湖中建造打樁光伏發(fā)電與漂浮光伏發(fā)電連接的太陽能電站的制作方法
【專利摘要】本實用新型涉及湖中建造打樁光伏發(fā)電與漂浮光伏發(fā)電連接的太陽能電站，屬于太陽能光伏新能源應用【技術領域】。在湖中深水區(qū)漂浮的船體甲和船體乙上，用前連接板和后連接板將船體甲和船體乙聯(lián)接成一排，船體上分別安裝有太陽能電池、光伏支柱、導電線、光伏控制器和匯流器，陽光照射太陽能電池產生的電流通過安裝在船體上的導電線、光伏控制器、匯流器甲輸入樁柱丁上的匯流器丙，在湖中的淺水區(qū)建造四根樁柱，在樁柱甲和樁柱乙上安裝有太陽能電池、光伏支柱、光伏控制器、導電線，陽光照射太陽能電池產生電流，電流通過導電線、光伏控制器輸入樁柱丙上的匯流器乙、接著輸入匯流器丙，從匯流器丙輸出的電流通過輸出電纜向湖岸上或湖心中的用電器供電。
【專利說明】湖中建造打粧光伏發(fā)電與漂淳光伏發(fā)電連接的太陽能電站

【技術領域】
[0001] 本實用新型涉及湖中建造打樁光伏發(fā)電與漂浮光伏發(fā)電連接的太陽能電站，屬于 太陽能光伏新能源應用【技術領域】。

【背景技術】
[0002] 近年來，中國東部頻繁發(fā)生霧霾的主要原因之一是燃煤發(fā)電量過大，火力發(fā)電廠 燃燒煤炭發(fā)電時，向空氣中大量排放二氧化碳、二氧化硫和多種污染氣體及顆粒物。歷經多 年的研究，人類發(fā)現(xiàn)光伏發(fā)電不向空氣中排放任何污染物質，其發(fā)電過程中真正實現(xiàn)零排 放。中國國務院已出臺政策鼓勵各地發(fā)展光伏產業(yè)，對光伏電站發(fā)出的電力不僅全部并入 電網收購，2013年和2014年都按發(fā)電量給予財政補貼。鼓勵清潔能源發(fā)展的政策調動了許 多企業(yè)興辦光伏電站的積極性。
[0003] 2014年4月，本實用新型人繆同春和一家大型光伏企業(yè)的投資分析師一起到微山 湖地區(qū)考察一個水上千畝光伏電站項目。這使繆同春想起：國家規(guī)劃建設長江經濟帶，長江 中下游地區(qū)用電量大，土地資源緊缺，不可能動用農田土地來建設光伏電站，但是長江中下 游地區(qū)有許多水域面積較大的湖泊，利用這些湖泊中的一部分適宜搞光伏發(fā)電的水面來興 建光伏電站既有利于環(huán)境保護，也有利于經濟建設。繆同春聯(lián)想到蘇浙兩省之間的太湖，蘇 中地區(qū)的高郵湖、寶應湖、洪澤湖，浙江省的千島湖，安徽省的巢湖，曾經站在廬山含鄱口看 到過的波光粼粼的鄱陽湖，湖南省的洞庭湖，湖北省的洪湖。如果在這些水深有限，水體比 較穩(wěn)定，面積較大的湖泊中興建一批太陽能光伏電站，既可以向鄰近的城鄉(xiāng)供電，更可以向 湖中的養(yǎng)殖魚、蝦、貝類的設施，種植經濟水生植物的設施，特別是凈化水質、消除水體中重 金屬污染物的設備就近供電，這該是多么美好！光伏發(fā)電不會污染空氣，能通過向空氣凈 化器和制氧機供電使用來增加清凈的空氣，能驅動分解、過濾、清除污染物的設備來創(chuàng)造清 澈的湖水，魚蝦在水中歡跳，荷花叢中乘游船采蓮，長江經濟帶既是經濟發(fā)達地區(qū)，更是生 態(tài)和諧的宜居之地。逐步將適宜搞光伏發(fā)電的湖區(qū)建設成為'發(fā)電湖'，可以顯著提高湖泊 區(qū)的整體經濟效益。目前，在湖中規(guī)模建設大、中型太陽能光伏電站的工作尚未起步。 實用新型內容
