一種太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)的制作方法
【專(zhuān)利摘要】太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)，包括布置于基礎(chǔ)面上的光伏發(fā)電系統(tǒng)和/或光熱發(fā)電系統(tǒng)，其中，太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)還包括傾斜集風(fēng)面。通過(guò)本實(shí)用新型可減小強(qiáng)大風(fēng)力對(duì)太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)的損壞，降低太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)成本。
【專(zhuān)利說(shuō)明】—種太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)，尤其涉及到一種具有良好抗風(fēng)能力，建設(shè)成本更加低廉的太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)。

【背景技術(shù)】
[0002]太陽(yáng)能是一種取之不竭、清潔的可再生能源。開(kāi)發(fā)利用太陽(yáng)能資源是開(kāi)拓新能源、保護(hù)環(huán)境和節(jié)能減排的有效途徑。隨著太陽(yáng)能等可再生能源利用在全世界蓬勃發(fā)展，太陽(yáng)能發(fā)電(光伏發(fā)電和聚光光熱發(fā)電)逐步為人們所認(rèn)識(shí)并成為新能源研發(fā)應(yīng)用的方向，追求在降低成本、提高可靠性的前提下開(kāi)展規(guī)模應(yīng)用。
[0003]全球大部分太陽(yáng)能資源豐富地區(qū)、太陽(yáng)能直福射(Direct Normal Irradiance,DNI)高的地區(qū)都集中在中、高緯度35-40度附近，為更加有效的利用太陽(yáng)光資源，一般太陽(yáng)能利用裝置都會(huì)將受光面面向赤道方向抬起傾斜，以便盡量增大受光面的全年受光量。例如，在中國(guó)西部地區(qū)的太陽(yáng)能光伏電站，通常將光伏板向南斜立布置，光伏板與水平地面夾角一般在20-40度之間；又或者將反射鏡鏡條陣列的布置平面設(shè)計(jì)為面向赤道方向傾斜。這些傾斜式的布置方式雖然提高了光伏板或反射鏡單位面積的受光量，但與水平布置相t匕，易受到風(fēng)力的影響，需要增加抗風(fēng)裝置減弱風(fēng)力對(duì)太陽(yáng)能利用裝置的影響，增加了太陽(yáng)能利用裝置的材料成本和設(shè)計(jì)難度。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明目的為進(jìn)一步提高太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)的抗風(fēng)性能和降低太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)的建設(shè)成本，欲提供一種太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)，包括布置于基礎(chǔ)面上的光伏發(fā)電系統(tǒng)和/或光熱發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于，太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)還包括傾斜擋風(fēng)結(jié)構(gòu)，在降低光伏電池模組或反射鏡陣列組合自身的受風(fēng)強(qiáng)度的同時(shí)，可降低太陽(yáng)能系統(tǒng)的基礎(chǔ)支撐結(jié)構(gòu)成本。
[0005]進(jìn)一步地，所述光伏發(fā)電系統(tǒng)包括東西軸線(xiàn)平行，南北方向向陽(yáng)傾斜布置的光伏電池模組陣列結(jié)構(gòu)。
[0006]進(jìn)一步地，所述光伏發(fā)電系統(tǒng)包括南北軸線(xiàn)平行、實(shí)施東西方向太陽(yáng)光線(xiàn)跟蹤的管狀光伏陣列。
[0007]進(jìn)一步地，所述光伏發(fā)電系統(tǒng)包括東西軸線(xiàn)平行、南北方向向陽(yáng)傾斜布置的管狀光伏陣列。
[0008]進(jìn)一步地，將光伏電池模組封裝在玻璃管內(nèi)形成管狀光伏，多個(gè)管狀光伏間隔布置形成所述管狀光伏陣列。
[0009]優(yōu)選地，在玻璃管內(nèi)的光伏電池模組兩側(cè)布置聚光系統(tǒng)，增加光伏電池模組接收的太陽(yáng)光線(xiàn)，提聞發(fā)電效率。
[0010]進(jìn)一步地，所述光熱發(fā)電系統(tǒng)包括東西軸線(xiàn)平行、南北方向向陽(yáng)傾斜布置的菲涅爾反射鏡陣列結(jié)構(gòu)。
