JP2019500255A - 水上光発電システム - Google Patents

Abstract

本願の実施例は、光発電モジュール、光発電ホルダーと浮遊デバイスを含む水上光発電システムを提供する。前記光発電モジュールは前記光発電ホルダーに固定される。前記光発電ホルダーは前記浮遊デバイスに固定される。前記浮遊デバイスは複数の浮揚部材を含む。前記浮揚部材のそれぞれは、２つずつ接続された複数のフロートを含む。

Description

本願の実施例は、光発電の技術分野に関し、具体的に水上光発電システムに関する。

太陽エネルギー資源は、その資源量の多さ、分布の広範さなどの特徴をもって、最も発展価値を有する再生可能資源となっている。現在、光発電所は一般的に人がほとんど住んでいない山地、砂漠、又は建築物の屋上などの陸地に建設されている。土地資源の欠乏のため、水上に建設された光発電システム、所謂水上光発電システムが開発された。現在、水上光発電システムのホルダーは固定取り付け方式を採用している。例えば、鉄筋コンクリート構造を水底に設置し、該鉄筋コンクリート構造に光発電ホルダーと光発電モジュールなどを取り付ける。

水上光発電システムは、水源に対する要求が高く、水深の比較的浅い領域に取り付けられなければならないため、施工し難く、コストが高い。

本願の実施例は、光発電モジュール、光発電ホルダーと浮遊デバイスを含む水上光発電システムを提供する。ここで、前記光発電モジュールは前記光発電ホルダーに固定され、前記光発電ホルダーは前記浮遊デバイスに固定される。前記浮遊デバイスは、複数の浮揚部材を含み、前記浮揚部材のそれぞれは、２つずつ接続された複数のフロートを含む。

別の実施形態において、前記浮揚部材のそれぞれは、２つずつ接続された４つのフロートを含んでも良い。

別の実施形態において、前記複数の浮揚部材は、大きさと形状がほぼ同じでもよい。

別の実施形態において、前記フロートのそれぞれは、立方体でもよい。

別の実施形態において、前記フロートのそれぞれは、寸法が約５００ｍｍ×５００ｍｍ×４００ｍｍでもよい。

別の実施形態において、前記フロートのそれぞれの周囲には、隣接するフロートを接続するための連結ピンがいずれも取り付けられていてもよい。

別の実施形態において、連結ピンによって前記光発電ホルダーを前記浮揚部材に固定してもよい。

別の実施形態において、さらに前記浮遊デバイスと一体になり、前記フロートの数を増やすことにより形成された通路を含んでもよい。

別の実施形態において、さらに前記通路の外側に取り付けられた安全柵を含んでもよい。

別の実施形態において、さらに前記光発電ホルダーと前記浮揚部材とを接続するための、共に接続されている型材ブラケットを含んでもよい。

別の実施形態において、前記型材ブラケットは、平面的且つ一体式の型材ブラケットでもよい。

別の実施形態において、さらに水上光発電システムを水面の所定位置に固定するための固定装置を含んでもよい。

別の実施形態において、前記固定装置は、前記フロートと接続するヒンジでもよい。

本願の実施例による水上光発電システムは、土地を占用する必要がなく、水面で光発電を行うことが可能になることにより、土地資源を節約することができること、構造が簡単で、コストが安いこと、及び拡張しやすく、さまざまな規模と大きさの光発電システムを形成しやすいこと、というメリットがある。

図１は、本願の実施例における水上光発電システムの模式図である。 図２は、本願の実施例における浮揚部材を示す。 図３は、本願の実施例における水上光発電システムの平面図である。 図４は、本願の別の実施例における水上光発電システムの模式図である。

当業者に本願の技術案をより良く理解させるために、以下、本願の実施例による水上光発電システムについて、図面と実施の形態によりさらに詳細に説明する。もちろん、記載された実施例が本願の一部分の実施例であり、全部の実施例ではない。創造的な作業を必要としない前提で、当業者が記載された本願の実施例を基に得たその他あらゆる実施例は、全て本願の保護範囲に属する。

