CN103956960A - 一种带追日跟踪节能反射板增加发电量的太阳能光伏电站 - Google Patents

一种带追日跟踪节能反射板增加发电量的太阳能光伏电站 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种带追日跟踪节能反射板增加发电量的太阳能光伏电站，属于新能源应用技术领域。阳光照射太阳能电池板产生电流，电流通过导电线、控制器、汇流器输入分流器，从分流器输出的电流一部分输入供电网，另一部分电流通过导电线分别输入供电装置甲、追日跟踪节能反射板控制装置甲、电动调节轴转动装置甲和供电装置乙、追日跟踪节能反射板控制装置乙、电动调节轴转动装置乙。追日跟踪节能反射板控制装置甲通过电动调节轴转动装置甲调控节能反射板甲将周边的阳光反射到太阳能电池板甲上，增加光伏发电量。追日跟踪节能反射板控制装置乙通过电动调节轴转动装置乙调控节能反射板乙将周边的阳光反射到太阳能电池板乙上，增加光伏发电量。

Description

一种带追日跟踪节能反射板增加发电量的太阳能光伏电站
技术领域
本发明涉及一种带追日跟踪节能反射板增加发电量的太阳能光伏电站，属于新能源应用技术领域。
背景技术
2014年5月8日，美国斯克里普斯海洋研究所公布的最新数据称，根据夏威夷冒纳罗亚天文台收集的数据，2014年4月的大气二氧化碳浓度月平均值为401.33PPM，创下有监测以来的历史最高值，也是地球过去至少80万年来的最高纪录。冒纳罗亚天文台在1958年测定的大气二氧化碳浓度值是313 PPM,2013年5月9日首次测得大气二氧化碳日均值超过400PPM。工业革命以前，地球上的大气二氧化碳浓度是280PPM。二氧化碳是主要的温室气体，二氧化碳浓度增加造成的温室效应已带来全球变暖、气候变化、冰川融化，干旱区域和水涝区域扩大，海平面上升，台风异常，地球表面上出现更多的灾难。二氧化碳浓度的增加与人类大量燃烧煤炭、石油等化石能源有关，长期以来，火力发电厂大量燃烧煤炭发电对大气环境造成了很大的污染，燃煤发电既排放二氧化碳，又排放二氧化硫，形成了大面积的酸雨，危害城乡人民的生活。
人类社会的发展需要大量的电力，但又不能向大气中排放任何有害气体和颗粒物，太阳能发电成为最清洁的发电方式，只有清洁能源才能保护人类在地球上的美好生活。目前，太阳能光伏发电的效率不够理想，由于照射到太阳能电池板上的光照普遍不足，产生的电流量不大，以致许多太阳能光伏电站的经济效益欠佳，不得不靠政府财政补贴维持运营，一些国家财力不足，近年来已开始削减对太阳能光伏电站按照发电量进行财政补贴的金额，这对光伏发电的快速发展造成了不利的影响。如何增加太阳能光伏电站的发电量，如何提高太阳能光伏电站运营中的经济效益，成为关心清洁能源发展的人们苦思的问题。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术中的不足，提供一种带追日跟踪节能反射板增加发电量的太阳能光伏电站。
同样规模的两座太阳能光伏电站，一座位于中国东部的沿海摊涂上，这里由于全年阴雨天数相对较多，由于工业发达出现的雾霾天气对光照造成影响，全年光照强度较小等原因，太阳能光伏电站的年发电量比较少；另一座位于中国西部的沙漠边缘上，那里由于全年晴朗天数相对较多，没有雾霾天气影响，全年光照强度较大等原因，太阳能光伏电站的年发电量比较多。一年中的光照天数、光照时间以及光照强度直接关系到太阳能光伏电站的年发电量和太阳能光伏电站的经济效益，太阳能光伏电站就是利用阳光的光能自然资源直接转换成人类社会需要的电能，在其发电的过程中不向环境中排放任何污染物。
