CN202487600U - 浮于水面的太阳能电池组件阵列和太阳能发电系统 - Google Patents

Abstract

一种浮于水面的太阳能电池组件阵列，包括水平设置的水面支撑框架(1)和浮于水面的若干浮筒(2)，所述水面支撑框架包括数根横向空心杆件(4)和固接在横向空心杆件间的数根纵向空心杆件(5)；所述浮筒的上部铺设有太阳能电池组件(3)，浮筒的两端固设有空心连接轴(6)，浮筒通过空心连接轴与纵向空心杆件固定连接。本实用新型还提供一种浮于水面的太阳能发电系统，包括上述太阳能电池组件阵列，该太阳能电池组件阵列与直流配电柜(9)连接，然后再接入并网逆变器(10)，并网逆变器交流输出端接入交流配电柜(11)，最后并入电网(12)。

Description

浮于水面的太阳能电池组件阵列和太阳能发电系统

技术领域

本实用新型涉及太阳能技术应用领域，特别涉及一种浮于水面的太阳能电池组件阵列。本实用新型还涉及利用该太阳能电池组件阵列的发电系统。

背景技术

随着传统能源的日益枯竭，寻找新的替代能源一直是人们努力的目标。传统能源对环境污染日益严重，使近年世界气候变化异常，寻找洁净的替代能源问题变得越来越迫切。太阳能光伏发电可直接将太阳光转换成电能，是一种不需燃料、没有污染获取电能的高新技术，是太阳能众多利用方式中最重要、最具应用前景的技术之一。据估算，假如把地球表面0.1％的太阳能转换成电能，转换效率仅5％，其每年增发的电量也是目前全球耗能的40倍。因此，光伏发电技术也越来越受到人们的关注，随着光伏组件价格的不断降低和光伏技术的发展，太阳能光伏发电系统将逐渐由现在的补充能源向替代能源过渡。太阳能电池其独特优势，超过风能、水能、地热能、核能等资源，有望成为未来电力供应主要支柱。

太阳能光伏发电系统目前以并网系统为主，此类系统一般由太阳能电池组件、并网逆变器及配电柜等部件组成。太阳能电池组件是太阳能发电系统中的核心部分，也是系统中价值最高的，其作用主要是将太阳光的辐射能量转换为电能。并网逆变器是把太阳能组件产生的直流电转换成交流电供负载使用，多余的电能馈入公共电网。

太阳能光伏发电过程简单，没有机械转动部件，不消耗燃料，不排放任何物质，无噪声、无污染。尽管太阳能光伏发电具有诸多优势，但其应用仍受到一定的限制，目前太阳能光伏发电系统安装地点只局限在陆地，而且陆地上除了沙漠或草原等区域外，没有太多的空间专门用于光伏发电系统的安装。此外，由于太阳能电池组件的转换效率仍比较低，因此对太阳能的利用实际上是低密度能量的收集和利用，如果要通过太阳能转换得到更多的电能，只能通过扩大光伏发电系统的面积来实现。

因此如果能在非陆地区域能大规模安装太阳能光伏发电系统，将能很好的解决安装区域受限的问题。目前我国具有广阔的水域面积，如湖泊、池塘等，如果能将这部分水域面积充分利用，实现太阳能电池组件的安装，将有利于拓宽太阳能光伏发电的应用范围。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是实现太阳能电池组件阵列在水面的安装，充分利用水面上的空间资源，最大限度地利用太阳能资源。

一种浮于水面的太阳能电池组件阵列，其特征在于：包括一水平设置的水面支撑框架和浮于水面的若干浮筒；

所述水面支撑框架包括数根横向空心杆件和固接在横向空心杆件问的数根纵向空心杆件；

所述浮筒的上部铺设有太阳能电池组件，浮筒的两端固设有空心连接轴，浮筒通过空心连接轴与纵向空心杆件固定连接，横向相邻的浮筒上的太阳能电池组件通过穿过空心连接轴的导线电连接。

上述结构利用浮筒和水面支撑框架，使铺设在浮筒上部的太阳能电池组件浮于水面之上，充分利用了水面上的空间资源。

作为优选方式，所述浮筒为柱状体，空心连接轴固接在浮筒的前后端面。

进一步，所述浮筒的上部为圆柱面结构，所述太阳能电池组件为柔性薄膜组件。柔性薄膜组件可以和圆柱面很好地结合在一起。

所述浮筒的上部为斜面结构，所述太阳能电池组件为平板太阳能电池组件。

作为优选，所述浮筒的下部可以为半圆柱体或方形柱体。

所述水面支撑框架和浮筒的材质为聚乙烯高分子材料。该材料具有良好的抗侯性及抗冲击破坏性。

本实用新型所要解决的另外一个问题在于提供一种浮于水面的太阳能发电系统，其技术方案如下：

一种浮于水面的太阳能发电系统，包括上述太阳能电池组件阵列，其特征在于：所述太阳能电池阵列与直流配电柜连接，然后再接入并网逆变器，并网逆变器交流输出端接入交流配电柜，最后并入电网。

