CN107634117A - 一种新型光伏路面发电模块 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种新型光伏路面发电模块，包括：用于光伏发电的发电组件，用于路面载荷层且保护光伏发电组件的透光承载层，用于支撑透光承载层的支撑层，以及用于固定透光承载层和支撑层的边框；透光承载层与支撑层之间设置有第一间隔，第一间隔中设置有发电组件以及沿发电组件的周侧设置的第一胶体；边框设置于透光承载层和支撑层的周侧并形成第二间隔，第二间隔中设置有第二胶体；边框的顶部不超出透光承载层的表面。本发明的有益效果是：光伏路面发电组件具有高强度、防变形、防滑、防水、耐磨和经济性好的特点，形成了光伏建筑一体化应用中的新型发电形式——光伏路面发电，可在不影响道路正常使用功能的情况下实现道路光照资源的有效开发利用。
Description
技术领域
本发明属于光伏发电技术领域，具体涉及一种新型光伏路面发电模块。
背景技术
光伏发电是国家绿色能源建设的重要组成部分，在可用优质光伏用地和屋顶资源日益稀缺的情况下，光伏路面发电项目可以让光照条件很好的大面积公路在保持原有路面通行的基础上实现光伏发电的功能，为太阳能发电挖掘出新的可用载体资源。通过和道路基础设施相结合，把我国现有公路领域利用起来建设智能公路，将是一片彩色的风景。在道路光伏电网中与加油站点结合，建立直流充电桩，推动电动汽车产业的快速发展，即可解决能源紧缺问题，又可解决燃油污染问题。
目前光伏发电的应用形式主要为光伏地面电站发电、分布式光伏发电和光伏建筑一体化发电，随着我国光伏行业的快速发展和大型地面电站的建设速度越来越快，可供利用的优质土地（屋顶）资源稀缺，现有的光伏资源开发模式存在诸多缺点。
一方面，由于可供开发的优质光伏用地、屋顶资源越来越稀缺，导致用地成本大幅增加，这就造成了光伏电站项目的开发经济性越来越差，使得光伏电站的收益率越来越低，影响了光伏行业电站开发的积极性，由于开发成本的大幅增加也使得光伏电站的开发出于收益率考虑而难以创造“精品工程”；另一方面，我国作为公路资源最丰富的国家之一，拥有12万公里高速公路，大量优质光照资源被白白浪费，未能灵活实现光伏发电的充分利用。
因此，能否在道路上实现光伏资源利用的开发有效是解决光伏占地过多和资源不足的关键问题，通过实现道路发电的集约化应用开发，可以有效提高可再生能源发电、利用、消纳的比例，促进光伏行业的健康发展。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术中的不足，提供一种新型光伏路面发电模块，具有高强度、防变形、防滑、防水、耐磨和经济性好的特点，可实现模块化安装。
为解决现有技术问题，本发明公开了一种新型光伏路面发电模块，包括：
用于光伏发电的发电组件，
用于路面载荷层且保护光伏发电组件的透光承载层，
用于支撑透光承载层的支撑层，以及
用于固定透光承载层和支撑层的边框；
透光承载层与支撑层之间设置有第一间隔，第一间隔中设置有发电组件以及沿发电组件的周侧设置的第一胶体；边框设置于透光承载层和支撑层的周侧并形成第二间隔，第二间隔中设置有第二胶体；边框的顶部不超出透光承载层的表面。
作为优选方案，发电组件与透光承载层和支撑层之间均设置有透光胶膜。
作为优选方案，透光承载层和支撑层均为钢化玻璃，透光承载层为透光率不低于90%的超白耐磨钢化玻璃，其表面具有凹凸状纹路。
作为优选方案，发电组件为可承受高应力的柔性薄膜组件或晶硅组件。
作为优选方案，还包括旁路二极管，旁路二极管并联于发电组件的两端。
作为优选方案，边框包括一圈水平底板和一圈竖直侧板，竖直侧板沿水平底板的外缘设置，其设置于透光承载层和支撑层的外周；水平底板设置于支撑层底部对齐形成支撑。
作为优选方案，水平底板与支撑层之间设置有垫板。
作为优选方案，第一胶体为丁基胶体，第二胶体为硅胶体。
作为优选方案，边框为铝合金边框。
本发明具有的有益效果：
1、光伏路面发电组件具有高强度、防变形、防滑、防水、耐磨和经济性好的特点，形成了光伏建筑一体化应用中的新型发电形式——光伏路面发电，可在不影响道路正常使用功能的情况下实现道路光照资源的有效开发利用。
2、通过双层夹胶钢化玻璃可满足作为路面的所有要求和条件，包括粗糙度、摩擦力以及坚硬度等，达到公路设计标准，确保行人安全的条件下实现光伏组件的发电功能，双层层压钢化玻璃可避免伤人，实现光伏发电的安全应用。
3、通过在组件四周设置铝合金边框可以增加组件的挠度，增加光伏路面发电组件的载荷能力，防止应力引起的形变，增加安全性。
4、通过在组件四周设置硅胶密封圈可以增强组件的防水性能，提升组件在路面复杂环境中的使用寿命。
5、光伏路面发电组件可实现预制式模块化安装，现场通过预埋件固定在混凝土预制板上，减少施工成本，提升光伏发电收益。
附图说明
图1是本发明一种优选实施例的结构示意图；
图2是图1中A处的局部放大图；
图3是图1所示实施例中的二极管布置图。