晶硅太阳能电池板的发电能力仍然存在值得提高的空间，在中国西部地区向晶硅太阳能电池板上增加现有光照的一倍多一些的光照辐射量，在中国东部地区向晶硅太阳能电池板上增加现有光照的2—3倍的光照辐射量都可以大幅度提高晶硅太阳能电池产生的电流量。
节能反射板技术进步很快，铝镜面反射板能够将照射到发射板上的95%的光线均匀反射到前置的太阳能电池板的受光面上，显著加强照射到太阳能电池板上的光照强度，使太阳能电池产生更大的电流量。在一个太阳能光伏电站中安装了一组又一组太阳能光伏组件，两个太阳能光伏组件之间存在一段间隔距离。在没有安装反射板以前，照射到这段间隔距离的阳光是白白浪费掉的，安装了反射板，反射板的迎光面受到太阳光的照射，并立即反射阳光照射来的光线，反射向太阳能电池板的受光面，显著增加照射到太阳能电池板上的光子的数量，使太阳能电池板的表面上产生更大量的电流。
由于天空中的太阳每天遵循一定的轨迹从东方升起、到西方落下，为了使节能反射板将更多的光照反射到太阳能电池的表面上，节能反射板的迎光面要随着天空中太阳的移动而转动迎光面，使迎光面的光线入射角度正对着空中的太阳，使迎光面的光线反射角度正对着太阳能电池板，确保最大量的太阳光通过节能反射板的反射光线的作用来照射太阳能电池板的受光面，加上太阳直接照射到太阳能电池板受光面上的光照，一起组合成更强的光照，显著增加照射到太阳能电池受光面上的光照强度，使太阳能电池板表面上的电子获得更多的光子，较多地增加太阳能电池的发电量。目前追日跟踪装置已经成熟，有无线传输和有线传输两种，由光照传感器接受太阳在天空中一段时间内的位移信息，通过北斗定位系统或者GPS定位系统由微型计算机计算出节能发射板按照天空中太阳的移动进行相应的位置移动的数据，由智能的追日跟踪节能反射板控制装置按照从计算机传输过来的调控信息指令通过电动调节轴转动装置实施节能反射板的合理调向转动，调向的目的就是将更大量的光照射向太阳能电池板的受光面。
为了解决上述技术问题，本发明是通过以下技术方案实现的：
由节能反射板甲1、电动调节轴转动装置甲2、追日跟踪节能反射板控制装置甲3、供电装置甲4、节能反射板支撑架甲5、太阳能电池板甲6、光伏支撑架甲7、导电线8、控制器甲9、节能反射板乙10、电动调节轴转动装置乙11、追日跟踪节能反射板控制装置乙12、供电装置乙13、太阳能电池板乙14、节能反射板支撑架乙15、光伏支撑架乙16、控制器乙17、汇流器18、分流器19共同组成一种带追日跟踪节能反射板增加发电量的太阳能光伏电站；
在节能反射板支撑架甲5上安装节能反射板甲1，在节能反射板甲1与节能反射板支撑架甲5之间安装电动调节轴转动装置甲2，在节能反射板支撑架甲5的侧面上安装追日跟踪节能反射板控制装置甲3、供电装置甲4、导电线8，在节能反射板支撑架乙15上安装节能反射板乙10，在节能反射板乙10与节能反射板支撑架乙15之间安装电动调节轴转动装置乙11，在节能反射板支撑架乙15的侧面上安装追日跟踪节能反射板控制装置乙12、供电装置乙13、导电线8，在光伏支撑架甲7上安装太阳能电池板甲6，在光伏支撑架甲7的旁边安装导电线8、控制器甲9，在光伏支撑架乙16上安装太阳能电池板乙14，在光伏支撑架乙16的旁边安装导电线8、控制器乙17、汇流器18、分流器19；
电动调节轴转动装置甲2通过导电线8与追日跟踪节能反射板控制装置甲3连接，追日跟踪节能反射板控制装置甲3通过导电线8与供电装置甲4连接，供电装置甲4通过导电线8与分流器19连接，电动调节轴转动装置乙11通过导电线8与追日跟踪节能反射板控制装置乙12连接，追日跟踪节能反射板控制装置乙12通过导电线8与供电装置乙13连接，供电装置乙13通过导电线8与分流器19连接，太阳能电池板甲6通过导电线8与控制器甲9连接，控制器甲9通过导电线8与汇流器18连接，太阳能电池板乙14通过导电线8与控制器乙17连接，控制器乙17通过导电线8与汇流器18连接，汇流器18与分流器19连接。
