CN108306575A - 水上漂浮光伏阵列 - Google Patents
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Abstract
一种水上漂浮光伏阵列，包括光伏电池板，横梁，电动推进器，连接电缆，浮体，支撑柱，连接端子，连接杆，定位及推进控制器，光伏电池板固定于横梁，每根横梁上的太阳能电池板具有相等间隔及相同倾角，相邻横梁上的太阳能电池板交错排列，连接杆与支撑柱连接，连接端子与横梁连接，连接端子与支撑柱连接，支撑柱与浮体连接，定位及推进控制器由连接电缆与电动推进器连接。可以采用多组水上漂浮光伏阵列，以组成更大规模的水上漂浮光伏阵列。本发明可广泛用于海洋、江河湖泊，水库，鱼塘等，实现水上漂浮发电，突破了制约太阳能光伏发电推广使用的瓶颈，显著降低太阳能光伏发电的发电成本，提高经济效益。
Description
技术领域
本发明涉及光伏发电技术领域，具体涉及一种水上漂浮光伏阵列。
背景技术
太阳能发电日益受到世界各国的重视。中国太阳能资源比较丰富，太阳能光伏发电的发展潜力巨大。但是，太阳能发电需要占用巨大面积，在陆地资源日益紧张的今天，人们开始考虑水上光伏发电，广阔的的湖泊，海洋，河流都可以成为太阳能发电场，可以有效解决太阳能发电场地瓶颈问题。目前的水上太阳能发电技术大多采用固定的水上平台，光伏阵列中的电池板象在陆地发电一样采用位置固定的紧密排列方式，这种平台成本很高，且固定电池板日光利用效率低，若根据现有技术采用各个电池板单独跟踪，成本高，且故障率高。为此，提出一种水上漂浮光伏阵列，使得电池板阵列整体跟踪太阳，日光利用效率显著提高，成本低，可靠性高，提高经济效益。
发明内容
本发明的目的是为解决现有的固定水上平台光伏发电成本高，日光利用效率低，及现有跟踪技术故障率高的问题；提高日光利用率及可靠性，节省材料，提高经济效益。
本发明涉及一种水上漂浮光伏阵列，包括太阳能电池板，横梁，第一电动推进器，第一连接电缆，第二连接电缆，第二电动推进器，浮体，支撑柱，所述的水上漂浮光伏阵列还包括连接端子，连接杆，定位及推进控制器，太阳能电池板固定于横梁，每根横梁上的太阳能电池板具有相等间隔及相同倾角，相邻横梁上的太阳能电池板交错排列，整个光伏阵列的太阳能电池板呈棋盘式排列，连接杆与支撑柱连接，连接端子与横梁连接，连接端子与支撑柱连接，支撑柱与浮体连接，定位及推进控制器由第一连接电缆与第一电动推进器连接，定位及推进控制器由第二连接电缆与第二电动推进器连接。
可以采用多组水上漂浮光伏阵列，以组成更大规模的水上漂浮光伏阵列。
本发明可广泛用于海洋、江河湖泊，水库，鱼塘等，实现水上漂浮发电，突破了制约太阳能光伏发电推广使用的瓶颈，显著降低太阳能光伏发电的发电成本，提高经济效益。
本发明的有益效果是：
本发明的水上漂浮光伏阵列可显著提高水上光伏发电系统中日光利用率及可靠性，节省材料，显著降低成本，提高经济效益。
附图说明
附图1为本发明的水上漂浮光伏阵列的示意图。
具体实施方式
具体实施方式一：
如图1所示，一种水上漂浮光伏阵列，包括太阳能电池板3，横梁4，第一电动推进器8，第一连接电缆9，第二连接电缆11，第二电动推进器5，浮体12，支撑柱17，所述的水上漂浮光伏阵列还包括连接端子1，连接杆2，定位及推进控制器10，太阳能电池板3固定于横梁4，每根横梁4上的太阳能电池板3具有相等间隔及相同倾角，相邻横梁4上的太阳能电池板3交错排列，整个光伏阵列的太阳能电池板呈棋盘式排列，连接杆2与支撑柱17连接，连接端子1与横梁4连接，连接端子1与支撑柱17连接，支撑柱17与浮体16连接，定位及推进控制器10由第一连接电缆9与第一电动推进器8连接，定位及推进控制器10由第二连接电缆11与第二电动推进器5连接。
电动推进器由驱动电路、直流电机及螺旋桨组成。定位及推进控制器10由信号接受模块及智能芯片组成，可实现卫星信号(或者遥控信号)接受功能、电子地图功能和电子围栏功能、电动推进器控制功能。
定位及推进控制器10根据遥控指令或者卫星定位信号(GPS或者北斗系统提供)控制电动推进器转动，从而推动光伏阵列运动，保持光伏阵列处于电子地图设定区域或者电子围栏之内。
