CN210093170U

CN210093170U - 一种光伏发电系统

Info

Publication number: CN210093170U
Application number: CN201920951433.3U
Authority: CN
Inventors: 黄新明; 张蓝俊
Original assignee: Beijing Jingao Solar Photovoltaic Technology Co Ltd
Current assignee: Beijing Jingao Solar Photovoltaic Technology Co Ltd
Priority date: 2019-06-21
Filing date: 2019-06-21
Publication date: 2020-02-18
Anticipated expiration: 2029-06-21

Abstract

本实用新型公开了一种光伏发电系统。该光伏发电系统包括：两排以上的光伏组件、用于支撑所述光伏组件的支架结构、以及用于设置在两排所述光伏组件之间的反光结构；所述反光结构包括至少一个反光曲面，且所述反光曲面朝向所述光伏组件的背面，且所述反光曲面不具有焦点，或者所述反光曲面具有焦点且所述焦点偏离光伏组件的背面。根据本实用新型的光伏发电系统，可以通过其反光曲面的汇集光线的作用，从而提高光线利用率，进而提高发电效率。

Description

一种光伏发电系统

技术领域

本实用新型涉及一种光伏发电系统。

背景技术

太阳能光伏发电的原理是通过光生伏打效应直接将光能转换为电能。该光电转换过程在光伏电池片内进行，若干电池片通过串联或并联加工并封装后被制成光伏组件。光伏发电系统主要包含多个光伏组件(例如多排阵列型的光伏组件)、用于支撑光伏组件的支架、以及光伏逆变器等。

在一些光伏发电系统中，采用双面光伏组件。双面光伏组件是利用双面光伏电池片封装而成的一种光伏组件，其中的双面光伏电池能够同时将来自于光伏组件正面与背面的光照能量转换为电能，提高总体辐照能量的利用效率。并且，双面光伏组件的背面经济效益的增加量随着背部所接收到的反射辐照的增加而增加。

目前，存在两种方式可以增加双面光伏组件的背面的光线利用率。第一种方式是，在光伏支架上设置反光装置，第二种方式是，在地面上设置反光装置。

在第二种方式中，专利文献1公开了一种光伏发电系统，包括多排光伏组件、用于支撑光伏组件的支架结构、以及设置在两排光伏组件之间的地面上的反光结构，所述反光结构为两个并排放置的第一棱镜和第二棱镜。通过该两个并排放置的第一棱镜和第二棱镜，提高光伏组件背面受光的均匀性。

然而，对于该光伏发电系统，其光伏组件的背面的光线利用率仍然需要提高。

现有技术

专利文献1：CN207283457U

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题

本实用新型所要解决的技术问题在于提供一种可以提高光伏组件的背面的光线利用率的光伏发电系统。

用于解决上述技术问题的技术方案

为了解决上述技术问题，本设计人经过深入研究之后发现，如果在光伏发电系统中，将反光结构设置为反光曲面，且反光曲面朝向所述光伏组件的背面，从而可以使得经过反光的曲面能够汇集于光伏组件的背面，提高光线利用率，进而提高发电效率。

具体而言，本实用新型提供以下的技术方案：

一种光伏发电系统，包括：

两排以上的光伏组件、

用于支撑所述光伏组件的支架结构、以及

至少用于设置在两排所述光伏组件之间的反光结构；

其中，所述反光结构包括至少一个反光曲面，且所述反光曲面朝向所述光伏组件的背面，且

所述反光曲面不具有焦点，或者所述反光曲面具有焦点且所述焦点偏离光伏组件的背面。

技术效果

根据本实用新型的光伏发电系统，可以通过其反光曲面的汇集光线的作用，从而提高了光线利用率，进而提高了发电效率。

附图说明

图1为本实用新型的光伏发电系统的第一种实施方式的示意图；

图2为本实用新型的光伏发电系统的第一种实施方式的技术原理示意图；

图3为本实用新型的光伏发电系统的第一种实施方式的一个状态示意图；

图4为本实用新型的光伏发电系统的第一种实施方式的反光结构的透视图；

图5为本实用新型的光伏发电系统的第二种实施方式的示意图。

附图标记

1 光伏发电系统安装区域

100 光伏发电系统

101 光伏组件

102 支架结构

103 反光结构

1011 光伏组件的背面

1012 光伏组件的正面

1031 反光曲面

1032 反光结构主体

10 太阳

11 从太阳发射的直射光线

12 从天空反射的光线

D 焦点

具体实施方式

以下结合附图，对本实用新型作进一步详细描述。

第一种实施方式

如图1所示，图1为本实用新型的光伏发电系统的第一种实施方式的示意图。该光伏发电系统100包括两排光伏组件101、用于支撑所述光伏组件的支架结构102、以及设置在两排所述光伏组件101之间的反光结构103；所述反光结构103包括两个反光曲面1031，且至少一个所述反光曲面1031朝向所述光伏组件的背面1011，且所述反光曲面1031不具有焦点。其中所述光伏组件101还包括与所述光伏组件的背面1011相对的所述光伏组件的正面1012。