太阳能电池板甲6和太阳能电池板乙14是单晶硅太阳能电池或多晶硅太阳能电池或非晶硅薄膜太阳能电池或化合物太阳能电池。
节能反射板甲1和节能反射板乙10是金属反射板或镜面反射板或光电反射板或纳米反射板。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：①在资金投入有限、增添设备不多的情况下，显著增加了太阳能电池板受光面上接受的阳光直射光照和阳光反射光照的光照总量，增加了太阳能电池板产生电流的数量，提高了太阳能电池板的利用效率。②由于节能反射板的创新，带动了整个太阳能光伏电站的设备利用率的提高，显著提高了太阳能光伏电站的经济效益，加快了太阳能光伏电站投资成本的回收利用。③促进了与光伏发电相配套的多种类的节能反射板的开发，拓宽了节能反射板的大量应用市场。④反射板将阳光均匀反射到太阳能电池板的受光面上，由于直射阳光的照射和反射阳光的照射都比较均匀，不会造成因为太阳能电池板的受光面上局部温度过高而影响正常发电。
附图说明
图1为本发明的结构示意图。
具体实施方式
阳光照射太阳能电池板产生电流，电流通过导电线、控制器、汇流器输入分流器，从分流器输出的电流一部分输入供电网，另一部分电流通过导电线分别输入供电装置甲、追日跟踪节能反射板控制装置甲、电动调节轴转动装置甲和供电装置乙、追日跟踪节能反射板控制装置乙、电动调节轴转动装置乙。追日跟踪节能反射板控制装置甲通过电动调节轴转动装置甲调控节能反射板甲将周边的阳光反射到太阳能电池板甲上，增加光伏发电量。追日跟踪节能反射板控制装置乙通过电动调节轴转动装置乙调控节能反射板乙将周边的阳光反射到太阳能电池板乙上，增加光伏发电量。
下面本发明将结合附图中的实施例作进一步描述：
由节能反射板甲1、电动调节轴转动装置甲2、追日跟踪节能反射板控制装置甲3、供电装置甲4、节能反射板支撑架甲5、太阳能电池板甲6、光伏支撑架甲7、导电线8、控制器甲9、节能反射板乙10、电动调节轴转动装置乙11、追日跟踪节能反射板控制装置乙12、供电装置乙13、太阳能电池板乙14、节能反射板支撑架乙15、光伏支撑架乙16、控制器乙17、汇流器18、分流器19共同组成一种带追日跟踪节能反射板增加发电量的太阳能光伏电站；
在节能反射板支撑架甲5上安装节能反射板甲1，在节能反射板甲1与节能反射板支撑架甲5之间安装电动调节轴转动装置甲2，在节能反射板支撑架甲5的侧面上安装追日跟踪节能反射板控制装置甲3、供电装置甲4、导电线8，在节能反射板支撑架乙15上安装节能反射板乙10，在节能反射板乙10与节能反射板支撑架乙15之间安装电动调节轴转动装置乙11，在节能反射板支撑架乙15的侧面上安装追日跟踪节能反射板控制装置乙12、供电装置乙13、导电线8，在光伏支撑架甲7上安装太阳能电池板甲6，在光伏支撑架甲7的旁边安装导电线8、控制器甲9，在光伏支撑架乙16上安装太阳能电池板乙14，在光伏支撑架乙16的旁边安装导电线8、控制器乙17、汇流器18、分流器19；
电动调节轴转动装置甲2通过导电线8与追日跟踪节能反射板控制装置甲3连接，追日跟踪节能反射板控制装置甲3通过导电线8与供电装置甲4连接，供电装置甲4通过导电线8与分流器19连接，电动调节轴转动装置乙11通过导电线8与追日跟踪节能反射板控制装置乙12连接，追日跟踪节能反射板控制装置乙12通过导电线8与供电装置乙13连接，供电装置乙13通过导电线8与分流器19连接，太阳能电池板甲6通过导电线8与控制器甲9连接，控制器甲9通过导电线8与汇流器18连接，太阳能电池板乙14通过导电线8与控制器乙17连接，控制器乙17通过导电线8与汇流器18连接，汇流器18与分流器19连接。