[0004] 本實用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術中的不足，提供湖中建造打樁光伏發(fā)電與漂 浮光伏發(fā)電連接的太陽能電站。
[0005] 在廣闊的湖面以下，既有水深超過3米以上的深水區(qū)，也有水深不足3米的淺水 區(qū)。在淺水區(qū)適合采用打樁光伏發(fā)電，在湖面上每間隔3米就要向湖底打入一根預應力 鋼筋混凝土樁，這根樁的長度由三個部分組成，一是打入湖底土層的長度，如果湖底土質較 硬，一般打進土層3- 4米就可以將樁堅立在湖中，如果湖底是淤泥層，打入土層6- 8米仍 不能將水泥樁堅立，在這一個湖區(qū)施工的成本就大了，二是水泥樁在水體中的長度，這一長 度與湖水的漲落有關，三是水泥樁在湖面以上的長度，太陽能電池板要安裝在水面以上一 公尺高的地方，防止雨季漲水時，湖水淹沒太陽能電池板長時間影響發(fā)電，將泥中、水中和 水面以上三段水泥樁的長度相加，計算出一根預應力鋼筋混凝土樁的總長度，這根樁既要 能支撐安裝在其上方的一塊晶硅太陽能電池板組件的20公斤左右的重量，也要能抵抗住 吹向太陽能電池板的湖面上的陣風的風力，在湖水深度3米以內的淺水區(qū)，湖底土質適合 打樁施工的地方，打樁光伏發(fā)電的投資成本就比較低。
[0006] 在湖水深度超過3米的深水區(qū)和湖底淤泥層太厚不適合打樁施工的水域，需要采 用漂浮光伏發(fā)電的方案，在長江中、下游流域的湖面上歷代盛行的小木船，用前連接板和后 連接板可以將數(shù)只小木船聯(lián)成一排，以抗擊風浪的顛頗，小木船的載重量足以裝載1塊一 11塊1. 9米長X 1米寬的太陽能電池板及配套的邊框、支撐架、光伏控制器、匯流器，小木船 在湖面上漂浮移動十分便捷，便于掉頭轉向，在船上裝上追日跟蹤器件，船載的太陽能電池 就能隨著太陽在天空中的移動而追日跟蹤轉向移動在湖水中的位置，使太陽能電池的正面 始終正對著太陽，接受最大量的太陽光的照射產生更大量的電流，將小木船運到岸上的修 船架上，來個底朝天進行維修是比較方便的。除了木質船，用塑料或金屬薄板也能制造出裝 載太陽能電池組件的小船，大部分船型為平底船。由若干進行漂浮光伏發(fā)電的小船和若干 進行打樁光伏發(fā)電的樁柱以及連接的導電線、匯流器等部件共同組成水上太陽能電站。
[0007] 為了解決上述技術問題，本實用新型是通過以下技術方案實現(xiàn)的：
[0008] 由深水區(qū)1、淺水區(qū)2、湖岸3構成湖泊整體，在湖泊整體中由船體甲4、船體乙5、 前連接板6、后連接板7、樁柱甲8、樁柱乙9、太陽能電池甲10、太陽能電池乙11、光伏支柱 甲12、光伏支柱乙13、光伏控制器甲14、光伏控制器乙15、匯流器甲16、太陽能電池丙17、 太陽能電池丁 18、光伏支柱丙19、光伏支柱丁 20、導電線21、匯流器乙22、匯流器丙23、輸 出電纜24、樁柱丙25、樁柱丁 26、光伏控制器丙27、光伏控制器丁 28共同組成湖中建造打 樁光伏發(fā)電與漂浮光伏發(fā)電連接的太陽能電站；
[0009] 在深水區(qū)1中漂浮船體甲4、船體乙5,在船體甲4上安裝光伏支柱甲12、太陽能電 池甲10、光伏控制器甲14、導電線21，在船體乙5上安裝光伏支柱乙13、太陽能電池乙11、 光伏控制器乙15、匯流器甲16、導電線21，在淺水區(qū)2中首先將樁柱甲8、樁柱乙9、樁柱丙 25、樁柱丁 26打入水體以下的湖底土層中，在樁柱甲8上安裝光伏支柱丁 20、太陽能電池丁 18、導電線21、光伏控制器丁 28,在樁柱乙9上安裝光伏支柱丙19、太陽能電池丙17、導電 線21、光伏控制器丙27,在樁柱丙25上安裝匯流器乙22,在樁柱丁 26上安裝匯流器丙23 ;
