[实用新型]一种光伏发电与节水灌溉设施一体化复合系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及光伏农业技术领域，具体地说是涉及一种光伏发电与节水灌溉设施一体化复合系统。

背景技术

目前，光伏成为未来传统能源的主要替代清洁能源已成全世界的共识。然而，建设光伏电站需要占用大量的土地。稀缺的土地资源已成为建设光伏电站最大的瓶颈。各种与农业相结合的光伏电站建设已成为新趋势。

而然现阶段中国大多数光伏农业简单分为两种模式：(1)棚上发电、棚下种植；(2)抬高支架、露天种植。可以看到，现阶段光伏农业除了在用地上能够做到复合利用外存在着明显的不足：

(1)光伏与农业互相争光，导致光伏与农业均减产；

(2)电站与农业均提高了建设运营成本；

(3)光伏发电装置永固式，基础施工破坏环境。

实用新型内容

针对现有技术之不足，本实用新型提供了一种光伏发电与节水灌溉设施一体化复合系统。

本实用新型的光伏发电与节水灌溉设施一体化复合系统的具体技术方案如下：

一种光伏发电与节水灌溉设施一体化复合系统，其包括光伏发电子系统、节水灌溉子系统和控制子系统；所述光伏发电子系统包括多个光伏发电单元；其中，每个所述光伏发电单元包括基础及支撑、设置于所述基础及支撑上的上部支架、设置于所述上部支架上的光伏组件以及设置于所述基础及支撑上并通过电缆与所述光伏组件相连接的逆变器；所述节水灌溉子系统包括灌溉水源、形成于所述基础及支撑上并与所述灌溉水源相连接的储液容器和与所述储液容器相连接的地下节水灌溉管网；并且所述光伏发电单元中的基础及支撑与所述地下节水灌溉管网相连接；所述控制子系统包括集控设备、与所述集控设备相连接的控制器和与所述控制器相连接的数据采集单元；所述光伏发电单元和所述节水灌溉子系统与所述控制器相连接。

通过将光伏发电与节水灌溉农业设施融为一体，一方面通过复合节水灌溉技术提高水利利用系数、促进了农业增产、弥补光伏发电占地对农业生产的影响；另一方面通过节水灌溉及地下设施的循环或复合利用，提高了发电效率、降低了综合成本和施工安装难度；还可以提高偏远山区发展现代化农业所需的供水、供电、通讯、自动化控制等基础需求。

根据一个优选的实施方式，所述光伏发电单元还包括光伏组件清洗装置；所述光伏组件清洗装置与所述控制子系统中的控制器和形成于所述基础及支撑上的所述储液容器相连接。

根据一个优选的实施方式，所述光伏组件清洗装置包括与所述控制子系统中的控制器相连接的第三水泵和与所述第三水泵相连接的出水器；所述出水器设置于所述光伏组件上方，其通过管道和所述第三水泵连接至所述储液容器。

通过设置光伏组件清洗装置，本系统可以根据数据采集单元采集的数据和系统运行情况，光伏组件清洗装置可以将储液容器中的液体经过通道运送至光伏组件上方通过喷淋等方式对光伏组件进行清洗降温。

根据一个优选的实施方式，所述节水灌溉子系统还包括形成于所述光伏发电单元上的液体收集机构；所述液体收集机构与形成于所述基础及支撑上的所述储液容器相连接。

根据一个优选的实施方式，所述液体收集机构包括用于收集液体的U型槽；所述U型槽通过输液通道与所述储液容器相连，并且在所述U型槽与所述输液通道连接处设置有过滤装置。

通过在所述光伏组件下沿及缝隙下方设置U型槽，可以对光伏组件上的液体进行收集，回收利用，最终通过节水灌溉管网进行农作物的灌溉。

根据一个优选的实施方式，所述控制子系统还包括与所述控制器相连接的通信单元。

根据一个优选的实施方式，所述数据采集单元包括：设置于所述基础及支撑上并用于采集所述储液容器中水位数据的水位传感器；设置于所述光伏发电单元上及其周边具有代表性的农业温湿度位置处并用于采集环境及设备温湿度的温湿度传感器；设置于所述地下节水灌溉管网上并用于检测土壤信息的土壤传感器；和设置于所述光伏发电单元上并用于检测光照强度的光照强度传感器。

根据一个优选的实施方式，所述节水灌溉子系统中，所述灌溉水源通过第一水泵和第一阀门与所述储液容器相连接；所述储液容器通过第二水泵和第二阀门与所述地下节水灌溉管网相连接；并且，所述第一水泵、所述第一阀门、所述第二水泵和所述第二阀门与所述控制器相连接。

根据一个优选的实施方式，所述第一水泵、所述第一阀门、所述第二水泵和所述第二阀门与所述光伏发电单元向连接或者与外部电源相连接。