[实用新型]全密封中空微倾角水面光伏发电装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种光伏发电系统，尤其涉及一种放置于水面的光伏发电装置。

背景技术

太阳能量巨大，取之不尽、用之不竭、清洁环保，不受地域限制，日照地球40分钟足以满足全人类一年的能源需求。目前世界各国大力发展新能源发电产业，以缓解化石能源发电高污染、高耗能问题。太阳光电或光热变换发电装置等新能源发电形式得到极大的发展。

光伏发电装置需占用巨大土地面积。2011年全球光伏发电安装量地面占75％、屋顶占13％，外墙面占2％。

每一万千瓦光伏发电设备占地400亩，在耕地资源非常稀缺的情况下，除沙漠以外地区难以大规模建设。土地成为并网光伏发电系统大规模发展的制约因素。

在中国专利文献中公开了“模块式漂浮于水面的太阳能光伏发电装置”（申请号201120267029.8 申请日2011-07-26），虽然其方案解决了太阳能光伏发电装置占地的问题，但是还存在以下问题：a.根据传统的纬度设置倾角，假如为25度倾角，光伏板间距不少于2.7米，在同等水面面积上，光伏电池板有效面积会减少三分之一或更多；b.陆地上最佳角度的安装方式不适用于水面，水面装置会上下摇晃，每一次晃动都将破坏最佳角度。并网光伏发电装置主要发电时段为每日太阳直接辐射值最大的3～5个小时，散射对光伏发电增益贡献不大，而较大倾角固定放置方式会降低发电效率；c. 光伏电池板平铺固定安装于浮箱的上平面,导致光伏电池板散热不好,影响发电效率;d．水面大风对高倾角放置方式的光伏电池板会产生巨大推力。以倾角25度、每平方米发电235瓦的晶体硅光伏电池板为例，按照设计规范，当水面出现28 米/秒风速时，每平方米光伏电池板承受风力21.57公斤，10万千瓦光伏发电设备将承受215730公斤风力，合计216吨，这将产生很大安全隐患，固定设施成本昂贵。

中国专利文献中公开了“一种水上并网光伏发电系统”发明专利申请（申请号：201010156905.x，申请日：2010-04-12），包括光伏电池组件、浮箱、锚铁、并网控制逆变器、电缆；浮箱是中空的箱体，并网控制逆变器安装于浮箱的内部，光伏组件平铺固定安装于浮箱的上平面，锚铁连接在浮箱的下端，光伏组件通过电缆连接至并网逆变器再连接到电网。它存在以下技术问题：a. 阳光辐射温度可达50～70℃，温度超过45℃时发电效率衰减较快；光伏组件平铺固定安装于浮箱的上平面,导致光伏电池板散热不好,影响发电效率; b.并网控制逆变器安装于塑料浮筒内部，浮箱破损进水后并网控制逆变器漏电易引发安全事故；c. 光伏组件平铺固定安装于浮箱的上平面，下雨或冲洗光伏电池板后积水容易腐蚀框架和光伏电池板电源电缆接头引发安全事故；d.并网控制逆变器安装于光伏电池板下部的塑料浮筒内部，检修时需先将光伏电池板取出，不便于检修。

发明内容

针对现有技术存在的上述不足，本实用新型的目的是提供一种安全地放置于水面的全密封中空微倾角光伏发电装置，本装置水面面积利用率高，光电转换效率较高，使用安全，运行成本较低,可解决光伏发电装置占用巨大土地面积问题,有效利用水面。

本实用新型的技术方案为：

在中部镂空的聚苯乙烯浮板上固定有密封的光伏电池板，光伏电池板与水面的夹角为1～10°，光伏电池板底面距水面有30～400mm空间高度，光伏电池板的电源接头及电缆采用全密封结构，连接于岸上设置的并网控制逆变器。

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胶固定在聚苯乙烯浮板镂空位置的边缘，光伏电池板也用耐老化防水密封粘接胶固定在角型材上。

光伏电池板采用单晶硅、多晶硅或薄膜光伏电池板，在苯乙烯浮板上设置有绞盘以及与绞盘钢缆连接的沉底锚，另外还有钢缆与岸边钢索桩固定。

光伏电池板、电源接头和电缆的各处接缝位置采用耐老化防水密封粘接胶密封。

本实用新型的有益效果：1万千瓦光伏发电装置覆盖面积0.2664平方公里（400亩），若在水面建设3000万千瓦光伏发电系统，可少占用土地120万亩。本实用新型提出的全密封中空微倾角光伏发电技术可减少水面蒸发，提高水资源利用率。以云南为例，按年平均蒸发量1000毫米计算，1万千瓦光伏发电装置每年可减少8亿吨水的蒸发，按水力发电5立方米/1千瓦时水耗计算，可增加电量1.65亿度。若利用水电站水库建设全密封中空微倾角水面光伏发电装置与水电站同时调度发电，利用水电站送出通道同步送出，可解决光伏发电送出难题，减少重复建设投资。避免框架腐蚀，延长使用寿命。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图。