[0010] 在深水區(qū)1中，前連接板6連接船體甲4和船體乙5的前半部，后連接板7連接船 體甲4和船體乙5的后半部，在船體甲4上太陽能電池甲10通過導電線21與光伏控制器 甲14連接，光伏控制器甲14通過導電線21與匯流器甲16連接，匯流器甲16通過導電線 21與匯流器丙23連接，在船體乙5上太陽能電池乙11通過導電線21與光伏控制器乙15 連接，光伏控制器乙15通過通過導電線21與匯流器甲16連接，匯流器甲16通過導電線21 與匯流器丙23連接，在淺水區(qū)2中，在樁柱甲8的上面安裝光伏支柱丁 20,在光伏支柱丁 20的上方安裝太陽能電池丁 18,在光伏支柱丁 20的側面上安裝光伏控制器丁 28,太陽能 電池丁 18通過導電線21與光伏控制器丁 28連接，光伏控制器丁 28通過導電線21與匯流 器乙22連接，匯流器乙22通過導電線21與匯流器丙23連接，在樁柱乙9的上面安裝光伏 支柱丙19,在光伏支柱丙19的上方安裝太陽能電池丙17,在光伏支柱丙19的側面上安裝 光伏控制器丙27,太陽能電池丙17通過導電線21與光伏控制器丙27連接，光伏控制器丙 27通過導電線21與匯流器乙22連接，匯流器乙22通過導電線21與匯流器丙23連接，匯 流器丙23通過輸出電纜24與湖岸3上的供電網連接，供電網與湖岸上的和湖心中的用電 器連接。
[0011] 太陽能電池甲10、太陽能電池乙11、太陽能電池丙17、太陽能電池丁 18是單晶硅 太陽能電池或多晶硅太陽能電池或非晶硅薄膜太陽能電池或化合物太陽能電池。
[0012] 樁柱甲8、樁柱乙9、樁柱丙25、樁柱丁 26是預制鋼筋混凝土方樁或預應力鋼筋混 凝土管樁或現(xiàn)澆鋼筋混凝土方樁或木質樁柱或鋼質樁柱。
[0013] 與現(xiàn)有技術相比，本實用新型的有益效果是：①充分利用太陽從空中照射到湖面 上的太陽光資源，在淺水區(qū)打樁，在樁頂上安裝太陽能光伏發(fā)電組件，進行打樁光伏發(fā)電， 在深水區(qū)，在小船上安裝太陽能光伏組件，進行漂浮光伏發(fā)電，打樁光伏發(fā)電和漂浮光伏發(fā) 電的連接并網，使湖中大部分的水域都能進行光伏發(fā)電，為湖泊的深度開發(fā)和利用，就地向 湖心的用電器供電。②因地制宜，核算成本，增加湖泊年收入。在適合的淺水域和湖底土質 適合打樁的條件下，采用打樁光伏發(fā)電，在深水域和不適合打樁的厚淤泥湖底的湖區(qū)的水 面上布設木船，采用漂浮光伏發(fā)電。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0014] 圖1為本實用新型的結構示意圖。

【具體實施方式】
[0015] 在湖中深水區(qū)漂浮的船體甲和船體乙上，用前連接板和后連接板將船體甲和船體 乙聯(lián)接成一排，船體上分別安裝有太陽能電池、光伏支柱、導電線、光伏控制器和匯流器，陽 光照射太陽能電池產生的電流通過安裝在船體上的導電線、光伏控制器、匯流器甲輸入樁 柱丁上的匯流器丙，在湖中的淺水區(qū)建造四根樁柱，在樁柱甲和樁柱乙上安裝有太陽能電 池、光伏支柱、光伏控制器、導電線，陽光照射太陽能電池產生電流，電流通過導電線、光伏 控制器輸入樁柱丙上的匯流器乙、接著輸入匯流器丙，從匯流器丙輸出的電流通過輸出電 纜向湖岸上或湖心中的用電器供電。
