[实用新型]一种光伏组件集成板

说明书

技术领域

本实用新型涉及太阳能光伏发电技术领域，具体涉及一种便于安装的光伏组件集成板。

背景技术

太阳能干净清洁，取之不尽，用之不竭。大多数可再生能源如风能、水的势能、生物质能都是由太阳能间接转化而来的。当前占主导地位的化石能源如煤、石油、天然气也来自于远古的生物质能。因此说太阳能是最重要、最有前途的可再生能源一点都不为过。

然而目前世界上太阳能的发电量还不到总发电量的0.1%，与太阳能的地位极不相称。其主要原因就是太阳能发电装置成本较高，经济性还无法与常规能源相竞争。

在各种太阳能发电技术中, 光伏发电成本相对较低。但是其发电成本也远远高于水电煤电的传统发电。因此要普及光伏发电系统，通过降低发电系统整体造价来降低成本是关键。

目前太阳能光伏发电系统分成几个层次 ，第一层次为单元层次，最小且不可分割。对于晶硅太阳能电池片，一般尺寸（直径）为125mm、156mm，固定低电压 0.7V。第二层次 封装层次 特征是，多个单元串并联，固定封装在一个组件里。对于晶硅太阳能电池 通常60-72个硅片封装在一片玻璃和一铝背板组成， 尺寸一般为1-2平米左右；第三层次 阵列层次，由多个组件构成阵列，在跟踪系统较为明显常见， 整体绕轴转动；第四个层次就是电站层次，几百KW 乃至几MW 占地几万平米。目前由于缺少中间层次，安装时间较长，耗费人工较多。

现有固定倾角的光伏组件阵列的结构，自从太阳能电池实用新型的几十年以来变化并不大。太阳能电站的结构大致分为以下几个部分： 

最下面是地基，一般有以下几种：螺旋桩、条状混凝土地基和块状混凝土地基。 

在上面是安装支架，包括立柱、横杆、檩条等等。一般用螺钉锁紧，属于简支结构。最上面是接着安装多块光伏组件电池板。最后用导线连接各个组件，开电缆沟、埋电缆，并安装逆变器等设备，最后上网。总体上来说结构大致类似于一个自行车雨棚。雨棚就是电池板，下面都是由立柱地基支撑。

那么如何降低太阳能光伏发电的成本呢？目前的问题，价格贵在哪里？

太阳能光伏电站的成本通常包括以下组件的成本支架成本、地基成本、人工成本、逆变成本。除去组件部分的其他成本也叫BOS（balance of system）成本。 

目前光伏组件的大部分市场还在欧美。从经济考虑，安装规模越大，单位装机成本就越低。

在2007年以前过去组件价格高达 在几年前由于光伏组件的价格很贵 每瓦3-5美元，2007年多晶硅的售价曾到过每公斤400美元 的高位。与之相比钢铁水泥的支架结构成本所占的比例甚小， 所以过去没有得到足够的重视。

而现在随着组件价格不断下跌,价格甚至低到每瓦0.7美元, 因此要再节省0.01美元，成本降低1.4%都是很不容易的。而地基支架安装人工所占的比重则越来越高。而且太阳能光伏电站总的规模非常庞大。2011年全球光伏安装量超过20GW，即使系统造价每瓦能够节省0.01美元，也能够节省2亿美元以上。随着光伏组件继续飞速发展，年安装量可能增长十倍甚至几十倍。那时节省的成本将更为可观。因此降低光伏发电系统的安装费用，有着极其巨大的经济价值和社会价值。

太阳能电站许多都建在沙漠高原，那里不适合人类生存。气候恶劣，不适合施工条件恶劣，冻土大雪封山等等原因工期 只有几个月。 劳动力缺乏， 符合要求的工程师更少，来回往返即浪费时间又浪费金钱，大大推高了造价。欧美的人工成本更高。通常BOS成本高达1.2～2美元。在一个10MW的大型电站BOS成本中，水泥基础为每瓦0.09美元（以下均为每瓦成本）、人工成本0.22美元、支架成本0.23美元、支架基础0.09美元、工程管理费用0.06美元、逆变器0.22美元、其他费用0.36美元。可以看出仅仅与人工的相关费用就远超过组件成本的三分之一了。现有工艺的缺点就是时间长、成本高、工序繁杂。

因此如何简化安装工序，减少时间，降低人工成本成了当务之急。