[0011]進(jìn)一步地，所述光熱發(fā)電系統(tǒng)包括南北軸線(xiàn)平行，東西方向整體成“V”字型的菲涅爾反射鏡陣列結(jié)構(gòu)。
[0012]進(jìn)一步地，在所述光伏發(fā)電系統(tǒng)的光伏電池模組背部布置傾斜擋風(fēng)結(jié)構(gòu)。
[0013]進(jìn)一步地，在所述管狀光伏陣列的背部布置傾斜擋風(fēng)結(jié)構(gòu)。
[0014]進(jìn)一步地，在所述菲涅爾反射鏡陣列背部布置傾斜擋風(fēng)結(jié)構(gòu)。
[0015]進(jìn)一步地，在所述“V”字型的菲涅爾反射鏡陣列兩面的背部分別布置傾斜擋風(fēng)結(jié)構(gòu)。
[0016]進(jìn)一步地，所述傾斜擋風(fēng)結(jié)構(gòu)為混凝土板、混凝土波形瓦、石棉瓦或玻璃管。
[0017]進(jìn)一步地，所述傾斜擋風(fēng)結(jié)構(gòu)為具有高密度孔洞的防風(fēng)墻結(jié)構(gòu)，減弱其前部光伏發(fā)電系統(tǒng)的光伏電池模組和/或光熱發(fā)電系統(tǒng)的反射鏡陣列組合的受風(fēng)強(qiáng)度。
[0018]進(jìn)一步地，所述傾斜擋風(fēng)結(jié)構(gòu)的下部與基礎(chǔ)面之間形成的空間為導(dǎo)風(fēng)區(qū)；擋風(fēng)結(jié)構(gòu)收集的風(fēng)量，小部分通過(guò)孔洞結(jié)構(gòu)向前部釋放，絕大部分從太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)的底部支撐結(jié)構(gòu)穿過(guò)，從而可減少高強(qiáng)度的風(fēng)力對(duì)太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)的損壞。
[0019]進(jìn)一步地，所述基礎(chǔ)面可以為地面、水面、屋頂面或樓頂面等。
[0020]進(jìn)一步地，所述傾斜擋風(fēng)結(jié)構(gòu)的下部布置導(dǎo)流槽；所述導(dǎo)流槽通過(guò)管道與蓄水池連通，所述傾斜擋風(fēng)結(jié)構(gòu)可將雨水、雪水或清洗鏡面的水匯集到導(dǎo)流槽，并通過(guò)管道進(jìn)一步匯集到蓄水池中，可充分利用自然降水，提高水的利用率。

【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0021]圖1是本發(fā)明的太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)的第一個(gè)實(shí)施例。
[0022]圖2是本發(fā)明的太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)的第二個(gè)實(shí)施例。
[0023]圖3是本發(fā)明的太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)的第三個(gè)實(shí)施例。
[0024]圖4是本發(fā)明的太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)的第四個(gè)實(shí)施例。
[0025]圖5是本發(fā)明的太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)結(jié)構(gòu)陣列。

【具體實(shí)施方式】
[0026]下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步的詳細(xì)說(shuō)明。
[0027]實(shí)施例1
[0028]圖1是本發(fā)明的太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的第一個(gè)實(shí)施例。如圖1所示，太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)置于基礎(chǔ)面104上，包括由多片反射鏡例如反射鏡101和反射鏡102，形成的菲涅爾反射鏡陣列；在菲涅爾反射鏡陣列的背部布置傾斜擋風(fēng)結(jié)構(gòu)103，在傾斜擋風(fēng)結(jié)構(gòu)103下部布置導(dǎo)流槽105，以及通過(guò)管道與導(dǎo)流槽105連通的蓄水池106。
