CN106253804B - 利用废旧商船改装的智能浮动光伏电站 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及利用废旧商船改装的智能浮动光伏电站，属于新能源应用技术领域。在水面上停泊的废旧商船的船身的侧面上安装船身太阳能电池阵列及配套的光伏组件，在船舱的前部的侧面上安装船前舱太阳能电池阵列及配套的光伏组件，在船舱的顶部上安装船顶部太阳能电池阵列及配套的光伏组件，将这三股光伏电流分别输入船头的汇流器，从汇流器输出的电流通过防水电缆越过水面、输入陆地上的变电压间和供电网。安装在船舱的后部的侧面上的船后舱太阳能电池阵列及配套的光伏组件，向储能电池供电储存电能，向航行装置提供电动力，同时向信息系统、旅游设备供应用电。通过将废旧商船改装成智能浮动光伏电站，变废为宝，产生良好的经济效益和社会效益。
Description
技术领域
本发明涉及利用废旧商船改装的智能浮动光伏电站，属于新能源应用技术领域。
背景技术
近年来，海边、江边、河边、湖边出现了废旧商船。在二、三十年前，由于市场上钢材价格昂贵，劳动力价格便宜，水边上开办了许多的拆船厂，这些拆船厂用不高的价格买进废旧商船，将废旧商船拖上离水的岸边或停泊在水岸边，雇佣工人将废旧商船拆卸解体，拆船卸下的整块钢板可以在市场上卖出比较高的价钱，废旧商船里还有旧内燃机，只要能拆卸下来，就能卖出好价钱。拆船业在过去的一段时间里，是个利润丰厚的赚钱行业，拆船厂到处收购废旧商船拆船卖钱，在水边见不到废旧商船的踪影。可是，近年来全球钢材产能过剩，钢材只卖白菜价，加上全球货运量下降、工人工资上涨，新船替换旧船的速度加快，大部分拆船厂停工，拆船业已变成亏本行业，买废旧商船的人数减少，水边上才出现了越来越多的、影响生态环境和交通安全的废旧商船。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术中的不足，提供利用废旧商船改装的智能浮动光伏电站。
要将废旧商船改装成智能浮动光伏电站，先要对废旧商船进行清理，清除废旧商船里的垃圾，运出废旧商船内的废柴油和旧内燃机，刮除废旧商船里外的全部环保不达标的油漆和涂料，用环保、防锈性能好的油漆和涂料对废旧商船重新整修，用环保新材料装修内部。选用光电转换效率达18%—20%的单晶硅太阳能电池或光电转换效率达16%—18%的多晶硅太阳能电池安装在光伏电站里，可以提高光伏电站的发电量。在废旧商船的船身的侧面上安装船身太阳能电池阵列及配套的导电线、控制器、逆变器，在船舱的前部的侧面上安装船前舱太阳能电池阵列及配套的导电线、控制器、逆变器，在船舱的顶部上安装船顶部太阳能电池阵列及配套的导电线、控制器、逆变器，将这三套光伏组件产生的光伏电流分别输入船头的汇流器，从汇流器输出的电流通过防水电缆越过水面输入变电压间、接着计量并输入供电网，按照卖电协议售电给供电网得卖电钱。由于中国东部的供电网中的电流，目前有60%—70%来自燃煤发电，燃煤发电会污染空气，使地球上的气温升高，2016年亚洲东部有一部分城市的高温日已达30个左右，热得吃不消，各地的空调用电量大幅升高，为了控制煤电用量的增加，上海已出台政策：供电网优先采购用太阳能发电和风力发电生产的电力，光伏电力在许多省、市，享受度电补贴。光伏电站输出的电力有销路，有优惠政策保障，乐意投资光伏电站的资金充足，本发明的实施充满希望，因为项目的经济收入有保障。
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：