[0016] 下面本實用新型將結合附圖中的實施例作進一步描述：
[0017] 由深水區(qū)1、淺水區(qū)2、湖岸3構成湖泊整體，在湖泊整體中由船體甲4、船體乙5、 前連接板6、后連接板7、樁柱甲8、樁柱乙9、太陽能電池甲10、太陽能電池乙11、光伏支柱 甲12、光伏支柱乙13、光伏控制器甲14、光伏控制器乙15、匯流器甲16、太陽能電池丙17、 太陽能電池丁 18、光伏支柱丙19、光伏支柱丁 20、導電線21、匯流器乙22、匯流器丙23、輸 出電纜24、樁柱丙25、樁柱丁 26、光伏控制器丙27、光伏控制器丁 28共同組成湖中建造打 樁光伏發(fā)電與漂浮光伏發(fā)電連接的太陽能電站；
[0018] 在深水區(qū)1中漂浮船體甲4、船體乙5,在船體甲4上安裝光伏支柱甲12、太陽能電 池甲10、光伏控制器甲14、導電線21，在船體乙5上安裝光伏支柱乙13、太陽能電池乙11、 光伏控制器乙15、匯流器甲16、導電線21，在淺水區(qū)2中首先將樁柱甲8、樁柱乙9、樁柱丙 25、樁柱丁 26打入水體以下的湖底土層中，在樁柱甲8上安裝光伏支柱丁 20、太陽能電池丁 18、導電線21、光伏控制器丁 28,在樁柱乙9上安裝光伏支柱丙19、太陽能電池丙17、導電 線21、光伏控制器丙27,在樁柱丙25上安裝匯流器乙22,在樁柱丁 26上安裝匯流器丙23 ;
[0019] 在深水區(qū)1中，前連接板6連接船體甲4和船體乙5的前半部，后連接板7連接船 體甲4和船體乙5的后半部，在船體甲4上太陽能電池甲10通過導電線21與光伏控制器 甲14連接，光伏控制器甲14通過導電線21與匯流器甲16連接，匯流器甲16通過導電線 21與匯流器丙23連接，在船體乙5上太陽能電池乙11通過導電線21與光伏控制器乙15 連接，光伏控制器乙15通過通過導電線21與匯流器甲16連接，匯流器甲16通過導電線21 與匯流器丙23連接，在淺水區(qū)2中，在樁柱甲8的上面安裝光伏支柱丁 20,在光伏支柱丁 20的上方安裝太陽能電池丁 18,在光伏支柱丁 20的側面上安裝光伏控制器丁 28,太陽能 電池丁 18通過導電線21與光伏控制器丁 28連接，光伏控制器丁 28通過導電線21與匯流 器乙22連接，匯流器乙22通過導電線21與匯流器丙23連接，在樁柱乙9的上面安裝光伏 支柱丙19,在光伏支柱丙19的上方安裝太陽能電池丙17,在光伏支柱丙19的側面上安裝 光伏控制器丙27,太陽能電池丙17通過導電線21與光伏控制器丙27連接，光伏控制器丙 27通過導電線21與匯流器乙22連接，匯流器乙22通過導電線21與匯流器丙23連接，匯 流器丙23通過輸出電纜24與湖岸3上的供電網連接，供電網與湖岸上的和湖心中的用電 器連接。
[0020] 太陽能電池甲10、太陽能電池乙11、太陽能電池丙17、太陽能電池丁 18是單晶硅 太陽能電池或多晶硅太陽能電池或非晶硅薄膜太陽能電池或化合物太陽能電池。
[0021] 樁柱甲8、樁柱乙9、樁柱丙25、樁柱丁 26是預制鋼筋混凝土方樁或預應力鋼筋混 凝土管樁或現(xiàn)澆鋼筋混凝土方樁或木質樁柱或鋼質樁柱。