[0029]所述菲涅爾反射鏡陣列東西軸線(xiàn)平行，南北方向向陽(yáng)傾斜布置，傾斜角度為15°?50°，傾斜角度一般大于20°，便于菲涅爾反射鏡陣列的安裝且同時(shí)具有較好的截光能力。菲涅爾反射鏡陣列背部的傾斜擋風(fēng)結(jié)構(gòu)103，可降低菲涅爾反射鏡陣列自身的受風(fēng)強(qiáng)度，減少太陽(yáng)能系統(tǒng)的基礎(chǔ)支撐結(jié)構(gòu)成本。例如太陽(yáng)能鏡場(chǎng)用鋼量20kg/m2下降到12kg/m2，折算節(jié)省80元/m2，而增加的抗風(fēng)裝置成本只有30元/m2，所以總的支撐結(jié)構(gòu)成本由原來(lái)的200元/m2，下降至150元/m2，總的減少太陽(yáng)能系統(tǒng)的基礎(chǔ)支撐結(jié)構(gòu)成本為50元/m2。此外，傾斜擋風(fēng)結(jié)構(gòu)103具有收集雨水的作用，通過(guò)傾斜擋風(fēng)結(jié)構(gòu)103可將雨水、雪水或清洗鏡面的水匯集至導(dǎo)流槽105，并進(jìn)一步通過(guò)管道將雨雪水匯集到蓄水池106中，可充分利用自然降水，提高水的利用率。
[0030]實(shí)施例2
[0031 ] 圖2是本發(fā)明的太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的第二個(gè)實(shí)施例。如圖2所示，太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)置于基礎(chǔ)面205上，包括“V”字型的菲涅爾反射鏡陣列，其中，由多片反射鏡例如反射鏡201和反射鏡202，形成“V”字型菲涅爾反射鏡陣列；傾斜擋風(fēng)結(jié)構(gòu)203、傾斜擋風(fēng)結(jié)構(gòu)204分別布置在“V”字型菲涅爾反射鏡陣列兩面背部，其分別與基礎(chǔ)面205之間的間隙處形成集風(fēng)口 ；并在傾斜擋風(fēng)結(jié)203和傾斜擋風(fēng)結(jié)構(gòu)204下部布置導(dǎo)流槽206，以及通過(guò)管道與導(dǎo)流槽206連通的蓄水池207。
[0032]所述“V”字型的菲涅爾反射鏡陣列南北軸線(xiàn)平行，東西方向布置，傾斜角度為15°?50°，傾斜角度一般大于20°，便于“V”字型菲涅爾反射鏡陣列的安裝且同時(shí)具有較好的截光能力。“V”字型菲涅爾反射鏡陣列的兩面背部的傾斜擋風(fēng)結(jié)構(gòu)203、204，可降低“V”字型菲涅爾反射鏡陣列自身的受風(fēng)強(qiáng)度，減少太陽(yáng)能系統(tǒng)的基礎(chǔ)支撐結(jié)構(gòu)成本。此外，傾斜擋風(fēng)結(jié)構(gòu)203和傾斜擋風(fēng)結(jié)構(gòu)204具有收集雨水的作用，通過(guò)傾斜擋風(fēng)結(jié)構(gòu)203和傾斜擋風(fēng)結(jié)構(gòu)204可將雨水、雪水或清洗鏡面的水匯集至導(dǎo)流槽206內(nèi)，并進(jìn)一步通過(guò)管道將雨雪水匯集到蓄水池207中，可充分利用自然降水，節(jié)約水資源。
[0033]實(shí)施例3
[0034]圖3是本發(fā)明的風(fēng)光互補(bǔ)的太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的第三個(gè)實(shí)施例。如圖3所示，太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)置于基礎(chǔ)面303上，包括光伏電池模組301 ;光伏電池模組301背部布置傾斜擋風(fēng)結(jié)構(gòu)302。傾斜擋風(fēng)結(jié)構(gòu)302與基礎(chǔ)面間隙形成集風(fēng)口，導(dǎo)流槽304布置在傾斜擋風(fēng)結(jié)構(gòu)302的下部，并通過(guò)管道與蓄水池305連通。傾斜擋風(fēng)結(jié)構(gòu)302為具有高密度孔洞的防風(fēng)墻結(jié)構(gòu)，集風(fēng)口的風(fēng)量小部分通過(guò)其孔洞結(jié)構(gòu)向前部釋放，絕大部分從太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)的底部支撐結(jié)構(gòu)穿過(guò)，從而可減少高強(qiáng)度的風(fēng)力對(duì)太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)的損壞。
[0035]所述光伏電池模組301東西軸線(xiàn)平行，南北方向向陽(yáng)傾斜布置，傾斜角度為當(dāng)?shù)鼐S度角度。以北緯40°附近的內(nèi)蒙古巴拉貢地區(qū)為例:光伏電池模組301與水平面夾角接近當(dāng)?shù)鼐暥冉嵌?0°布置，或者所述夾角范圍為當(dāng)?shù)鼐暥冉嵌戎导?°和當(dāng)?shù)鼐S度角度減10°之間，即光伏電池模組301與水平面成30°?45°布置，可使光伏電池模組301接收較多的太陽(yáng)光，提高光伏發(fā)電系統(tǒng)的發(fā)電效率。光伏電池模組301背板布置的傾斜擋風(fēng)結(jié)構(gòu)302，可降低光伏電池模組自身的受風(fēng)強(qiáng)度，減少太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)的基礎(chǔ)支撐結(jié)構(gòu)成本。
[0036]實(shí)施例4