请参见图2，图2为本实用新型的光伏发电系统的第一种实施方式的技术原理示意图。从图2可以看出，从太阳10发射的直射光线11照射至所述反光曲面1031，所述放光曲面1031对直射光线11进行汇聚，反射至所述光伏组件的背面1011，从而提高光线利用率，进而提高发电效率。另外，从天空反射的光线12也可以照射至所述反光曲面1031，所述放光曲面1031对从天空反射的光线12进行汇聚，反射至所述光伏组件的背面1011，从而提高光线利用率，进而提高发电效率。需要说明的是，从太阳10发射的直射光线11和从天空反射的光线12也可以直接或者间接到达光伏组件的正面1012。

请再参见图1。在本实施方式中，所述反光结构103包括两个反光曲面1031，如图1所示，分别为左边的反光曲面1031和右边的反光曲面1031，而且左边的反光曲面1031和右面的反光曲面1031分别朝向基本相反的两个方向。左边的反光曲面1031朝向左上方，右边的反光曲面1031朝向右上方，并且右边的反光曲面1031朝向右边的所述光伏组件的背面1011，左边的反光曲面1031朝向左边的所述光伏组件的正面1012。之所以设置了两个反光曲面1031，是因为通过这两个反光曲面1031可以将光线反射至左右两排光伏组件101，提高光线的利用率。

需要说明的是，所述反光曲面不具有焦点，是指反光曲面并不是规则的圆弧形。之所以反光曲面不具有焦点，是为了不产生过强的光线汇聚作用而形成对光伏组件的灼烧。在所述反光曲面不具有焦点的情况下，其可以为类似于圆弧形的形状，也可以为其他的曲面形状，或者反光曲面的具有微小的粗糙度。在这种情况下，所述反光曲面既可以对光线形成汇聚，又不致于产生对光伏组件的灼烧。

请再参见图1，本实施方式的光伏发电系统100可以安装在光伏发电系统安装区域1。该光伏发电系统安装区域可以为地面，包括较为水平的平原地面，也可以为山腰等非水平的地面，另外，该光伏发电系统安装区域也可以是屋顶或水面等适合于安装光伏发电系统的区域。对于该光伏发电系统安装区域的面积并没有特别的限制，可以是适用于建设大型光伏电站的沙漠、平原、水面、山坡等开阔的地区，也可以是适用于建设中小型光伏电站的屋顶、阳台等。

另外，本实施方式的光伏发电系统100也可以设置成智能控制的光伏发电系统。例如，通过计算机或者网络，实现对光伏组件101和支架结构102的实时控制和调整，以使得光伏组件101能够随着太阳的方位的移动而转动，具体而言，光伏组件的正面1012能够跟随太阳的方位而转动，使从太阳直射的光线11尽量保持对光伏组件的正面1012的直射，从而提高光线利用率，进而提高光伏电站的发电效率。例如，光伏组件的背面1011可以为图1中所示的倾斜的角度，也可以为如图3所示的水平的情况。如图3所示，图3为本实用新型的光伏发电系统的第一种实施方式的一个状态示意图。在图3中，光伏组件的背面1011呈水平的形式，即，光伏组件的背面1011与光伏发电系统安装区域1基本平行。此时，一种可能的情况是，从太阳10发射的直射光线11和从天空反射的光线12可以被反光结构103的两个反光曲面1031分别反射至两个光伏组件的背面1011，提高光线利用率。

另外，反光曲面1031也可以设置成智能控制。例如反光曲面1031可以设置成曲面1031的曲率和/或曲面形状可调的形式，从而使得随着太阳光线的角度的变化而变化，尽量汇集更多的光线，将其反射至光伏组件的正面1012和/或光伏组件的背面1011，从而提高光线利用率。

关于本实施方式的光伏发电系统的尺寸，在一种实施例中，光伏组件的长边长度为2034mm，光伏组件可以垂直安装，并且支架结构的顶点距离地面的高度为2265mm，两排光伏组件的间距为4000mm。光伏发电系统安装区域的反射率为30％，平均正面辐照为800kWh/m²。