太阳能电池板甲6和太阳能电池板乙14是单晶硅太阳能电池或多晶硅太阳能电池或非晶硅薄膜太阳能电池或化合物太阳能电池。
节能反射板甲1和节能反射板乙10是金属反射板或镜面反射板或光电反射板或纳米反射板。
晴天，太阳光照射太阳能电池板甲的受光面产生电流，电流通过导电线输入控制器甲，从控制器甲输出的电流通过导电线输入汇流器，太阳光照射太阳能电池板乙的受光面产生电流，电流通过导电线输入控制器乙，从控制器乙输出的电流通过导电线输入汇流器，从汇流器输出的电流通过导电线输入分流器，流过分流器的大部分光伏电流通过导电线与供电网连接，流过分流器的小部分电流通过导电线分别向供电装置甲和供电装置乙供电，从供电装置甲输出的电流通过导电线输入追日跟踪节能反射板控制装置甲，追日跟踪节能反射板控制装置甲内安装计算机收发运算系统，能接受北斗定位或GPS定位追日跟踪信息指令系统无线发送过来的信息，并按照追日跟踪信息指令通过电动调节轴转动装置甲调控节能发射板甲的迎光面的位置，使节能反射板甲的迎光面接受阳光照射的入射角度时刻对准天空中太阳的位置，使节能反射板甲的迎光面反射阳光照射的反射角度时刻对准太阳能电池板甲的受光面，使太阳能电池板甲的受光面除了接受直射的阳光，同时还能接受由节能反射板甲反射过来的阳光，显著增加了太阳能电池板甲的受光面上的光照强度，使太阳能电池板甲的受光面上通过光伏效应产生更大的发电量。从供电装置乙输出的电流通过导电线输入追日跟踪节能反射板控制装置乙，追日跟踪节能反射板控制装置乙内安装有微型计算机收发运算系统，能接受北斗定位或GPS定位追日跟踪信息指令系统无线发送过来的信息，并按照追日跟踪信息指令通过电动调节轴转动装置乙调控节能发射板乙的迎光面的位置，使节能反射板乙的迎光面接受阳光照射的入射角度时刻对准天空中太阳的位置，使节能反射板乙的迎光面反射阳光照射的反射角度时刻对准太阳能电池板乙的受光面，使太阳能电池板乙的受光面除了接受直射的阳光，同时还能接受由节能反射板乙反射过来的阳光，显著增加了太阳能电池板乙的受光面上的光照强度，使太阳能电池板乙的受光面上通过光伏效应产生更大的发电量。太阳能电池板甲产生的更大的电流量通过导电线、控制器甲输入汇流器，太阳能电池板乙产生的更大的电流量通过导电线、控制器乙输入汇流器，从汇流器输出的更大的电流量通过导电线输入分流器，由于从分流器输出的电流量的加大，使太阳能光伏电站提供更多的发电量输入供电网，并向供电装置甲和供电装置乙提供足够的电流量。
现举出实施例如下：
实施例一：
太阳光照射太阳能电池板产生电流，电流通过导电线、控制器、汇流器输入分流器，从分流器输出的电流大部分输入供电网，另有小部分电流通过导电线分别输入供电装置甲、追日跟踪节能反射板控制装置甲、电动调节轴转动装置甲和供电装置乙、追日跟踪节能反射板控制装置乙、电动调节轴转动装置乙。追日跟踪节能反射板控制装置甲通过电动调节轴转动装置甲调控节能反射板甲将单晶硅太阳能电池周边的太阳光反射到单晶硅太阳能电池板甲的受光面上，增加单晶硅太阳能电池板甲的发电量。追日跟踪节能反射板控制装置乙通过电动调节轴转动装置乙调控节能反射板乙将单晶硅太阳能电池周边的太阳光反射到太阳能电池板乙的受光面上，增加单晶硅太阳能电池板乙的发电量。
实施例二：
