CN206077278U - 柔性光伏电站 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种柔性光伏电站，包括支撑架、柔性支架、双玻双面光伏组件和双凹透镜，支撑架包括多排立柱和多个支撑梁，每排立柱的顶部均架设有支撑梁，柔性支架的两端分别与相邻的支撑梁连接，双玻双面光伏组件和双凹透镜均与柔性支架连接，双玻双面光伏组件与双凹透镜交替设置于柔性支架上。

Description

柔性光伏电站

技术领域

本实用新型涉及光伏技术领域，特别是涉及一种柔性光伏电站。

背景技术

光伏发电系统是利用太阳能发电装置将太阳能转换成电能的发电系统，光伏发电系统的可靠性高、使用寿命长、环保且能独立发电又能并网运行，因而具有广阔的发展前景。

一般的，光伏发电系统的支架结构通常采用钢梁、钢柱等刚性结构，施工过程繁琐且对建造场址具有选择性，不能较好地适应于各种地形，对于复杂的地形需要花费大量的场平费用，此外，因为刚性支架结构的限制，支架较矮从而影响光伏发系统下部空间的利用。此外，传统光伏发电系统采用的光伏组件对太阳能的转换效率低、发电效果不佳。并且，光伏组件对环境的光照强度的要求较高，使光伏发电系统对环境的适应性差。

实用新型内容

基于此，有必要针对传统柔性光伏电站存在的施工局限性、发电效果差和环境适应性差的问题，提供一种柔性光伏电站。

一种柔性光伏电站，包括支撑架、柔性支架、双玻双面光伏组件和双凹透镜，支撑架包括多排立柱和多个支撑梁，每排立柱的顶部均架设有支撑梁，柔性支架的两端分别与相邻的支撑梁连接，双玻双面光伏组件和双凹透镜均与柔性支架连接，双玻双面光伏组件与双凹透镜交替设置于柔性支架上。

上述柔性光伏电站，多排立柱和多个支撑梁组成柔性光伏电站的支撑架，柔性支架架设在相邻两排的支撑梁之间，双玻双面光伏组件和双凹透镜安装在柔性支架上。柔性支架对施工产地的要求较低，能够适用于各种复杂地形。此外，柔性支架的自由度较高，便于安装，可以使立柱架设较高，不影响系统下方空间的使用，并且跨度较大，能够减少立柱的使用和对土地的破坏，节约施工成本。系统采用双玻双面光伏组件，能够提升组件接收光照的面积，除了光线直射的一面能够接收光照之外，在光照无法直射的一面也可以利用散射光进行发电，使得系统整体的发电量提高20％～30％，大大提高了发电效率。此外，双凹透镜背面的折射光又可以提高双玻双面光伏组件背面的发电量，使组件的整体发电量又进一步得到提高，双凹透镜与双玻双面光伏组件的结合使用可以使得系统的发电效率整体提升30％左右。同时，双玻双面光伏组件还具有较好的弱光效应，能够对各种光照强度的环境具有较好的适应性。因此，上述柔性光伏电站具有便于施工架设、发电效果好和环境适应性强的有益效果。

在其中一个实施例中，还包括紧固件，柔性支架通过紧固件与支撑梁连接。

在其中一个实施例中，双玻双面光伏组件的数量大于双凹透镜的数量，相邻的双凹透镜之间设置有多个双玻双面光伏组件。

在其中一个实施例中，还包括扣件，双玻双面光伏组件与双凹透镜均通过扣件与柔性支架连接。

在其中一个实施例中，柔性支架为钢丝索。

在其中一个实施例中，立柱的高度为8米以上。

在其中一个实施例中，还包括储能装置，储能装置与双玻双面光伏组件电连接。

在其中一个实施例中，还包括风力发电机，风力发电机安装于立柱上，风力发电机与储能装置电连接。

附图说明

图1为一个实施例中柔性光伏电站的结构俯视图；

图2为图1所示的柔性光伏电站的结构后视图；

图3为图1所示的柔性光伏电站的结构侧视图。

附图标记：10、支撑架；20、柔性支架；30、双玻双面光伏组件；40、双凹透镜；101、立柱；102、支撑梁。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

请同时参阅图1至图3，一实施方式的柔性光伏电站包括支撑架10、柔性支架20、双玻双面光伏组件30和双凹透镜40，支撑架10包括多排立柱101和多个支撑梁102，每排立柱101的顶部均架设有支撑梁102，柔性支架20的两端分别与相邻的支撑梁102连接，双玻双面光伏组件30和双凹透镜40均与柔性支架20连接，双玻双面光伏组件30和双凹透镜40交替设置于柔性支架上。