[0022] 太陽光照射漂浮在深水區(qū)湖面上的船體甲上的太陽能電池甲產生的電流通過導 電線輸入光伏控制器甲，從光伏控制器甲輸出的電流通過導電線輸入匯流器甲，太陽光照 射漂浮在深水區(qū)湖面上的船體乙上的太陽能電池乙產生的電流通過導電線輸入光伏控制 器乙，從光伏控制器乙輸出的電流通過導電線輸入匯流器甲，太陽光照射安裝在樁柱甲上 面的光伏支柱丁頂部的太陽能電池丁產生的電流通過導電線輸入光伏控制器丁，從光伏控 制器丁輸出的電流通過導電線輸入匯流器乙，太陽光照射安裝在樁柱乙上面的光伏支柱丙 的頂部的太陽能電池丙產生的電流通過導電線輸入光伏控制器丙，從光伏控制器丙輸出的 電流通過導電線輸入匯流器乙，從匯流器乙輸出的電流通過導電線輸入匯流器丙，從匯流 器甲輸出的電流通過導電線輸入匯流器丙，打樁光伏發(fā)電產生的電流和漂浮光伏發(fā)電產生 的電流在匯流器丙中匯合后，通過輸出電纜輸出到湖岸上向供電網供電、接著向多種用電 器供電，從船上的匯流器甲或樁柱丙上的匯流器乙或樁柱丁上的匯流器丙上也可以另外拉 接供電線向分散在深水區(qū)或淺水區(qū)的水質凈化裝置、重金屬分離裝置，淡水養(yǎng)殖設施和淡 水種植設施等分別供電。
[0023] 現(xiàn)舉出實施例如下：
[0024] 實施例一：
[0025] 在湖中的深水區(qū)漂浮船體甲和船體乙上，用前連接板和后連接板將船體甲和船體 乙聯(lián)接成一排，船體甲和船體乙分別安裝有單晶硅太陽能電池、光伏支柱、導電線、光伏控 制器，太陽光照射單晶硅太陽能電池產生電流，電流通過安裝在船體上的導電線、光伏控制 器輸入匯流器甲，在湖中的淺水區(qū)建造樁柱甲、樁柱乙、樁柱丙、樁柱丁，在樁柱甲和樁柱乙 上分別安裝有單晶硅太陽能電池、光伏支柱、光伏控制器、導電線，太陽光照射單晶硅太陽 能電池產生電流，電流通過導電線、光伏控制器輸入安裝在樁柱丙上的匯流器乙，從匯流器 甲和匯流器乙輸出的電流通過導電線輸入匯流器丙，打樁光伏發(fā)電和漂浮光伏發(fā)電產生的 電流在樁柱丁上的匯流器丙中匯集到一起后，接著通過輸出電纜和供電網向湖岸上的或湖 心中的多種用電器分別供電。
[0026] 實施例二：
[0027] 在湖中的深水區(qū)漂浮船體甲和船體乙上，用前連接板和后連接板將船體甲和船體 乙聯(lián)接成一排，船體甲和船體乙分別安裝有多晶硅太陽能電池、光伏支柱、導電線、光伏控 制器，太陽光照射多晶硅太陽能電池產生電流，電流通過安裝在船體上的導電線、光伏控制 器輸入匯流器甲，在湖中的淺水區(qū)建造樁柱甲、樁柱乙、樁柱丙、樁柱丁，在樁柱甲和樁柱乙 上分別安裝有多晶硅太陽能電池、光伏支柱、光伏控制器、導電線，太陽光照射多晶硅太陽 能電池產生電流，電流通過導電線、光伏控制器輸入安裝在樁柱丙上的匯流器乙，從匯流器 甲和匯流器乙輸出的電流通過導電線輸入匯流器丙，打樁光伏發(fā)電和漂浮光伏發(fā)電產生的 電流在樁柱丁上的匯流器丙中匯集到一起后，接著通過輸出電纜和供電網向湖岸上的或湖 心中的多種用電器分別供電。
【權利要求】
1. 湖中建造打樁光伏發(fā)電與漂浮光伏發(fā)電連接的太陽能電站，其特征是，由深水區(qū) (1)、淺水區(qū)（2)、湖岸（3)構成湖泊整體，在湖泊整體中由船體甲（4)、船體乙（5)、前連接板 (6)、后連接板（7)、樁柱甲（8)、樁柱乙（9)、太陽能電池甲（10)、太陽能電池乙（11)、光伏支 柱甲（12)、光伏支柱乙（13)、光伏控制器甲（14)、光伏控制器乙（15)、匯流器甲（16)、太陽 能電池丙（17)、太陽能電池丁（18)、光伏支柱丙（19)、光伏支柱?。?0)、導電線（21)、匯流 器乙（22)、匯流器丙（23)、輸出電纜（24)、樁柱丙（25)、樁柱丁（26)、光伏控制器丙（27)、 