请参见图4，图4为本实用新型的光伏发电系统的第一种实施方式的反光结构的透视图。其中，该反光结构103设置于光伏发电系统安装区域1。该反光结构103包括两个朝向基本相反的反光曲面1031以及用于支撑该反光曲面1031的反光结构主体1032。

反光曲面可以为柔性反光膜或反光层。例如在为反光层的情况下，反光层包括曲面形状的钢板以及在钢板上涂布的反射率为80％以上优选为85％的白漆。在一种实施例中，所述反光曲面还可以为曲率可调节的反光曲面。例如所述反光曲面为柔性反光膜，其承载与较薄的钢板上，通过调整钢板的曲率，以实现对反光曲面的的曲率的调整，即实现对反光曲面的形状的调整。

反光结构主体为常规的支撑材料即可，例如可以为通常使用的铝或者铝合金，只要能够支撑反光曲面即可。例如在一种实施例中，反光结构主体为混凝土实心结构，增大了反光结构对支架的压力，从而提高了组件阵列的抗风载荷；而通过在混凝土实心结构表面涂覆反光材料，提高了反光结构的反光强度，从而提高了组件的发电效率。可选地，所述反光材料可以为聚酯、聚氨酯、橡胶、有机硅、PVDF、PVF、PTFE中的一种或多种的组合；所述反光材料中可添加TiO₂、CaCO₃、硅灰粉、高岭土或玻璃微球中的一种或多种的组合作为填料。该反光结构主体的高度可以为1035mm，纵向长度可以为4000mm，整体跨度为4062mm。

在一种实施例中，作为反光结构主体的所述金属支架为位置可调节的金属支架。在另一种实施例中，作为反光结构主体的所述金属支架为角度可调节的金属支架。在又一种实施例中，作为反光结构主体的所述金属支架为位置和角度均可调节的金属支架。

第二种实施方式

如图5所示，本实用新型的光伏发电系统的第二种实施方式的示意图。第二种实施方式与第一种实施方式的区别在于，所述反光曲面1031具有焦点D且所述焦点D偏离光伏组件的背面1011。此时，反光曲面可以为圆弧形，并且反光曲面1031的焦点D需要偏离光伏组件的背面1011。优选地，焦点D具有偏离光伏组件的背面1011的距离为5cm以上100cm以下，例如可以为6cm、7cm、8cm、9cm、10cm、20cm、30cm、40cm、50cm、60cm、70cm、80cm、90cm。通过设置焦点D为合适的范围，既可以发挥反光曲面1031对光线的汇聚作用，又可以避免对光伏组件的背面1011的灼烧。

在本实施方式中，两个反光曲面1031的曲率半径可以相同，也可以不同。优选为相同的曲率半径。当两个反光曲面1031的曲率半径不同时，其还可以并排设置，且分别朝向相同的方向，从而可以收集不同角度的太阳光。

另外，在本实施方式中，可以包括两个反光结构103，该反光结构103具有不同大小的反光曲面1031。此时，也可以收集不同角度的太阳光。

可以理解的是，以上实施方式仅为了说明本实用新型的原理而采用的示例性实施方式，然而本实用新型并不局限于此。对于本领域内的普通技术人员而言，在不脱离本实用新型的精神和实质的情况下，可以做出各种变型和改进，这些变型和改进也视为本实用新型的保护范围。

Claims

1.一种光伏发电系统，包括：

两排以上的光伏组件、

用于支撑所述光伏组件的支架结构、以及

用于设置在两排所述光伏组件之间的反光结构；

其特征在于，所述反光结构包括至少一个反光曲面，且所述反光曲面朝向所述光伏组件的背面，且

2.根据权利要求1所述的光伏发电系统，其特征在于，所述反光结构包括两个反光曲面。

3.根据权利要求2所述的光伏发电系统，其特征在于，所述两个反光曲面分别朝向不同的光伏组件。

4.根据权利要求3所述的光伏发电系统，其特征在于，所述两个反光曲面的曲率半径相同或不同。

5.根据权利要求1所述的光伏发电系统，其特征在于，所述反光曲面为柔性反光膜或反光层。

6.根据权利要求5所述的光伏发电系统，其特征在于，所述反光结构还包括反光结构主体，且所述柔性反光膜或反光层设置于所述反光结构主体上。

7.根据权利要求6所述的光伏发电系统，其特征在于，所述反光结构主体为金属支架。

8.根据权利要求7所述的光伏发电系统，其特征在于，所述金属支架为位置可调节的金属支架。

9.根据权利要求7所述的光伏发电系统，其特征在于，所述金属支架为角度可调节的金属支架。

10.根据权利要求1所述的光伏发电系统，其特征在于，所述反光曲面为曲率可调节的反光曲面。