太阳光照射太阳能电池板产生电流，电流通过导电线、控制器、汇流器输入分流器，从分流器输出的电流大部分输入供电网，另有小部分电流通过导电线分别输入供电装置甲、追日跟踪节能反射板控制装置甲、电动调节轴转动装置甲和供电装置乙、追日跟踪节能反射板控制装置乙、电动调节轴转动装置乙。追日跟踪节能反射板控制装置甲通过电动调节轴转动装置甲调控节能反射板甲将多晶硅太阳能电池周边的太阳光反射到多晶硅太阳能电池板甲的受光面上，增加多晶硅太阳能电池板甲的发电量。追日跟踪节能反射板控制装置乙通过电动调节轴转动装置乙调控节能反射板乙将多晶硅太阳能电池周边的太阳光反射到太阳能电池板乙的受光面上，增加多晶硅太阳能电池板乙的发电量。

Claims (3)

1.一种带追日跟踪节能反射板增加发电量的太阳能光伏电站,其特征是，由节能反射板甲（1）、电动调节轴转动装置甲（2）、追日跟踪节能反射板控制装置甲（3）、供电装置甲（4）、节能反射板支撑架甲（5）、太阳能电池板甲（6）、光伏支撑架甲（7）、导电线（8）、控制器甲（9）、节能反射板乙（10）、电动调节轴转动装置乙（11）、追日跟踪节能反射板控制装置乙（12）、供电装置乙（13）、太阳能电池板乙（14）、节能反射板支撑架乙（15）、光伏支撑架乙（16）、控制器乙（17）、汇流器（18）、分流器（19）共同组成一种带追日跟踪节能反射板增加发电量的太阳能光伏电站；
在节能反射板支撑架甲（5）上安装节能反射板甲（1），在节能反射板甲（1）与节能反射板支撑架甲（5）之间安装电动调节轴转动装置甲（2），在节能反射板支撑架甲（5）的侧面上安装追日跟踪节能反射板控制装置甲（3）、供电装置甲（4）、导电线（8），在节能反射板支撑架乙（15）上安装节能反射板乙（10），在节能反射板乙（10）与节能反射板支撑架乙（15）之间安装电动调节轴转动装置乙（11），在节能反射板支撑架乙（15）的侧面上安装追日跟踪节能反射板控制装置乙（12）、供电装置乙（13）、导电线（8），在光伏支撑架甲（7）上安装太阳能电池板甲（6），在光伏支撑架甲（7）的旁边安装导电线（8）、控制器甲（9），在光伏支撑架乙（16）上安装太阳能电池板乙（14），在光伏支撑架乙（16）的旁边安装导电线（8）、控制器乙（17）、汇流器（18）、分流器（19）；
电动调节轴转动装置甲（2）通过导电线（8）与追日跟踪节能反射板控制装置甲（3）连接，追日跟踪节能反射板控制装置甲（3）通过导电线（8）与供电装置甲（4）连接，供电装置甲（4）通过导电线（8）与分流器（19）连接，电动调节轴转动装置乙（11）通过导电线（8）与追日跟踪节能反射板控制装置乙（12）连接，追日跟踪节能反射板控制装置乙（12）通过导电线（8）与供电装置乙（13）连接，供电装置乙（13）通过导电线（8）与分流器（19）连接，太阳能电池板甲（6）通过导电线（8）与控制器甲（9）连接，控制器甲（9）通过导电线（8）与汇流器（18）连接，太阳能电池板乙（14）通过导电线（8）与控制器乙（17）连接，控制器乙（17）通过导电线（8）与汇流器（18）连接，汇流器（18）与分流器（19）连接。
2.根据权利要求1所述的一种带追日跟踪节能反射板增加发电量的太阳能光伏电站，其特征是，所述的太阳能电池板甲（6）和太阳能电池板乙（14）是单晶硅太阳能电池或多晶硅太阳能电池或非晶硅薄膜太阳能电池或化合物太阳能电池。
3.根据权利要求1所述的一种带追日跟踪节能反射板增加发电量的太阳能光伏电站，其特征是，所述的节能反射板甲（1）和节能反射板乙（10）是金属反射板或镜面反射板或光电反射板或纳米反射板。
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