CN108964579A - 一种多自由度漂浮渔光互补系统 - Google Patents

一种多自由度漂浮渔光互补系统 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种多自由度漂浮渔光互补系统。“渔光互补”是指渔业养殖与光伏发电相结合，在鱼塘水面上方架设光伏板阵列，光伏板下方水域可以进行鱼虾养殖，光伏阵列还可以为养虾提供良好的遮挡作用，形成“上可发电、下可养鱼”的发电新模式。然而，传统“渔光互补”的光伏面板往往为固定角度或需人工进行调节，无法最大效率的采集太阳能，发电效率不甚理想。鉴于以上问题，本发明提供一种多自由度漂浮渔光互补系统，在多片柔性太阳能电池片之间通过漂浮球型子母扣或磁性组件彼此连接，形成多自由度漂浮柔性光伏组件，该组件可以随水面自由改变形状及角度，最大程度采集太阳能，有效提升发电效率。

Description

一种多自由度漂浮渔光互补系统
技术领域
本发明涉及渔业养殖的渔光互补领域，特别涉及一种多自由度漂浮渔光互补系统。
背景技术
“渔光互补”是指渔业养殖与光伏发电相结合，在鱼塘水面上方架设光伏板阵列，光伏板下方水域可以进行鱼虾养殖，光伏阵列还可以为养鱼提供良好的遮挡作用，形成“上可发电、下可养鱼”的发电新模式。目前，“渔光互补”已成为科学利用土地、开发清洁新能源的典型案例。水上发电、水下养殖，使土地的效能得到最大程度的释放，也对土地的综合利用和新能源产业的结合发展起到了良好的示范作用。“渔光互补”工程采用绿色清洁能源——太阳能，太阳能是一种极为典型的现代可再生能源，兼具清洁、生态的功效，且太阳能储量丰富。太阳能发电在全世界范围内的广泛对于全球资源的节约、再生具有极为重要的意义。将太阳能这项技术应用于我国的生态农业使石油、煤炭等矿产资源的使用量大为减少，随之而来的是高耗能矿产使用所产生的污染问题的减弱，农村生态环境得到极大改观。“渔光互补”模式要求在构建过程中使用先进的节能技术，并在设计过程中坚决执行环保节能的严格要求，使其符合可持续发展的战略。
现有技术中专利申请号为201520471858.6的专利申请中提出了一种渔光互补形式的水上光伏组件连接装置。该装置包括支架和光伏板，光伏板安装在支架上，其特点是:还包括底座、浮筒、带有拉簧的缆绳、锚块和用于渔业养殖的渔网，所述支架固定在底座上，所述底座安装在浮筒上，所述缆绳的一端连接在浮筒上，该缆绳的另一端连接在锚块上，所述渔网和浮筒连接，该渔网位于底座的下方。该装置结构设计合理，能适应水库等水位深、水位差变化大的环境，同时能实现对渔业经济与太阳能发电达到双赢目的。然而，传统“渔光互补”的光伏面板往往为固定角度或需人工进行调节，无法最大效率的采集太阳能，发电效率不甚理想。
柔性太阳能电池是世界太阳能产业的新兴技术，其为薄膜太阳能电池的一种，其技术先进、性能优良、成本低廉、用途广泛，由于该种太阳能电池厚度较薄，可以随意弯曲，因此对太阳能的采集效果较好。目前，柔性太阳能电池多应用于太阳能背包、太阳能汽车、建筑外墙等领域。
鉴于此，一种能够随水面自由改变太阳能电池片形状及角度，最大程度采集太阳能，有效提升发电效率的渔光互补系统是本行业目前急需的。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明提供多自由度漂浮渔光互补系统。
本发明通过以下技术方案实现：
一种多自由度漂浮渔光互补系统，所述多自由度漂浮渔光互补系统包括多自由度柔性漂浮光伏发电系统及水下增氧系统。
所述水下增氧系统包括微孔曝气装置、鼓风机，所述微孔曝气装置包括多根微孔曝气支管，所述微孔曝气支管侧壁均布多个曝气微孔，所述曝气微孔中设置有滤网及止回阀，所述多根微孔曝气支管相互平行地连接至进气主管，所述进气主管连接所述鼓风机，所述鼓风机通过电缆连接蓄电池，所述蓄电池连接所述多自由度柔性漂浮光伏发电系统的输出端。
所述多自由度柔性漂浮光伏发电系统可以为包括柔性光伏组件、漂浮组件、固定组件及蓄电池，所述柔性光伏组件由位于水面的多片柔性太阳能电池片组成，所述柔性太阳能电池片由树脂包封的无定形硅作为主要光电元件层，平铺在柔性材料制成的底板上；所述漂浮组件包括间隔排布于每片柔性太阳能电池片边框下方的漂浮球型子扣与漂浮球型母扣，所述漂浮球型子扣与所述漂浮球型母扣之间彼此套接，为单片柔性太阳能电池片提供浮力支撑，同时连接多片柔性太阳能电池片，形成所述柔性光伏组件，所述漂浮组件还包括分别连接在所述柔性光伏组件四角的浮球；所述固定组件包括锚链及混凝土锚块，所述锚链一端连接所述浮球，一端连接所述混凝土锚块，所述混凝土锚块沉于水底，用于固定所述渔光互补系统。