由废旧商船1、船身2、船舱3、旅游设备4、船身太阳能电池阵列5、控制器甲6、逆变器甲7、导电线8、船前舱太阳能电池阵列9、控制器乙10、逆变器乙11、船后舱太阳能电池阵列12、控制器丙13、逆变器丙14、船顶部太阳能电池阵列15、船顶部光伏组件支架16、控制器丁17、逆变器丁18、汇流器19、防水电缆20、变电压间21、供电网22、信息控制中心23、无线收发天线24、储能电池25、电动力装置26、航行装置27共同组成；
在水面29上停泊废旧商船1，在废旧商船1的船身2的侧面上安装船身太阳能电池阵列5，在船身太阳能电池阵列5的前方、船身2的侧面上安装控制器甲6、逆变器甲7、导电线8，在船舱3的前部的侧面上安装船前舱太阳能电池阵列9，在船前舱太阳能电池阵列9的前方、船身2的前部的甲板上安装控制器乙10、逆变器乙11、导电线8，在船舱3的后部的侧面上安装船后舱太阳能电池阵列12，在船后舱太阳能电池阵列12的后方、船身2的后部的甲板上安装导电线8、控制器丙13、逆变器丙14、信息控制中心23，在船舱3的顶部的后部安装船顶部光伏组件支架16，在船顶部光伏组件支架16上安装船顶部太阳能电池阵列15，在船舱3的顶部的前部安装导电线8、控制器丁17、逆变器丁18，在船身2的前部的甲板上安装汇流器19，在船身2的后部安装储能电池25、电动力装置26、航行装置27，在船身2的前方的、间隔水面29的陆地28上安装变电压间21和供电网22，在船舱3的中部设置旅游设备4；
废旧商船1的船身2的侧面上的船身太阳能电池阵列5通过导电线8与控制器甲6连接，控制器甲6通过导电线8与逆变器甲7连接，逆变器甲7通过导电线8与汇流器19连接，废旧商船1的船舱3的前部的侧面上的船前舱太阳能电池阵列9通过导电线8与安装在船身2的前部甲板上的控制器乙10连接，控制器乙10通过导电线8与逆变器乙11连接，逆变器乙11通过导电线8与汇流器19连接，在废旧商船1的船舱3的顶部的后部的船顶部光伏组件支架16上安装的船顶部太阳能电池阵列15通过导电线8与安装在船舱3顶部的控制器丁17连接，控制器丁17通过导电线8与安装在船舱3的顶部的逆变器丁18连接，逆变器丁18通过导电线8与汇流器19连接，汇流器19汇集了分别来自船身太阳能电池阵列5、船前舱太阳能电池阵列9和船顶部太阳能电池阵列15的三股光伏电力，汇流器19通过防水电缆20与陆地28上的变电压间21连接，变电压间21通过防水电缆20与供电网22连接，废旧商船1的船舱3的后部的侧面上的船后舱太阳能电池阵列12通过导电线8与船身2的后部甲板上的控制器丙13连接，控制器丙13通过导电线8与逆变器丙14连接，逆变器丙14通过导电线8与信息控制中心23连接，信息控制中心23上安装无线收发天线24，船后舱太阳能电池阵列12通过导电线8与船身2的后部的储能电池25、电动力装置26和船身2的后部的下方的航行装置27连接。
储能电池25是磷酸铁锂锂离子电池或锰酸锂锂离子电池或钴酸锂锂离子电池或钛酸锂锂离子电池。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：①变废为宝。将杂乱无章、污染环境、阻碍交通的废旧商船改装成文明整洁、优化环境、遵守交通规则的智能浮动光伏电站。②将没有经济收入的废旧商船改装成有比较稳定的经济收入的光伏电站。③增加就业岗位，原来给废旧商船的看管人员发工资有困难，现在培训大学毕业生担任光伏电站的管理人员和技术人员，按照劳动部门的规定发工资、交社保，年轻人有了稳定工作真开心。④项目前景好，投资回报有保障。保险公司已给无锡光伏企业生产的晶硅太阳能电池板的使用寿命保险二十五年。金融界投资光伏电站的热情高，结合旅游、医疗、卫生、养老、餐饮、教育、休闲、轻工、加工、手工各相关行业改装、经营千吨、万吨级用废旧商船改装的光伏电站会产生良好的经济效益和社会效益。本项目中实现可持续的绿色发展充满希望。