该太阳能发电系统充分利用了水面广阔的空间资源，不受地域的限制，而且系统设计安装灵活，成本较低；另外太阳能电池组件阵列表面无阴影遮蔽，清洁维护也很方便。系统产生的电能可以直接输送到附近电网，供当地负载使用。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型做进一步的详细说明：

图1为本实用新型浮于水面的太阳能电池组件阵列的结构示意图。

图2为本实用新型中浮筒的第一种实施方式的结构示意图。

图3为本实用新型中浮筒的第二种实施方式的结构示意图。

图4为本实用新型中浮筒的第三种实施方式的结构示意图。

图5为本实用新型浮于水面的太阳能发电系统的原理框图。

图中：1为水平支撑框架，2为浮筒，3为太阳能电池组件，4为横向空心杆件，5为纵向空心杆件，6为空心连接轴，7为柔性薄膜组件，8为平板太阳能电池组件，9为直流配电柜，10为并网逆变器，11为交流配电柜，12为电网。

具体实施方式：

如图1所示，一种浮于水面的太阳能电池组件阵列，包括一水平设置的水面支撑框架1和浮于水面的若干浮筒2，所述水面支撑框架包括数根横向空心杆件4和固接在横向空心杆件间的数根纵向空心杆件5，所述水面支撑框架和浮筒的材质为聚乙烯高分子材料。该材料具有良好的抗侯性及抗冲击破坏性，并保证了水面支架整体的稳固性。所述浮筒的上部铺设有太阳能电池组件3，浮筒的两端固设有空心连接轴6，该空心连接轴既有连接固定作用，也是导线的布线通道。浮筒2通过空心连接轴6与纵向空心杆件5固定连接。

进一步，所述浮筒2为柱状体，空心连接轴6固接在浮筒的前后端面。

如图2所示，作为浮筒的第一种实施方式，浮筒为圆柱体，其上部的圆柱面上铺设的太阳能电池组件为柔性薄膜组件7。

图3是浮筒的第二种实施方式，浮筒的上部为斜面结构，下部为半圆柱体，斜面上铺设的太阳能电池组件为平板太阳能电池组件8。

图4是浮筒的第三种实施方式，浮筒的下部为方形柱体。

如图5所示，一种浮于水面的太阳能发电系统，包括上述太阳能电池组件3、直流配电柜9、并网逆变器10、交流配电柜11及电网12，所述太阳能电池组件通过电缆与直流配电柜9连接，直流配电柜再连接并网逆变器10，并网逆变器将太阳能电池组件产生的直流电转换为交流电，然后接入交流配电柜11，最后将交流电并入电网12。

该实用新型充分利用了水面上的空间资源，在宽阔的水面布置太阳能电池组件，没有阴影遮挡，非常有利于组件对太阳光的吸收。此外，这种水面太阳能发电系统不必像陆地上使用大量的钢结构支架及基础，因此在一定程度上降低了系统成本，而且整个系统也不受地形的限制，使得系统的设计更加灵活简便。

Claims (7)

1.一种浮于水面的太阳能电池组件阵列，其特征在于：包括一水平设置的水面支撑框架(1)和浮于水面的若干浮筒(2)，

所述水面支撑框架包括数根横向空心杆件(4)和固接在横向空心杆件间的数根纵向空心杆件(5)；

所述浮筒的上部铺设有太阳能电池组件(3)，浮筒的两端固设有空心连接轴(6)，浮筒通过空心连接轴(6)与纵向空心杆件(5)固定连接。

2.如权利要求1所述的太阳能电池组件阵列，其特征在于：所述浮筒(2)为柱状体，空心连接轴(6)固接在浮筒的前后端面。

3.如权利要求2所述的太阳能电池组件阵列，其特征在于：所述浮筒的上部为圆柱面结构，所述太阳能电池组件为柔性薄膜组件(7)。

4.如权利要求2所述的太阳能电池组件阵列，其特征在于：所述浮筒的上部为斜面结构，所述太阳能电池组件为平板太阳能电池组件(8)。

5.如权利要求3或4所述的太阳能光伏组件阵列，其特征在于：所述浮筒的下部为半圆柱体或方形柱体。

6.如权利要求1所述的太阳能光伏组件阵列，其特征在于：所述水面支撑框架和浮筒的材质为聚乙烯高分子材料。

7.一种浮于水面的太阳能发电系统，包括如权利要求1所述的太阳能电池组件阵列，其特征在于：所述太阳能电池组件阵列与直流配电柜(9)连接，然后再接入并网逆变器(10)，并网逆变器交流输出端接入交流配电柜(11)，最后并入电网(12)。

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