[實(shí)用新型]全密封中空微傾角水面光伏發(fā)電裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201220650153.7
• 申請日: 2012-12-02
• 公開（公告）號: CN203014709U
• 公開（公告）日: 2013-06-19
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 董聞磯;李小芹;張銳
• 申請（專利權(quán)）人: 董聞磯;李小芹;張銳
• 主分類號: H02N6/00
• 分類號: H02N6/00
• 代理公司: 昆明今威專利商標(biāo)代理有限公司 53115
• 代理人: 趙云

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及一種光伏發(fā)電系統(tǒng)，尤其涉及一種放置于水面的光伏發(fā)電裝置。

背景技術(shù)

太陽能量巨大，取之不盡、用之不竭、清潔環(huán)保，不受地域限制，日照地球40分鐘足以滿足全人類一年的能源需求。目前世界各國大力發(fā)展新能源發(fā)電產(chǎn)業(yè)，以緩解化石能源發(fā)電高污染、高耗能問題。太陽光電或光熱變換發(fā)電裝置等新能源發(fā)電形式得到極大的發(fā)展。

光伏發(fā)電裝置需占用巨大土地面積。2011年全球光伏發(fā)電安裝量地面占75％、屋頂占13％，外墻面占2％。

每一萬千瓦光伏發(fā)電設(shè)備占地400畝，在耕地資源非常稀缺的情況下，除沙漠以外地區(qū)難以大規(guī)模建設(shè)。土地成為并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)大規(guī)模發(fā)展的制約因素。

在中國專利文獻(xiàn)中公開了“模塊式漂浮于水面的太陽能光伏發(fā)電裝置”（申請?zhí)?01120267029.8?申請日2011-07-26），雖然其方案解決了太陽能光伏發(fā)電裝置占地的問題，但是還存在以下問題：a.根據(jù)傳統(tǒng)的緯度設(shè)置傾角，假如為25度傾角，光伏板間距不少于2.7米，在同等水面面積上，光伏電池板有效面積會減少三分之一或更多；b.陸地上最佳角度的安裝方式不適用于水面，水面裝置會上下?lián)u晃，每一次晃動都將破壞最佳角度。并網(wǎng)光伏發(fā)電裝置主要發(fā)電時(shí)段為每日太陽直接輻射值最大的3～5個(gè)小時(shí)，散射對光伏發(fā)電增益貢獻(xiàn)不大，而較大傾角固定放置方式會降低發(fā)電效率；c.?光伏電池板平鋪固定安裝于浮箱的上平面,導(dǎo)致光伏電池板散熱不好,影響發(fā)電效率;d．水面大風(fēng)對高傾角放置方式的光伏電池板會產(chǎn)生巨大推力。以傾角25度、每平方米發(fā)電235瓦的晶體硅光伏電池板為例，按照設(shè)計(jì)規(guī)范，當(dāng)水面出現(xiàn)28?米/秒風(fēng)速時(shí)，每平方米光伏電池板承受風(fēng)力21.57公斤，10萬千瓦光伏發(fā)電設(shè)備將承受215730公斤風(fēng)力，合計(jì)216噸，這將產(chǎn)生很大安全隱患，固定設(shè)施成本昂貴。

中國專利文獻(xiàn)中公開了“一種水上并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)”發(fā)明專利申請（申請?zhí)枺?01010156905.x，申請日：2010-04-12），包括光伏電池組件、浮箱、錨鐵、并網(wǎng)控制逆變器、電纜；浮箱是中空的箱體，并網(wǎng)控制逆變器安裝于浮箱的內(nèi)部，光伏組件平鋪固定安裝于浮箱的上平面，錨鐵連接在浮箱的下端，光伏組件通過電纜連接至并網(wǎng)逆變器再連接到電網(wǎng)。它存在以下技術(shù)問題：a.?陽光輻射溫度可達(dá)50～70℃，溫度超過45℃時(shí)發(fā)電效率衰減較快；光伏組件平鋪固定安裝于浮箱的上平面,導(dǎo)致光伏電池板散熱不好,影響發(fā)電效率;?b.并網(wǎng)控制逆變器安裝于塑料浮筒內(nèi)部，浮箱破損進(jìn)水后并網(wǎng)控制逆變器漏電易引發(fā)安全事故；c.?光伏組件平鋪固定安裝于浮箱的上平面，下雨或沖洗光伏電池板后積水容易腐蝕框架和光伏電池板電源電纜接頭引發(fā)安全事故；d.并網(wǎng)控制逆變器安裝于光伏電池板下部的塑料浮筒內(nèi)部，檢修時(shí)需先將光伏電池板取出，不便于檢修。

發(fā)明內(nèi)容

針對現(xiàn)有技術(shù)存在的上述不足，本實(shí)用新型的目的是提供一種安全地放置于水面的全密封中空微傾角光伏發(fā)電裝置，本裝置水面面積利用率高，光電轉(zhuǎn)換效率較高，使用安全，運(yùn)行成本較低,可解決光伏發(fā)電裝置占用巨大土地面積問題,有效利用水面。

本實(shí)用新型的技術(shù)方案為：

在中部鏤空的聚苯乙烯浮板上固定有密封的光伏電池板，光伏電池板與水面的夾角為1～10°，光伏電池板底面距水面有30～400mm空間高度，光伏電池板的電源接頭及電纜采用全密封結(jié)構(gòu)，連接于岸上設(shè)置的并網(wǎng)控制逆變器。

聚苯乙烯浮板的一端厚度大于另一端，角型材用耐老化防水密封粘接膠固定在聚苯乙烯浮板鏤空位置的邊緣，光伏電池板也用耐老化防水密封粘接膠固定在角型材上。

光伏電池板采用單晶硅、多晶硅或薄膜光伏電池板，在苯乙烯浮板上設(shè)置有絞盤以及與絞盤鋼纜連接的沉底錨，另外還有鋼纜與岸邊鋼索樁固定。

光伏電池板、電源接頭和電纜的各處接縫位置采用耐老化防水密封粘接膠密封。

本實(shí)用新型的有益效果：1萬千瓦光伏發(fā)電裝置覆蓋面積0.2664平方公里（400畝），若在水面建設(shè)3000萬千瓦光伏發(fā)電系統(tǒng)，可少占用土地120萬畝。本實(shí)用新型提出的全密封中空微傾角光伏發(fā)電技術(shù)可減少水面蒸發(fā)，提高水資源利用率。以云南為例，按年平均蒸發(fā)量1000毫米計(jì)算，1萬千瓦光伏發(fā)電裝置每年可減少8億噸水的蒸發(fā)，按水力發(fā)電5立方米/1千瓦時(shí)水耗計(jì)算，可增加電量1.65億度。若利用水電站水庫建設(shè)全密封中空微傾角水面光伏發(fā)電裝置與水電站同時(shí)調(diào)度發(fā)電，利用水電站送出通道同步送出，可解決光伏發(fā)電送出難題，減少重復(fù)建設(shè)投資。避免框架腐蝕，延長使用壽命。

附圖說明

圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。