附图说明
图1为本发明的结构示意图。
具体实施方式
1883年，美国发明家发现光照射表面覆盖金膜的硒片可以发电，当时的光电转换效率是1%，1839年法国科学家制成了染料敏化太阳能电池，1941年美国贝尔实验室的科学家们获得太阳能电池领域的第一份专利。1953年贝尔实验室三位科学家利用单晶硅开发研制成功光电转换效率为2.5%的实用太阳能电池，1956年实用太阳能电池的光电转换效率提高到6%，1990年，澳大利亚新南威尔士大学开发了光电转换效率达24.5%的单晶硅太阳能电池。钙钛矿太阳能电池是2013年十大科技进展之一，厦门大学的光伏专家指出：钙钛矿太阳能电池的光电转换效率从2009年的3.8%快速增加到2016年的21.2%，引起人们广泛关注。钙钛矿太阳能电池能有效地将不同波长的太阳光转换为电力，未来的光电转换效率有可能逐步提高到50%，这将显著降低光伏电站的运行成本，提高光伏电力对燃煤电力的市场竞争力。在太阳照射太阳能电池产生电流的过程中，不向空气中排放二氧化碳、二氧化硫和PM2.5细颗粒物。要改善空气品质，减少空气污染，就必需增加光伏电力，减少燃煤电力。实现绿色发展。建设光伏电站有两个困难：一是缺少安装光伏组件的场地，二是搭建光伏支架等配套物件需要材料和资金。废旧商船停在水岸上，如果进行拆解，目前经济上会发生亏损。现在将废旧商船改装成光伏电站，一是利用船体作为光伏组件的安装场地、节省了用地。二是将船体上的外露部件作为安装光伏组件的支架，节省了资金。充分利用船体的构件进行立体安装，更节省资金和材料。
下面本发明将结合附图中的实施例作进一步描述：
由废旧商船1、船身2、船舱3、旅游设备4、船身太阳能电池阵列5、控制器甲6、逆变器甲7、导电线8、船前舱太阳能电池阵列9、控制器乙10、逆变器乙11、船后舱太阳能电池阵列12、控制器丙13、逆变器丙14、船顶部太阳能电池阵列15、船顶部光伏组件支架16、控制器丁17、逆变器丁18、汇流器19、防水电缆20、变电压间21、供电网22、信息控制中心23、无线收发天线24、储能电池25、电动力装置26、航行装置27共同组成；
在水面29上停泊废旧商船1，在废旧商船1的船身2的侧面上安装船身太阳能电池阵列5，在船身太阳能电池阵列5的前方、船身2的侧面上安装控制器甲6、逆变器甲7、导电线8，在船舱3的前部的侧面上安装船前舱太阳能电池阵列9，在船前舱太阳能电池阵列9的前方、船身2的前部的甲板上安装控制器乙10、逆变器乙11、导电线8，在船舱3的后部的侧面上安装船后舱太阳能电池阵列12，在船后舱太阳能电池阵列12的后方、船身2的后部的甲板上安装导电线8、控制器丙13、逆变器丙14、信息控制中心23，在船舱3的顶部的后部安装船顶部光伏组件支架16，在船顶部光伏组件支架16上安装船顶部太阳能电池阵列15，在船舱3的顶部的前部安装导电线8、控制器丁17、逆变器丁18，在船身2的前部的甲板上安装汇流器19，在船身2的后部安装储能电池25、电动力装置26、航行装置27，在船身2的前方的、间隔水面29的陆地28上安装变电压间21和供电网22，在船舱3的中部设置旅游设备4；