如图1至图3所示，支撑架10包括多排立柱101和多个支撑梁102，各排立柱101之间等间距平行设置，且每一排中的各立柱101之间等间距设置，各排立柱101之间的距离等于柔性支架20的长度，多个支撑梁102与对应的每一排中的各立柱101连接。相邻两排的支撑梁102之间设置有多个柔性支架20，每个柔性支架20的两端分别与相邻两排的支撑梁102连接，柔性支架20之间等间距平行设置。

具体的，支撑梁102与立柱101焊接连接，支撑梁102可以是一根长度与一排立柱101总体长度相同的长支撑梁102，也可以是多根长度与每一排中的相邻立柱101之间间距相同的短支撑梁102。当支撑梁102采用长支撑梁102时，安装支架时将支撑梁102与每个立柱101焊接连接即可。当支撑梁102采用短支撑梁102时，安装支架时先将两个支撑梁102焊接连接，再与立柱101焊接。

在另一个实施例中，柔性光伏电站还包括紧固件，柔性支架20通过紧固件与支撑梁102连接。具体的，紧固件为螺钉，支撑梁102上和柔性支架20的两端开设有螺纹孔，螺钉穿过柔性支架20上和支撑梁102上的螺纹孔使钢丝索与支撑梁102牢固连接。需要说明的是，紧固件并不限于螺钉，也可以是其他形式的紧固件。

在一个实施例中，柔性支架20为钢丝索，钢丝索具有较好的载重能力和柔性自由度。但需要说明的是，柔性支架20并不限于本实施例中的钢丝索，也可以是其他柔性材料。采用柔性支架20代替传统的刚性支架，可以节省材料的成本。柔性支架20对施工场地的要求相较于刚性之间来说比较低，能够应用的场地比较宽泛，可以适用于各种复杂地形。采用柔性支架20可以使立柱101设置较高，立柱101之间的间距跨度较大，从而使立柱101的数量减少，减少对土地的破坏性。

在一个实施例中，立柱101的高度为8米以上，立柱101的横向间距与纵向间距为15米以上。其中，支架的横向间距为各排立柱101之间的间距，与柔性支架20的长度相同，支架的纵向间距为每排中各立柱101之间的间距。优选的，立柱101的高度在8至15米之间，横向间距和纵向间距在15至20米之间。因为立柱101的高度设置的较高，可以使柔性支架20下方的空间得到充分利用，例如，柔性光伏电站与农业大棚结合使用时，可以满足农机设备可以自由进出，保证作物的生产效率。此外，柔性光伏电站还可用于景区长廊和工厂的美化等。除能够满足上述高度要求要求外，还能够使行人平视时看不到光伏系统，不影响环境的美观性。

双玻双面光伏组件30的数量为多个，多个双玻双面光伏组件30形成光伏组件阵列安装在柔性支架20上。双玻双面光伏组件30是系统的发电装置，双玻双面光伏组件30可以独立发电也可以并网运行，当双玻双面光伏组件30并网运行时，其发出来的电经过逆变升压输送到电网上。双玻双面光伏组件30的正面和背面均采用太阳能光伏材料，双面都可接收太阳光的照射，提升组件接收光照的面积。在光线直射的一面，双玻双面光伏组件30接收光照将光能转换成电能，同时，双玻双面光伏组件30具有较好的弱光效应，在光照无法直射的一面，可以利用散射光进行发电，组件背面的发电效果相当于组件正面的20％至30％，即相较于单面的光伏组件来说，双玻双面光伏组件30可以使系统整体的发电量提高20％至30％。具体的，双玻双面光伏组件30采用晶硅太阳能电池组件，晶硅太阳能电池组件安装在支架上，不需要单独占用土地，节约了土地资源。

上述柔性光伏电站还包括双凹透镜40，双凹透镜40与柔性支架20连接，双玻双面光伏组件30与双凹透镜40交替设置于柔性支架20上。具体的，双凹透镜40可以采用聚碳酸酯(Polycarbonate，PC)或聚甲基丙烯酸甲酯(Polymethyl methacrylate，PMMA)等塑胶材料，塑胶材料的重量较轻，可以降低柔性支架20的承载，从而降低系统支架的载重，降低材料的使用量和成本。但需要说明的是，双凹透镜40也可以采用其他材料，并不限于本实施例。

在一个实施例中，双玻双面光伏组件30与双凹透镜40均通过扣件与柔性支架20连接，采用扣件连接可以避免在柔性支架20上打孔精度不够而影响整体的安装情况。

双凹透镜40的正反两面均为球面，且透镜的中间薄于两侧。双凹透镜40的正反两面都能对光进行折射，从而增大光照的折射范围。一方面，双凹透镜40正面折射出的光照可以促进双玻双面光伏组件30正面的发电量，另一方面，双凹透镜40背面的折射光又可以提高双玻双面光伏组件30背面的发电量，使组件的整体发电量又进一步得到提高，双凹透镜40与双玻双面光伏组件30的结合使用可以使得系统的发电效率整体提升30％左右。此外，在增加发电量的同时，透镜背面的折射光可以使上述柔性光伏电站具有较高的透光率，保证系统下部的光线充足。