所述多自由度柔性漂浮光伏发电系统还可以为包括柔性光伏组件、漂浮组件、固定组件及蓄电池，所述柔性光伏组件由位于水面的多片柔性太阳能电池片组成，所述柔性太阳能电池片由树脂包封的无定形硅作为主要光电元件层，平铺在柔性材料制成的底板上；所述漂浮组件包括间隔排布于每片柔性太阳能电池片边框下方的具有磁性组件的浮球，所述浮球之间通过磁性组件相互吸附，为单片柔性太阳能电池片提供浮力支撑，同时连接多片柔性太阳能电池片，形成所述柔性光伏组件，所述漂浮组件还包括分别连接在所述柔性光伏组件四角的浮球；所述固定组件包括锚链及混凝土锚块，所述锚链一端连接所述浮球，一端连接所述混凝土锚块，所述混凝土锚块沉于水底，用于固定所述渔光互补系统。
优选的，所述柔性太阳能电池片尺寸为125*125mm。
优选的，所述柔性光伏组件尺寸为1625mm*1000mm。
优选的，所述浮球直径为500mm。
优选的，所述微孔曝气支管直径为70mm，长度为1000mm。
优选的，所述曝气微孔直径为1～3mm。
优选的，所述微孔曝气支管与水底的垂直距离为30-70cm。
本发明的有益效果是：
本发明提供一种多自由度漂浮渔光互补系统，在多片柔性太阳能电池片之间通过漂浮球型子母扣或磁性组件彼此连接，形成多自由度漂浮柔性光伏组件，该组件可以随水面自由改变形状及角度，最大程度采集太阳能，有效提升发电效率。
具体实施方式
以下结合具体实施方式对本发明作进一步详细的描述，但本发明的实施方式并不限于此：
实施例1：
一种多自由度漂浮渔光互补系统，其特征在于所述多自由度漂浮渔光互补系统包括多自由度柔性漂浮光伏发电系统及水下增氧系统；
所述水下增氧系统包括微孔曝气装置、鼓风机，所述微孔曝气装置包括多根微孔曝气支管，所述微孔曝气支管侧壁均布多个曝气微孔，所述曝气微孔中设置有滤网及止回阀，所述多根微孔曝气支管相互平行地连接至进气主管，所述进气主管连接所述鼓风机，所述鼓风机通过电缆连接蓄电池，所述蓄电池连接所述多自由度柔性漂浮光伏发电系统的输出端；
所述多自由度柔性漂浮光伏发电系统包括柔性光伏组件、漂浮组件、固定组件及蓄电池，所述柔性光伏组件由位于水面的多片柔性太阳能电池片组成，所述柔性太阳能电池片由树脂包封的无定形硅作为主要光电元件层，平铺在柔性材料制成的底板上；所述漂浮组件包括间隔排布于每片柔性太阳能电池片边框下方的漂浮球型子扣与漂浮球型母扣，所述漂浮球型子扣与所述漂浮球型母扣之间彼此套接，为单片柔性太阳能电池片提供浮力支撑，同时连接多片柔性太阳能电池片，形成所述柔性光伏组件，所述漂浮组件还包括分别连接在所述柔性光伏组件四角的浮球；所述固定组件包括锚链及混凝土锚块，所述锚链一端连接所述浮球，一端连接所述混凝土锚块，所述混凝土锚块沉于水底，用于固定所述渔光互补系统；
所述柔性太阳能电池片尺寸为125*125mm；
所述柔性光伏组件尺寸为1625mm*1000mm；
所述浮球直径为500mm；
所述微孔曝气支管直径为70mm，长度为1000mm；
所述曝气微孔直径为1～3mm；
所述微孔曝气支管与水底的垂直距离为30-70cm；
实施例2：
一种具有磁性组件的漂浮渔光互补系统，其特征在于所述具有磁性组件的漂浮渔光互补系统包括多自由度柔性漂浮光伏发电系统及水下增氧系统；
所述多自由度柔性漂浮光伏发电系统包括柔性光伏组件、漂浮组件、固定组件及蓄电池，所述柔性光伏组件由位于水面的多片柔性太阳能电池片组成，所述柔性太阳能电池片由树脂包封的无定形硅作为主要光电元件层，平铺在柔性材料制成的底板上；所述漂浮组件包括间隔排布于每片柔性太阳能电池片边框下方的具有磁性组件的浮球，所述浮球之间通过磁性组件相互吸附，为单片柔性太阳能电池片提供浮力支撑，同时连接多片柔性太阳能电池片，形成所述柔性光伏组件，所述漂浮组件还包括分别连接在所述柔性光伏组件四角的浮球；所述固定组件包括锚链及混凝土锚块，所述锚链一端连接所述浮球，一端连接所述混凝土锚块，所述混凝土锚块沉于水底，用于固定所述渔光互补系统；所述蓄电池通过电缆连接所述柔性光伏组件；
所述水下增氧系统包括微孔曝气装置、鼓风机，所述微孔曝气装置包括多根微孔曝气支管，所述微孔曝气支管侧壁均布多个曝气微孔，所述曝气微孔中设置有滤网及止回阀，所述多根微孔曝气支管相互平行地连接至进气主管，所述进气主管连接所述鼓风机，所述鼓风机通过电缆连接所述蓄电池。
所述柔性太阳能电池片尺寸为125*125mm的单晶硅电池片。
所述柔性光伏组件尺寸为1625mm*1000mm。
所述浮球直径为500mm。
所述微孔曝气支管直径为70mm，长度为1000mm。
所述曝气微孔直径为1～3mm。
所述微孔曝气支管与水底的垂直距离为30-70cm。
以上已对本发明创造的较佳实施例进行了具体说明，但本发明并不限于实施例，熟悉本领域的技术人员在不违背本发明创造精神的前提下还可作出种种的等同的变型或替换，这些等同的变型或替换均包含在本申请的范围内。

