[发明专利]一种水冷太阳能光伏发电装置

说明书

本发明提供的一种水冷太阳能光伏发电装置，整合太阳能光伏发电技术和最新太阳能海水淡化技术，实现太阳能发电和海水淡化耦合，达到水电联产。解决了光伏组件冷却难题，提高光电转换效率。光伏组件散发的热量用作海水淡化或废水处理热源，太阳能综合利用效率提高。规模大小灵活，模块化布置，沙漠、荒地、沼泽地都可作建设用地。向公用电网供电，向给水管网供水。在海岛或边远地区，可自成体系构建封闭电网和供水管网。为人类社会发展提供绿色水电供给设施。结构简单，材料易得，造价低廉，运行可靠，维护容易。

技术领域

本发明涉及一种发电装置，具体为一种水冷太阳能光伏发电装置。

背景技术

现有太阳能光伏发电的光电转换效率在20％以下，照射在光伏组件上的太阳能80％以上以余热散发。散热不畅会使光伏组件温度升高。光伏组件温度升到某个值后，光电转换效率下降。宏观表现为随着光伏组件温度升高发电量达到某个峰值以后，光伏组件温度越高，发电量越低。理论推算，在此情形下，温度每升高1℃，发电量会降低0.44％左右。实际运行数据也印证了理论推算结果。某地太阳能辐射量最多的月份是5、6、7这3个月，但是发电量较高的月份为3、4、8、9、10这5个月。可见，光伏组件散热极其重要。为解决高温条件下光伏组件光电转换效率降低的问题，将常规光伏组件与具有一定几何造型的散热翅片相结合，并充分利用光伏组件安装时的倾角，使空气在光伏组件背面能够更快速地流动。通过改变空气在光伏组件背面的流动形式来降低光伏组件温度。尽管如此，空气冷却效果还是不佳，导致发电量低。为了高效利用太阳能，现在迫切需要解决两大技术难题：一是采取什么技术措施降低光伏组件温度？尽可能提高光电转换效率；二是怎么利用光伏组件散发的余热？尽可能提高太阳能综合利用效率。要解决第一道难题，首推水冷。要解决第二道难题，必须找到余热利用途径和方法。中国发明专利2021102340489设想用水冷却光伏组件，但没有余热利用方案。中国发明专利2021106697866利用太阳能淡化海水，顶置加热面。光伏组件背面散热，正好作为其加热面。将光伏组件作为中国发明专利2021106697866的光热板部件，实现太阳能发电和海水淡化耦合，达到水电联产。两大技术难题都圆满解决。

发明内容

本发明的目的是通过整合太阳能光伏发电技术和最新太阳能海水淡化技术，开发一种有效降低光伏组件温度并利用余热淡化海水的太阳能光伏发电装置。

为了实现上述目的，本发明的方案是：其结构包括光伏组件、太阳能控制器、逆变器、蓄电池、冷凝器、光热板、隔热板、方形密封圈、连接螺栓、转轴螺丝、冷凝器连通管、水泵，淡水罐。其特征在于：所述光伏组件是光热板重要部件。光热板自上而下是光伏组件、吸水层、框架。吸水层覆盖光伏组件背面。光伏组件固定在框架上面，冷凝器有1对侧面不等高。这2个侧面分别称为高侧面和低侧面。光热板盖在冷凝器顶面。高侧面同光热板相交线形成转轴中心线。转轴螺丝在转轴中心线连接冷凝器和光热板。光热板能够向上翻动。吸水层经高侧面延伸到冷凝器底部。方形密封圈密封光热板与冷凝器之间的缝隙。2个冷凝器由连接螺栓连为1体。2个冷凝器高侧面之间的隔热板将吸水层压紧贴在高侧面上，形成冷却水上行通道。倾斜的光热板吸水层是冷却水下行通道。在2个冷凝器底部，冷凝器连通管连通2个冷凝器。太阳能控制器连接光伏组件、逆变器和蓄电池，水泵进口接通冷凝器连通管，水泵出口接通淡水罐，构成水冷太阳能光伏发电装置。根据电和水供给需求，多套水冷太阳能光伏发电装置的光伏组件并联，多套水冷太阳能光伏发电装置的冷凝器连通，组成水冷太阳能光伏发电站。

所述逆变器连接公用电网，向公用电网供电。

所述淡水罐接通给水管网，向给水管网供水。

所述水冷太阳能光伏发电站建在天然水域、人工水域、沼泽地。