良好經濟性和工程性的，基于露天礦坑積水的太陽能發電裝置，以實現對露天礦坑積水水面面積和冷卻效應的有效利用，尤其是太陽能發電系統是具有跟蹤裝置的發電系統。輸出清潔電力供生活和工農業生產使用，使得目前基本處于廢棄狀態的露天礦坑積水既能創造出發電的經濟效益，又能創造出減少排放、保護環境的社會效益。?

本實用新型目的尤其是：針對已遭受污染的露天礦坑積水，提出能適用于此環境中的光伏發電方案，包括：安全、穩定、防腐、環境友好的水面漂浮承臺及相關的互連接、電池安裝、電纜連接等構件；適用于不同地理區域、氣候環境、地質構造、面積和水質構成的露天礦坑積水水面光伏發電系統設計和實施方法。采用承臺模式安裝光伏組件，集裝箱模式設計變配電房，在不同礦區或者同一礦坑不同區域分別不同方案的承臺設計。?

本實用新型的技術方案是：基于積水露天礦坑的太陽能光伏發電裝置，包括承臺化光伏組件、電纜和逆變設備，其特征是承臺化光伏組件包括浮筒構成水面漂浮承臺及連接裝置、承臺固定與調節裝置、光伏組件及支架；支架連接于浮筒之間，光伏組件安裝在支架上，承臺固定與調節裝置是在礦坑邊或中央建立基樁和樁承臺并架設繩索，樁承臺上裝設繩索滑動構件。?

承臺設有隨太陽方位角的變化而跟蹤轉動的裝置。?

浮筒材質采用壓縮泡沫顆粒或浮筒為空心筒體（金屬或塑料均可）。?

基于積水露天礦坑的太陽能光伏發電裝置，包括承臺化光伏組件、電氣設備、環境檢測儀、監控設備、電纜和逆變設備，承臺化光伏組件包括水面漂浮承臺及連接裝置、承臺固定與調節裝置、光伏組件及支架等構件；承臺固定與調節裝置是在積水礦坑的岸邊建立基樁并架設繩索，基樁上裝設繩索滑動構件；繩索穿過承臺上的（滑動）槽孔，以消除無效漂浮移動。承臺設有滑動槽孔以消除積水礦坑的水位小幅波動所致影響，樁基設有滑動構件以消除積水礦坑的水位大幅升降所致影響。?

承臺可隨太陽方位角的變化而跟蹤轉動，可隨礦坑積水升降而浮動升降，并有效利用水面的溫降特性提高光伏組件發電效率，從而實現提高單位組件面積發電量，并能自主適應礦坑積水水位變化。?

承臺調節裝置是，基樁上裝設繩索滑動構件中設有繩索卷繞驅動裝置、通過電動或手動使不同位置的基樁上的繩索以變化的長度驅動承臺，承臺隨太陽方位角的變化而跟蹤轉動。?

第一種承臺采用浮桶拼接組合而成，目前浮桶已是市場成熟構件，可以直接采購。第二種承臺采用自行設計的水上光伏專用承臺模具，生產專用漂浮承臺，通過批量化生產降低模具設計成本。?

浮桶材質采用壓縮泡沫顆粒，浮桶和專用光伏承臺模具硬鏈接部分可采用工程塑料，兩種方案所有材料均為抗腐、防凍、抗氧化、抗紫外線的強化材質，不受露天礦坑重金屬積水、化學品、藥劑、油漬及（可能的）水生物的侵蝕；無污染、不破壞環境。承臺具有高承載力，筒體平穩、耐久，造型專業，安裝簡易。設計充分考慮了其風荷載、30年一遇標準的大雪積壓及其他相關標準，單個浮桶承載力和單個光伏專用承臺承載力均有足夠的裕度。?