[實用新型]全密封中空微傾角水面光伏發電裝置

有效

• 申請號: 201220650153.7
• 申請日: 2012-12-02
• 公開（公告）號: CN203014709U
• 公開（公告）日: 2013-06-19
• 發明（設計）人: 董聞磯;李小芹;張銳
• 申請（專利權）人: 董聞磯;李小芹;張銳
• 主分類號: H02N6/00
• 分類號: H02N6/00
• 代理公司: 昆明今威專利商標代理有限公司 53115
• 代理人: 趙云

技術領域

本實用新型涉及一種光伏發電系統，尤其涉及一種放置于水面的光伏發電裝置。

背景技術

太陽能量巨大，取之不盡、用之不竭、清潔環保，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展新能源發電產業，以緩解化石能源發電高污染、高耗能問題。太陽光電或光熱變換發電裝置等新能源發電形式得到極大的發展。

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

每一萬千瓦光伏發電設備占地400畝，在耕地資源非常稀缺的情況下，除沙漠以外地區難以大規模建設。土地成為并網光伏發電系統大規模發展的制約因素。

在中國專利文獻中公開了“模塊式漂浮于水面的太陽能光伏發電裝置”（申請號201120267029.8?申請日2011-07-26），雖然其方案解決了太陽能光伏發電裝置占地的問題，但是還存在以下問題：a.根據傳統的緯度設置傾角，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，水面裝置會上下搖晃，每一次晃動都將破壞最佳角度。并網光伏發電裝置主要發電時段為每日太陽直接輻射值最大的3～5個小時，散射對光伏發電增益貢獻不大，而較大傾角固定放置方式會降低發電效率；c.?光伏電池板平鋪固定安裝于浮箱的上平面,導致光伏電池板散熱不好,影響發電效率;d．水面大風對高傾角放置方式的光伏電池板會產生巨大推力。以傾角25度、每平方米發電235瓦的晶體硅光伏電池板為例，按照設計規范，當水面出現28?米/秒風速時，每平方米光伏電池板承受風力21.57公斤，10萬千瓦光伏發電設備將承受215730公斤風力，合計216噸，這將產生很大安全隱患，固定設施成本昂貴。

中國專利文獻中公開了“一種水上并網光伏發電系統”發明專利申請（申請號：201010156905.x，申請日：2010-04-12），包括光伏電池組件、浮箱、錨鐵、并網控制逆變器、電纜；浮箱是中空的箱體，并網控制逆變器安裝于浮箱的內部，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逆變器再連接到電網。它存在以下技術問題：a.?陽光輻射溫度可達50～70℃，溫度超過45℃時發電效率衰減較快；光伏組件平鋪固定安裝于浮箱的上平面,導致光伏電池板散熱不好,影響發電效率;?b.并網控制逆變器安裝于塑料浮筒內部，浮箱破損進水后并網控制逆變器漏電易引發安全事故；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安全事故；d.并網控制逆變器安裝于光伏電池板下部的塑料浮筒內部，檢修時需先將光伏電池板取出，不便于檢修。

發明內容

針對現有技術存在的上述不足，本實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電裝置，本裝置水面面積利用率高，光電轉換效率較高，使用安全，運行成本較低,可解決光伏發電裝置占用巨大土地面積問題,有效利用水面。

本實用新型的技術方案為：

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構，連接于岸上設置的并網控制逆變器。

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。

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

附圖說明

圖1為本實用新型的結構示意圖。