[发明专利]一种光伏发电装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种光伏发电系统，特别涉及到通过改变现有光伏发电系统的结构布局来达到提高有效发电量目的的光伏发电装置。

背景技术

随着能源危机和环境问题的日益加剧，光伏发电技术越来越受到世界各国的高度重视。太阳能光伏发电已经从起初作为小功率电源发展到现在作为公共电力的并网发电，其应用范围几乎遍及所有的用电领域，如气象、通讯、长距离管线、公路、铁路等。如今的太阳能已不仅仅是“补充能源”，而是逐渐向“替代能源”过渡。

目前光伏发电系统效率偏低是其大规模推广应用的瓶颈。为提高光伏发电系统效率，当前研究主要侧重在太阳能电池光电转换效率的提高、自动跟踪系统以及最大功率点跟踪方面。占据太阳能电池市场80％以上份额的硅太阳能电池标准测试条件下的转化效率可以达到25％，已十分接近硅基太阳能电池29％-31％的理论极限转化效率。跟踪系统分为单轴跟踪和双轴跟踪两大类，王斯成等设计的主动双轴跟日系统由单片机进行系统控制，能提高发电量40％；Abdallh等开发了一种PLC控制主动式单轴跟踪系统，根据试验得出跟踪式获得能量比固定倾斜式高出22％，在此基础上他们还设计了一种主动式双轴跟踪系统，与固定式相比其发电量多出41.34％。光伏电站安装跟踪系统可使电站的发电量增加20％-40％，其中单轴跟踪系统成本价格为2-3元/W，双轴跟踪系统成本为单轴的1.5倍左右。跟踪系统虽能使电站的发电量有较大幅度的提高，但同时系统成本也增加很多。当前的主要技术研究实现在提高系统有效发电量的同时降低发电成本的目的十分困难。

为解决这一问题必须从其他角度对光伏发电系统进行改进，目前已有的国外研究报道仅美国麻省理工学院的杰弗里·格罗斯曼团队从系统地创新结构布置进行研究，通过建立一个塔状的立体结构，改变现有的光伏发电系统布置方式，在同样大小底面积电池板上，此结构发电量是传统结构的2-20倍，但其利用的太阳能电池板也相应的提高了数倍，其思想是基于太阳能电池板的价格进一步降低。

发明内容

本发明的目的在于克服上述技术存在的问题，提供一种光伏发电装置，该装置能提高系统有效发电量，同时降低发电成本，并提高土地利用率，实现更高效的性价比。

本发明采用如下技术方案：

一种光伏发电装置，包括：光伏支架，在光伏支架上设有光伏阵列，其特征在于，在相邻的两排组件之间设有第一反光板且所述第一反光板用于将太阳光反射到第二排组件上。

有益效果：

(1)本发明中设计的反光板由导光板和反射膜组成，由于在导光板背面制作了一些微结构，反射膜覆盖在微结构上，这些微结构可以引导光的散射方向，控制出射光的均匀性，使得进入该反光板的太阳光不再以原光路返回，均匀的从反光板的上表面射出，该结构反光板通过改变光路，将入射的点光源或线光源转化为面光源均匀的射出，使光线不再杂乱无章。

(2)还可将导光板背面的反射膜更换为光谱选择性薄膜，该类型的反光板不仅可以使光线均匀射出，还可选择性的反射太阳能电池光谱响应波长范围的光，避免光伏组件因接受过多其他波段的光而产生热效应。

(3)反光板表面可为平面和非平面结构(向外凸出折面、向内凹陷折面、向外凸出波纹面、向内凹陷波纹面)，平面结构制作简单，非平面结构可充分利用凸凹面之间的二次反射和漫反射作用。

(4)本发明提出的增加反光板的新型光伏发电系统结构布置方式，可以在提高系统有效发电量的同时，降低发电成本，具有高效的性价比。

实验表明在光伏阵列之间安装由银镜制作的不同倾角的反光板后光伏阵列的发电量均有提高，发电量最小提高幅度为反光板倾角35.8°时的13.8％，最大提高幅度为反光板倾角28.7°时的21.94％。倾角为28.7°时反光板的价格为0.6元/W。光伏发电系统中加入单轴跟踪系统可提高发电量20％左右，增加的支架成本价格为2-3元/W，双轴跟踪系统可提高发电量40％左右，增加的支架成本价格为6.5元/W。本发明中增加反光板的结构布置方式与光伏发电系统中增加单轴跟踪系统提高的发电量相差无几，但本发明增加的发电成本仅为单轴跟踪系统的24％。另外所述反光板还将阵列之间的安装间距变成了可发电区，提高了土地利用率。

本发明从光学、热力学、材料学的角度出发，设计不同结构的反光板，重置光伏发电系统的结构布置方式，构思新颖，效果显著，具有巨大的工程应用价值。

附图说明

图1是根据本发明的一个实施例的光伏发电系统结构示意图。