定位及推进控制器10还可根据遥控指令或者卫星定位信号(GPS或者北斗系统提供)，根据实时时间和卫星定位坐标(GPS坐标或者北斗坐标)，通过天文学理论计算出太阳的当前位置，进而计算出太阳的方位角和高度角，给出驱动信号使得两个电动推进器以不同的速度转动，实现光伏阵列整体在水平自由度(方位角方向)对太阳的跟踪，使得光伏电池板处于最佳日光接受方向，获得最大日光利用效率。横梁上每块电池板的倾斜角度根据当地位置进行计算并设置为当地最佳倾角，这样整个系统发电效率很高且成本低，可靠性高，尤其适合海上高湿度、高盐雾及高腐蚀环境。
本实施方式巧妙利用电动推进器实现光伏阵列整体对太阳水平自由度跟踪即单轴跟踪，经济效益及可靠性显著提高，成本显著降低。
具体实施方式二
如图1所示，所述的水上漂浮光伏阵列还包括日光检测传感器6，太阳跟踪控制系统7，日光检测传感器6与太阳跟踪控制系统7电气连接，定位及推进控制器10与太阳跟踪控制系统7电气连接。
太阳跟踪控制系统7根据日光检测传感器6检测到的实时数据，计算出该时刻水平方向方位角和垂直方向俯仰角的最佳跟踪角度，控制电动推进器，使得两个电动推进器以不同速度运动，因而光伏阵列水平转动，实现光伏阵列整体对太阳水平方向自由度的单轴跟踪。
一般在光线比较强、天气比较晴朗时采用本实施方式跟踪太阳，在光线比较弱或者多云天气采用实施方式一跟踪太阳。实施方式一与实施方式二配合使用取得更好的跟踪效果。
本实施方式复用电动推进器实现光伏阵列整体对太阳水平方向自由度的单轴跟踪，经济效益及可靠性显著提高。
具体实施方式三：
如图1所示，所述的水上漂浮光伏阵列还包括输电电缆12，电缆浮体13，汇流器14，汇流电缆15，汇流电缆15一端与连接端子1连接，汇流电缆15另一端与汇流器14连接，电缆浮体13与汇流器14连接，汇流器14与输电电缆12连接。
太阳能电池阵列所发电能除供给本系统自身用电及存储部分备用电能外，其余电能由输电电缆12输送到附近的岛屿或者陆地，或者供给过路用户临时充电使用，等等。
采用本发明的漂浮光伏阵列实现了水上高效低成本发电，突破了制约太阳能发电推广使用的场地瓶颈，显著降低太阳能发电的成本，提高经济效益和可靠性，有效提高对太阳能的开发和利用效果，极大拓展了太阳能的应用空间。
Claims (3)
1.一种水上漂浮光伏阵列，包括太阳能电池板(3)，横梁(4)，第一电动推进器(8)，第一连接电缆(9)，第二连接电缆(11)，第二电动推进器(5)，浮体(12)，支撑柱(17)，其特征在于，所述的水上漂浮光伏阵列还包括连接端子(1)，连接杆(2)，定位及推进控制器(10)，太阳能电池板(3)固定于横梁(4)，每根横梁(4)上的太阳能电池板(3)具有相等间隔及相同倾角，相邻横梁(4)上的太阳能电池板(3)交错排列，整个光伏阵列的太阳能电池板呈棋盘式排列，连接杆(2)与支撑柱(17)连接，连接端子(1)与横梁(4)连接，连接端子(1)与支撑柱(17)连接，支撑柱(17)与浮体(16)连接，定位及推进控制器(10)由第一连接电缆(9)与第一电动推进器(8)连接，定位及推进控制器(10)由第二连接电缆(11)与第二电动推进器(5)连接。
2.根据权利要求1所述的水上漂浮光伏阵列，其特征在于还包括日光检测传感器(6)，太阳跟踪控制系统(7)，日光检测传感器(6)与太阳跟踪控制系统(7)电气连接，定位及推进控制器(10)与太阳跟踪控制系统(7)电气连接。
3.根据权利要求1所述的水上漂浮光伏阵列，其特征在于还包括输电电缆(12)，电缆浮体(13)，汇流器(14)，汇流电缆(15)，汇流电缆(15)一端与连接端子(1)连接，汇流电缆(15)另一端与汇流器(14)连接，电缆浮体(13)与汇流器(14)连接，汇流器(14)与输电电缆(12)连接。
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| CN113497586A (zh) * | 2021-07-01 | 2021-10-12 | 唐正能源控股有限公司 | 多功能浅水滩面的太阳能光伏电站 |
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Application publication date: 20180720 |
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