废旧商船1的船身2的侧面上的船身太阳能电池阵列5通过导电线8与控制器甲6连接，控制器甲6通过导电线8与逆变器甲7连接，逆变器甲7通过导电线8与汇流器19连接，废旧商船1的船舱3的前部的侧面上的船前舱太阳能电池阵列9通过导电线8与安装在船身2的前部甲板上的控制器乙10连接，控制器乙10通过导电线8与逆变器乙11连接，逆变器乙11通过导电线8与汇流器19连接，在废旧商船1的船舱3的顶部的后部的船顶部光伏组件支架16上安装的船顶部太阳能电池阵列15通过导电线8与安装在船舱3顶部的控制器丁17连接，控制器丁17通过导电线8与安装在船舱3的顶部的逆变器丁18连接，逆变器丁18通过导电线8与汇流器19连接，汇流器19汇集了分别来自船身太阳能电池阵列5、船前舱太阳能电池阵列9和船顶部太阳能电池阵列15的三股光伏电力，汇流器19通过防水电缆20与陆地28上的变电压间21连接，变电压间21通过防水电缆20与供电网22连接，废旧商船1的船舱3的后部的侧面上的船后舱太阳能电池阵列12通过导电线8与船身2的后部甲板上的控制器丙13连接，控制器丙13通过导电线8与逆变器丙14连接，逆变器丙14通过导电线8与信息控制中心23连接，信息控制中心23上安装无线收发天线24，船后舱太阳能电池阵列12通过导电线8与船身2的后部的储能电池25、电动力装置26和船身2的后部的下方的航行装置27连接。
储能电池25是磷酸铁锂锂离子电池或锰酸锂锂离子电池或钴酸锂锂离子电池或钛酸锂锂离子电池。
在水面的左边的陆地上安装有变电压间和供电网，在右边的水面上停泊废旧商船，在废旧商船的船头部的甲板上安装汇流器，在船身的中部的上面设有船舱，在船身的侧面上安装船身太阳能电池阵列及配套的导电线、控制器甲、逆变器甲，在船舱的前部的侧面上安装船前舱太阳能电池阵列及配套的导电线、控制器乙、逆变器乙，在船舱的顶部上安装船顶部光伏组件支架，在船顶部光伏组件支架的上面安装船顶部太阳能电池阵列，在船顶部光伏组件支架的前方安装导电线、控制器丁、逆变器丁，将安装在船身侧面的、船舱的前部的侧面上的、船顶部上的三套光伏组件在太阳光照射下产生的光伏电流分别输入汇流器，从汇流器输出的电流通过防水电缆越过水面、输入变电压间，接着输入供电网。这是卖电创经济收入的主要途径，卖电收入是本智能浮动光伏电站的主要经济来源。安装在船舱的后部的侧面上的船后部太阳能电池阵列和船身后部甲板上的导电线、控制器丙、逆变器丙组成第四套光伏组件，在太阳光照射下产生的光伏电流用于向储能电池供电储存电能，向航行装置提供电动力，同时向信息系统、旅游设备供应用电。利用废旧商船改装成的智能浮动光伏电站是一种分布式光伏电站。
现举出实施例如下：
实施例一：
在水面上停泊的废旧商船的船身的侧面上安装船身太阳能电池阵列及配套的光伏组件，在船舱的前部的侧面上安装船前舱太阳能电池阵列及配套的光伏组件，在船舱的顶部上安装船顶部太阳能电池阵列及配套的光伏组件，将这三股光伏电流分别输入船头的汇流器，从汇流器输出的电流通过防水电缆越过水面、输入对岸的变电压间和供电网。安装在船舱的后部的侧面上的船后舱太阳能电池阵列及配套的光伏组件，向磷酸铁锂锂离子电池供电储存电能，向航行装置提供电动力，同时向信息系统、旅游设备供应用电。通过将废旧商船改装成智能浮动光伏电站，变废为宝，产生良好的经济效益和社会效益。
实施例二：
在水面上停泊的废旧商船的船身的侧面上安装船身太阳能电池阵列及配套的光伏组件，在船舱的前部的侧面上安装船前舱太阳能电池阵列及配套的光伏组件，在船舱的顶部上安装船顶部太阳能电池阵列及配套的光伏组件，将这三股光伏电流分别输入船头的汇流器，从汇流器输出的电流通过防水电缆越过水面、输入对岸的变电压间和供电网。安装在船舱的后部的侧面上的船后舱太阳能电池阵列及配套的光伏组件，向锰酸锂锂离子电池供电储存电能，向航行装置提供电动力，同时向信息系统、旅游设备供应用电。通过将废旧商船改装成智能浮动光伏电站，变废为宝，产生良好的经济效益和社会效益。
Claims (2)