光伏控制器丁（28)共同組成湖中建造打樁光伏發(fā)電與漂浮光伏發(fā)電連接的太陽能電站； 在深水區(qū)（1)中漂浮船體甲（4)、船體乙（5)，在船體甲（4)上安裝光伏支柱甲（12)、太 陽能電池甲（10)、光伏控制器甲（14)、導電線（21)，在船體乙（5)上安裝光伏支柱乙（13)、 太陽能電池乙（11)、光伏控制器乙（15)、匯流器甲（16)、導電線（21)，在淺水區(qū)（2)中首先 將樁柱甲（8)、樁柱乙（9)、樁柱丙（25)、樁柱丁（26)打入水體以下的湖底土層中，在樁柱甲 (8)上安裝光伏支柱?。?0)、太陽能電池?。?8)、導電線（21)、光伏控制器?。?8)，在樁柱 乙（9)上安裝光伏支柱丙（19)、太陽能電池丙（17)、導電線（21)、光伏控制器丙（27)，在樁 柱丙（25 )上安裝匯流器乙（22 )，在樁柱?。?26 )上安裝匯流器丙（23 ); 在深水區(qū)（1)中，前連接板（6)連接船體甲（4)和船體乙（5)的前半部，后連接板（7)連 接船體甲（4)和船體乙（5)的后半部，在船體甲（4)上太陽能電池甲（10)通過導電線（21) 與光伏控制器甲（14)連接，光伏控制器甲（14)通過導電線（21)與匯流器甲（16)連接，匯流 器甲（16)通過導電線（21)與匯流器丙（23)連接，在船體乙（5)上太陽能電池乙（11)通過 導電線（21)與光伏控制器乙（15)連接，光伏控制器乙（15)通過通過導電線（21)與匯流器 甲（16)連接，匯流器甲（16)通過導電線（21)與匯流器丙（23)連接，在淺水區(qū)（2)中，在樁 柱甲（8)的上面安裝光伏支柱?。?0)，在光伏支柱?。?0)的上方安裝太陽能電池?。?8)， 在光伏支柱?。?0)的側面上安裝光伏控制器?。?8)，太陽能電池丁（18)通過導電線（21) 與光伏控制器?。?8)連接，光伏控制器丁（28)通過導電線（21)與匯流器乙（22)連接，匯 流器乙（22)通過導電線（21)與匯流器丙（23)連接，在樁柱乙（9)的上面安裝光伏支柱丙 (19)，在光伏支柱丙（19)的上方安裝太陽能電池丙（17)，在光伏支柱丙（19)的側面上安裝 光伏控制器丙（27)，太陽能電池丙（17)通過導電線（21)與光伏控制器丙（27)連接，光伏控 制器丙（27)通過導電線（21)與匯流器乙（22)連接，匯流器乙（22)通過導電線（21)與匯 流器丙（23)連接，匯流器丙（23)通過輸出電纜（24)與湖岸（3)上的供電網連接，供電網與 湖岸上的和湖心中的用電器連接。
2. 根據權利要求1所述的湖中建造打樁光伏發(fā)電與漂浮光伏發(fā)電連接的太陽能電站， 其特征是，所述的太陽能電池甲（10)、太陽能電池乙（11)、太陽能電池丙（17)、太陽能電池 ?。?8)是單晶硅太陽能電池或多晶硅太陽能電池或非晶硅薄膜太陽能電池或化合物太陽 能電池。
3. 根據權利要求1所述的湖中建造打樁光伏發(fā)電與漂浮光伏發(fā)電連接的太陽能電站， 其特征是，所述的樁柱甲（8)、樁柱乙（9)、樁柱丙（25)、樁柱丁（26)是預制鋼筋混凝土方樁 或預應力鋼筋混凝土管樁或現(xiàn)澆鋼筋混凝土方樁或木質樁柱或鋼質樁柱。
【文檔編號】H02S20/00GK203872109SQ201420248793
【公開日】2014年10月8日 申請日期:2014年5月15日 優(yōu)先權日:2014年5月15日
【發(fā)明者】繆同春 申請人:無錫同春新能源科技有限公司