Claims (10)

1.一种多自由度漂浮渔光互补系统，其特征在于所述多自由度漂浮渔光互补系统包括多自由度柔性漂浮光伏发电系统及水下增氧系统。
2.如权利要求1所述的多自由度漂浮渔光互补系统，其特征在于，所述水下增氧系统包括微孔曝气装置、鼓风机，所述微孔曝气装置包括多根微孔曝气支管，所述微孔曝气支管侧壁均布多个曝气微孔，所述曝气微孔中设置有滤网及止回阀，所述多根微孔曝气支管相互平行地连接至进气主管，所述进气主管连接所述鼓风机，所述鼓风机通过电缆连接蓄电池，所述蓄电池连接所述多自由度柔性漂浮光伏发电系统的输出端。
3.如权利要求2所述的多自由度漂浮渔光互补系统，其特征在于，所述多自由度柔性漂浮光伏发电系统包括柔性光伏组件、漂浮组件、固定组件及蓄电池，所述柔性光伏组件由位于水面的多片柔性太阳能电池片组成，所述柔性太阳能电池片由树脂包封的无定形硅作为主要光电元件层，平铺在柔性材料制成的底板上；所述漂浮组件包括间隔排布于每片柔性太阳能电池片边框下方的漂浮球型子扣与漂浮球型母扣，所述漂浮球型子扣与所述漂浮球型母扣之间彼此套接，为单片柔性太阳能电池片提供浮力支撑，同时连接多片柔性太阳能电池片，形成所述柔性光伏组件，所述漂浮组件还包括分别连接在所述柔性光伏组件四角的浮球；所述固定组件包括锚链及混凝土锚块，所述锚链一端连接所述浮球，一端连接所述混凝土锚块，所述混凝土锚块沉于水底，用于固定所述渔光互补系统。
4.如权利要求2所述的多自由度漂浮渔光互补系统，其特征在于，所述多自由度柔性漂浮光伏发电系统包括柔性光伏组件、漂浮组件、固定组件及蓄电池，所述柔性光伏组件由位于水面的多片柔性太阳能电池片组成，所述柔性太阳能电池片由树脂包封的无定形硅作为主要光电元件层，平铺在柔性材料制成的底板上；所述漂浮组件包括间隔排布于每片柔性太阳能电池片边框下方的具有磁性组件的浮球，所述浮球之间通过磁性组件相互吸附，为单片柔性太阳能电池片提供浮力支撑，同时连接多片柔性太阳能电池片，形成所述柔性光伏组件，所述漂浮组件还包括分别连接在所述柔性光伏组件四角的浮球；所述固定组件包括锚链及混凝土锚块，所述锚链一端连接所述浮球，一端连接所述混凝土锚块，所述混凝土锚块沉于水底，用于固定所述渔光互补系统。
5.如权利要求3或4所述的多自由度漂浮渔光互补系统，其特征在于，所述柔性太阳能电池片尺寸为125*125mm。
6.如权利要求3或4所述的多自由度漂浮渔光互补系统，其特征在于，所述柔性光伏组件尺寸为1625mm*1000mm。
7.如权利要求3或4所述的多自由度漂浮渔光互补系统，其特征在于，所述浮球直径为500mm。
8.如权利要求2所述的多自由度漂浮渔光互补系统，其特征在于，所述微孔曝气支管直径为70mm，长度为1000mm。
9.如权利要求2所述的多自由度漂浮渔光互补系统，其特征在于，所述曝气微孔直径为1～3mm。
10.如权利要求2所述的多自由度漂浮渔光互补系统，其特征在于，所述微孔曝气支管与水底的垂直距离为30-70cm。
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