附图标记：
1透光承载层；2支撑层；3发电组件；4胶膜；5第一胶体；6第二胶体；7边框；7.1水平底板；7.2竖直侧板；8垫板；9接线盒。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。
如图1至3所示，一种新型光伏路面发电模块，包括：用于光伏发电的发电组件3，用于路面载荷层且保护光伏发电组件3的透光承载层1，用于支撑透光承载层1的支撑层2，以及用于固定透光承载层1和支撑层2的边框7。
透光承载层1与支撑层2之间设置有第一间隔，第一间隔中设置有发电组件3以及沿发电组件3的周侧设置的第一胶体5；边框7设置于透光承载层1和支撑层2的周侧并形成第二间隔，第二间隔中设置有第二胶体6；边框7的顶部不超出透光承载层1的表面。发电组件3的接线从一侧引出并通过设置在支撑层2底部的接线盒9实现接线收纳。通过第一胶体5和第二胶体6从而避免水汽和空气的进入，影响发电组件3的正常运行。
作为优选方案，发电组件3与透光承载层1和支撑层2之间均设置有透光胶膜4。透光胶膜4以层压胶工艺形成，从而将发电组件3封装于透光承载层1和支撑层2之间。该透光胶膜4采用光伏级热塑性胶制成，具有透光度高、耐高温、抗老化和抗紫外线能力，此外还能够使发电组件3联合受力，避免应力集中造成破坏。
作为优选方案，透光承载层1和支撑层2均为钢化玻璃，透光承载层1为透光率不低于90%的超白耐磨钢化玻璃，其表面具有凹凸状纹路，能够在提供有效承载能力的同时具备防滑、耐磨和高透光性能。支撑层2为普白钢化玻璃。
作为优选方案，发电组件3为可承受高应力的柔性薄膜组件（即CIGS薄膜电池）或晶硅组件。
作为优选方案，还包括旁路二极管，旁路二极管并联于发电组件3的两端。通过旁路二极管有效避免因路面行人遮挡引起热斑效应而造成发电组件3的损毁的情况。
作为优选方案，边框7包括一圈水平底板7.1和一圈竖直侧板7.2，竖直侧板7.2沿水平底板7.1的外缘设置，其设置于透光承载层1和支撑层2的外周；水平底板7.1设置于支撑层2底部对齐形成支撑。作为一种典型方案，边框7为铝合金边框7。通过一圈边框7的设置，有效控制形变、减小挠度，从而增强透光承载层1的路面载荷能力。
作为优选方案，水平底板7.1与支撑层2之间设置有垫板8。可以避免支撑层2与水平底板7.1直接接触而产生应力集中而损坏支撑层2的情况。
作为优选方案，第一胶体5为丁基胶体，第二胶体6为硅胶体。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变形，这些改进和变形也应视为本发明的保护范围。
Claims (9)
1.一种新型光伏路面发电模块（3），其特征在于：包括：
用于光伏发电的发电组件（3），
用于路面载荷层且保护光伏发电组件（3）的透光承载层（1），
用于支撑所述透光承载层（1）的支撑层（2），以及
用于固定所述透光承载层（1）和所述支撑层（2）的边框（7）；
所述透光承载层（1）与所述支撑层（2）之间设置有第一间隔，所述第一间隔中设置有所述发电组件（3）以及沿所述发电组件（3）的周侧设置的第一胶体（5）；所述边框（7）设置于所述透光承载层（1）和所述支撑层（2）的周侧并形成第二间隔，所述第二间隔中设置有第二胶体（6）；所述边框（7）的顶部不超出所述透光承载层（1）的表面。
2.根据权利要求1所述的一种新型光伏路面发电模块（3），其特征在于：所述发电组件（3）与所述透光承载层（1）和所述支撑层（2）之间均设置有透光胶膜（4）。
3.根据权利要求1所述的一种新型光伏路面发电模块（3），其特征在于：所述透光承载层（1）和支撑层（2）均为钢化玻璃，所述透光承载层（1）为透光率不低于90%的超白耐磨钢化玻璃，其表面具有凹凸状纹路。
4.根据权利要求1所述的一种新型光伏路面发电模块（3），其特征在于：所述发电组件（3）为可承受高应力的柔性薄膜组件或晶硅组件。
5.根据权利要求1所述的一种新型光伏路面发电模块（3），其特征在于：还包括旁路二极管，所述旁路二极管并联于所述发电组件（3）的两端。
6.根据权利要求1所述的一种新型光伏路面发电模块（3），其特征在于：所述边框（7）包括一圈水平底板（7.1）和一圈竖直侧板（7.2），所述竖直侧板（7.2）沿所述水平底板（7.1）的外缘设置，其设置于所述透光承载层（1）和所述支撑层（2）的外周；所述水平底板（7.1）设置于所述支撑层（2）底部对齐形成支撑。
7.根据权利要求6所述的一种新型光伏路面发电模块（3），其特征在于：所述水平底板（7.1）与所述支撑层（2）之间设置有垫板（8）。
8.根据权利要求1所述的一种新型光伏路面发电模块（3），其特征在于：所述第一胶体（5）为丁基胶体，所述第二胶体（6）为硅胶体。
9.根据权利要求1所述的一种新型光伏路面发电模块（3），其特征在于：所述边框（7）为铝合金边框（7）。
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