[0037]圖4是本發(fā)明的太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的第四個(gè)實(shí)施例。如圖4所示，太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)置于基礎(chǔ)面408上，包括由在玻璃管內(nèi)封裝光伏電池模組401形成的管狀光伏402 ;多個(gè)管狀光伏，如管狀光伏403、管狀光伏404、管狀光伏405相互間隔布置,形成管狀光伏陣列；優(yōu)選地，還可在玻璃管內(nèi)的光伏電池模組的兩側(cè)布置聚光系統(tǒng)，增加光伏電池模組接收的太陽(yáng)光線(xiàn)，提高發(fā)電效率；在管狀光伏陣列背部布置傾斜擋風(fēng)結(jié)構(gòu)406 ;導(dǎo)流槽407布置在傾斜擋風(fēng)結(jié)構(gòu)406的下部，并通過(guò)管道與蓄水池409連通。傾斜擋風(fēng)結(jié)構(gòu)406為具有高密度孔洞的防風(fēng)墻結(jié)構(gòu)，集風(fēng)口的風(fēng)量小部分通過(guò)其孔洞結(jié)構(gòu)向前部釋放，絕大部分從太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)的底部支撐結(jié)構(gòu)穿過(guò)，從而可減少高強(qiáng)度的風(fēng)力對(duì)太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)的損壞。
[0038]所述管狀光伏陣列的受光面向陽(yáng)布置，且整體南北軸方向布置，實(shí)施東西方向太陽(yáng)光線(xiàn)跟蹤，且玻璃管的旋轉(zhuǎn)軸線(xiàn)與水平面成角度布置，例如北半球高緯度區(qū)域，成南北軸方向固定，且南低北高布置。優(yōu)選地，管狀光伏陣列的玻璃管的旋轉(zhuǎn)軸線(xiàn)與水平面成當(dāng)?shù)鼐暥冉嵌炔贾谩９軤罟夥嚵斜巢坎贾玫膬A斜集風(fēng)面為混凝土板、混凝土波形瓦、石棉瓦或玻璃管等，在降低管狀光伏陣列自身的受風(fēng)強(qiáng)度，可降低太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)的基礎(chǔ)支撐結(jié)構(gòu)成本；此外，傾斜擋風(fēng)結(jié)構(gòu)406具有收集雨水的作用，通過(guò)傾斜擋風(fēng)結(jié)構(gòu)406可將雨水、雪水或清洗鏡面的水匯集至導(dǎo)流槽407內(nèi)，并進(jìn)一步通過(guò)管道將雨雪水匯集到蓄水池409中，可充分利用自然降水，節(jié)約水資源。
[0039]此外，所述管狀光伏陣列還可東西軸平行、南北方向向陽(yáng)傾斜布置，傾斜角度為當(dāng)?shù)鼐S度角度?？墒共ＡЧ軆?nèi)的光伏電池模組接收較多的太陽(yáng)光，提高光伏發(fā)電系統(tǒng)的發(fā)電效率。此外，所述管狀光伏陣列，即可降低自然環(huán)境對(duì)光伏電池模組的破壞，又具有擋風(fēng)的作用，可減小強(qiáng)大風(fēng)力對(duì)光伏發(fā)電系統(tǒng)的損壞。
[0040]圖5是本發(fā)明的太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)結(jié)構(gòu)陣列。如圖5所示，將多個(gè)如圖1所示的的太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)結(jié)構(gòu)相互間隔布置，形成太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)結(jié)構(gòu)陣列。例如，包括置于基礎(chǔ)面506上的多組太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)；所述其中一組太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)包括由多個(gè)反射鏡，例如反射鏡501、反射鏡502形成的菲涅爾反射鏡陣列；布置于菲涅爾反射鏡背部的傾斜擋風(fēng)結(jié)構(gòu)503和布置于傾斜擋風(fēng)結(jié)構(gòu)503下部的導(dǎo)流槽505，以及通過(guò)管道與多個(gè)導(dǎo)流槽505連通的蓄水池506。。傾斜擋風(fēng)結(jié)構(gòu)503在降低菲涅爾反射鏡陣列自身的受風(fēng)強(qiáng)度，減少太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)的基礎(chǔ)支撐結(jié)構(gòu)成本的同時(shí)，又具有收集雨水的作用。
[0041]再者，所述太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)結(jié)構(gòu)陣列還可以包括由如圖2、圖3或圖4所示的太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)形成的結(jié)構(gòu)陣列。