1.利用废旧商船改装的智能浮动光伏电站，其特征是，由废旧商船（1）、船身（2）、船舱（3）、旅游设备（4）、船身太阳能电池阵列（5）、控制器甲（6）、逆变器甲（7）、导电线（8）、船前舱太阳能电池阵列（9）、控制器乙（10）、逆变器乙（11）、船后舱太阳能电池阵列（12）、控制器丙（13）、逆变器丙（14）、船顶部太阳能电池阵列（15）、船顶部光伏组件支架（16）、控制器丁（17）、逆变器丁（18）、汇流器（19）、防水电缆（20）、变电压间（21）、供电网（22）、信息控制中心（23）、无线收发天线（24）、储能电池（25）、电动力装置（26）、航行装置（27）共同组成；
在水面（29）上停泊废旧商船（1），在废旧商船（1）的船身（2）的侧面上安装船身太阳能电池阵列（5），在船身太阳能电池阵列（5）的前方、船身（2）的侧面上安装控制器甲（6）、逆变器甲（7）、导电线（8），在船舱（3）的前部的侧面上安装船前舱太阳能电池阵列（9），在船前舱太阳能电池阵列（9）的前方、船身（2）的前部的甲板上安装控制器乙（10）、逆变器乙（11）、导电线（8），在船舱（3）的后部的侧面上安装船后舱太阳能电池阵列（12），在船后舱太阳能电池阵列（12）的后方、船身（2）的后部的甲板上安装导电线（8）、控制器丙（13）、逆变器丙（14）、信息控制中心（23），在船舱（3）的顶部的后部安装船顶部光伏组件支架（16），在船顶部光伏组件支架（16）上安装船顶部太阳能电池阵列（15），在船舱（3）的顶部的前部安装导电线（8）、控制器丁（17）、逆变器丁（18），在船身（2）的前部的甲板上安装汇流器（19），在船身（2）的后部安装储能电池（25）、电动力装置（26）、航行装置（27），在船身（2）的前方的、间隔水面（29）的陆地（28）上安装变电压间（21）和供电网（22），在船舱（3）的中部设置旅游设备（4）；
废旧商船（1）的船身（2）的侧面上的船身太阳能电池阵列（5）通过导电线（8）与控制器甲（6）连接，控制器甲（6）通过导电线（8）与逆变器甲（7）连接，逆变器甲（7）通过导电线（8）与汇流器（19）连接，废旧商船（1）的船舱（3）的前部的侧面上的船前舱太阳能电池阵列（9）通过导电线（8）与安装在船身（2）的前部甲板上的控制器乙（10）连接，控制器乙（10）通过导电线（8）与逆变器乙（11）连接，逆变器乙（11）通过导电线（8）与汇流器（19）连接，在废旧商船（1）的船舱（3）的顶部的后部的船顶部光伏组件支架（16）上安装的船顶部太阳能电池阵列（15）通过导电线（8）与安装在船舱（3）顶部的控制器丁（17）连接，控制器丁（17）通过导电线（8）与安装在船舱（3）的顶部的逆变器丁（18）连接，逆变器丁（18）通过导电线（8）与汇流器（19）连接，汇流器（19）汇集了分别来自船身太阳能电池阵列（5）、船前舱太阳能电池阵列（9）和船顶部太阳能电池阵列（15）的三股光伏电力，汇流器（19）通过防水电缆（20）与陆地（28）上的变电压间（21）连接，变电压间（21）通过防水电缆（20）与供电网（22）连接，废旧商船（1）的船舱（3）的后部的侧面上的船后舱太阳能电池阵列（12）通过导电线（8）与船身（2）的后部甲板上的控制器丙（13）连接，控制器丙（13）通过导电线（8）与逆变器丙（14）连接，逆变器丙（14）通过导电线（8）与信息控制中心（23）连接，信息控制中心（23）上安装无线收发天线（24），船后舱太阳能电池阵列（12）通过导电线（8）与船身（2）的后部的储能电池（25）、电动力装置（26）和船身（2）的后部的下方的航行装置（27）连接。
2.根据权利要求1所述的利用废旧商船改装的智能浮动光伏电站，其特征是，所述的储能电池（25）是磷酸铁锂锂离子电池或锰酸锂锂离子电池或钴酸锂锂离子电池或钛酸锂锂离子电池。
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