在一个实施例中，双玻双面光伏组件30的数量大于双凹透镜40的数量，相邻的双凹透镜40之间设置有多个双玻双面光伏组件30。在柔性支架20上，每隔数块双玻双面光伏组件30安装一块双凹透镜40，双凹透镜40的数量不宜过多，双凹透镜40设置过多会导致双玻双面光伏组件30的数量过少，从而影响系统整体的发电效率。双玻双面光伏组件30和双凹透镜40的数量和比例需要根据组件的发电效率和透镜对光照的折射效果进行合理地设置，使得系统整体的发电量达到最大。

在一个实施例中，柔性光伏电站还包括储能装置，储能装置与双玻双面光伏组件30电连接。储能装置是系统的电能存储装置，双玻双面光伏组件30发出来的电大部分经过逆变升压等输送到电网上，一小部分存储到存储装置中，供系统的日常照明等用电自用。具体的，储能装置可以是蓄电池，蓄电池可以采用铅酸电池、镍氢电池、镍镉电池或锂电池等。

在一个实施例中，柔性光伏电站还包括风力发电机，风力发电机安装在立柱101上，风力发电机与储能装置电连接。由于立柱101较高，将风力发电机安装在立柱101上有助于捕获风能。风力发电机能够捕获风能发电，是上述柔性光伏电站的辅助发电装置，风力发电机发出来的电将储存在储能装置中，实现系统电能自发自用，减小对外部能源的消耗。同时，系统在风力发电机发电不足时才存储光伏组件的发电，能够最大限度的减少系统对光伏组件发电的消耗，有助于提高系统发电量。

上述柔性光伏电站，多排立柱101和多个支撑梁102组成柔性光伏电站的支撑架10，柔性支架20架设在相邻两排的支撑梁102之间，双玻双面光伏组件30安装在柔性支架20上。柔性支架20对施工产地的要求较低，能够适用于各种复杂地形，柔性支架20的自由度较高，便于安装，可以使立柱101架设较高，不影响系统下方空间的使用，系统下方可以通行又可绿化，可以作为景区、工厂的公共设施又可与农业大棚结合应用。此外，立柱101的跨度较大，能够减少立柱101的使用和对土地的破坏，节约施工成本。系统采用双玻双面光伏组件30，能够提升组件接收光照的面积，除了光线直射的一面能够接收光照之外，在光照无法直射的一面也可以利用散射光进行发电，使得系统整体的发电量提高20％～30％，大大提高了发电效率。同时，双玻双面光伏组件30还具有较好的弱光效应，能够对各种光照强度的环境具有较好的适应性。每隔数块光伏组件安装一块双凹透镜40，可以扩大组件正面和背面接收的光照量，进一步提高发电效率，使得系统整体的发电量达到30％左右，又可以增强系统的透光率，保证系统下方光线充足。因此，上述柔性光伏电站具有便于施工架设、发电量大和环境适应性强的有益效果。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (8)

1.一种柔性光伏电站，其特征在于，包括支撑架、柔性支架、双玻双面光伏组件和双凹透镜，所述支撑架包括多排立柱和多个支撑梁，每排所述立柱的顶部均架设有所述支撑梁，所述柔性支架的两端分别与相邻的所述支撑梁连接，所述双玻双面光伏组件和所述双凹透镜均与所述柔性支架连接，所述双玻双面光伏组件与所述双凹透镜交替设置于所述柔性支架上。

2.根据权利要求1所述的柔性光伏电站，其特征在于，还包括紧固件，所述柔性支架通过所述紧固件与所述支撑梁连接。

3.根据权利要求1所述的柔性光伏电站，其特征在于，所述双玻双面光伏组件的数量大于所述双凹透镜的数量，相邻的所述双凹透镜之间设置有多个所述双玻双面光伏组件。

4.根据权利要求1所述的柔性光伏电站，其特征在于，还包括扣件，所述双玻双面光伏组件与所述双凹透镜均通过所述扣件与所述柔性支架连接。

5.根据权利要求1所述的柔性光伏电站，其特征在于，所述柔性支架为钢丝索。

6.根据权利要求1所述的柔性光伏电站，其特征在于，所述立柱的高度为8米以上。

7.根据权利要求1所述的柔性光伏电站，其特征在于，还包括储能装置，所述储能装置与所述双玻双面光伏组件电连接。

8.根据权利要求7所述的柔性光伏电站，其特征在于，还包括风力发电机，所述风力发电机安装于所述立柱上，所述风力发电机与所述储能装置电连接。