[0042]上述關(guān)于附圖的描述內(nèi)容都是以處于北半球情況為例，所述太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)都向陽(yáng)布置，即向南傾斜布置；當(dāng)處于南半球情況時(shí)，太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)傾斜向陽(yáng)布置，即向北傾斜布置。
[0043]顯而易見(jiàn)，在不偏離本發(fā)明的真實(shí)精神和范圍的前提下，在此描述的本發(fā)明可以有許多變化。因此，所有對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員來(lái)說(shuō)顯而易見(jiàn)的改變，都應(yīng)包括在本權(quán)利要求書(shū)所涵蓋的范圍之內(nèi)。本發(fā)明所要求保護(hù)的范圍僅由所述的權(quán)利要求書(shū)進(jìn)行限定。
【權(quán)利要求】
1.一種太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)，包括布置于基礎(chǔ)面上的光伏發(fā)電系統(tǒng)和/或光熱發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于，所述光熱發(fā)電系統(tǒng)包括東西軸線(xiàn)平行、南北方向向陽(yáng)傾斜布置的菲涅爾反射鏡陣列的結(jié)構(gòu)和南北軸線(xiàn)平行、東西方向整體成“V”字型的菲涅爾反射鏡陣列結(jié)構(gòu)；太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)還包括傾斜擋風(fēng)結(jié)構(gòu)，在所述菲涅爾反射鏡陣列背部布置所述傾斜擋風(fēng)結(jié)構(gòu)；在所述傾斜擋風(fēng)結(jié)構(gòu)的下部布置導(dǎo)流槽；所述導(dǎo)流槽通過(guò)管道與蓄水池連通。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于，所述光伏發(fā)電系統(tǒng)包括東西軸線(xiàn)平行，南北方向向陽(yáng)傾斜布置的光伏電池模組陣列結(jié)構(gòu)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于，所述光伏發(fā)電系統(tǒng)包括南北軸線(xiàn)平行、實(shí)施東西方向太陽(yáng)光線(xiàn)跟蹤的管狀光伏陣列。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于，所述光伏發(fā)電系統(tǒng)包括東西軸線(xiàn)平行、南北方向向陽(yáng)傾斜布置的管狀光伏陣列。
5.根據(jù)權(quán)利要求3或4所述的一種太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于，將光伏電池模組封裝在玻璃管內(nèi)形成管狀光伏，多個(gè)管狀光伏間隔布置形成所述管狀光伏陣列。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于，在所述光伏電池模組陣列背部布置傾斜擋風(fēng)結(jié)構(gòu)。
7.根據(jù)權(quán)利要求3或4所述的一種太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于，在所述管狀光伏陣列背部布置傾斜擋風(fēng)結(jié)構(gòu)。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于，在所述“V”字型的菲涅爾反射鏡陣列兩面的背部分別布置傾斜擋風(fēng)結(jié)構(gòu)。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于，所述傾斜擋風(fēng)結(jié)構(gòu)為具有高密度孔洞的防風(fēng)墻結(jié)構(gòu)。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的一種太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于，所述傾斜擋風(fēng)結(jié)構(gòu)為混凝土板、混凝土波形瓦、石棉瓦或玻璃管。
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于，所述基礎(chǔ)面為地面、水面、屋頂面或樓頂面。
【文檔編號(hào)】F03G6/00GK204130558SQ201320740309
【公開(kāi)日】2015年1月28日 申請(qǐng)日期:2013年11月20日 優(yōu)先權(quán)日:2013年11月20日
【發(fā)明者】劉輝 申請(qǐng)人:劉輝, 劉映華