図１〜図４を参照して、図１は、本願の実施例における水上光発電システムの模式図であり、図２は、本願の実施例における浮揚部材を示し、図３は、本願の実施例における水上光発電システムの平面図であり、図４は、本願の別の実施例における水上光発電システムの模式図である。図１〜図３に示すように、該水上光発電システムは、光発電モジュール１、光発電ホルダー２と浮遊デバイスを含み、前記光発電モジュール１は前記光発電ホルダー２に固定され、前記光発電ホルダー２は前記浮遊デバイスに固定され、前記浮遊デバイスは水面上に浮遊することができる。

前記浮遊デバイスは複数の浮揚部材５により構成され、前記複数の浮揚部材５は、需要に応じて数量を増減して配置することができる。例えば、前記浮揚部材５のそれぞれは、複数のブロック状フロート３により構成されることができ、需要に応じてフロート３の数量を増減して配置することができる。

別の実施形態において、前記浮揚部材５のそれぞれは、大きさと形状がほぼ同じでもよい。

前記光発電モジュール１のタイプは制限されず、結晶シリコンでもアモルファスシリコンでもよく、可撓性電池プレートでも非可撓性電池プレートでもよく、枠付きでも枠無しでもよい。また、光発電電池プレートの寸法、実装個数は制限されない。本願による水上光発電システムをより良く説明するために、本願の例示的な実施例が採用する光発電電池プレートは、１６５０ｍｍ×９９０ｍｍ×４０ｍｍ、２４５ｗｐという通常仕様の光発電モジュールである。

前記光発電ホルダー２の種類は制限されず、光発電モジュール１のタイプ又は需要に応じて光発電ホルダー２を設計してもよく、トラッキングシステムを用いてもよい。前記光発電モジュール１は、本分野における既存の、又は将来開発される任意の適宜な方式によって光発電ホルダー２に取り付けられる。

連結ピン４によって光発電ホルダー２を浮揚部材５に固定することができる。前記連結ピン４は、任意の適宜な数量、タイプ、大きさまたは形状を採用してもよい。

前記浮揚部材５のそれぞれは、複数のブロック状フロート３により構成されることができる。例えば、前記浮揚部材５のそれぞれは、４つのブロック状フロート３により構成される。ブロック状フロート３のそれぞれの周囲又は四隅には、いずれも一つの連結ピン４を取り付けることができ、連結ピン４によりフロート３を組み合わせ、または外部構造（例えば、光発電ホルダー２）を固定することができる。つまり、本願の該例示的な実施例において、前記浮揚部材５は、４つのフロート３が２つずつ組み合わせられることにより接続され、さらに連結ピン４により浮揚部材５と光発電ホルダー２を、浮揚部材５と光発電ホルダー２との接続点６で接続する。

前記浮揚部材５の数量と組合せ方式は制限されず、光発電モジュール１と光発電ホルダー２の重量に応じて設計することができる。また、前記フロート３のタイプ、数量と組合せ方式は制限されない。

本願発明は通常の部材や製品を用いて実現されるが、これに限らない。本願の例示的な実施例において、前記浮揚部材５はフロートにより構成されることができる。前記標準フロートは市販の一般的なフロート、例えば、５００ｍｍ×５００ｍｍ×４００ｍｍ仕様の立方体でもよい。フロートの材料として、高分子ポリエチレンなどが挙げられる。各フロートの四隅には、それぞれ一つの連結ピン４を取り付けることができ、連結ピン４により各フロートを組み合わせ、または外部構造を固定することができる。このような標準フロートの負荷力は、例えば３５０ｋｇ／ｍ^２とすることができる。本願の該例示的な実施例によれば、４つの標準フロートを２つずつ組み合わせた後に、それらを共に接続して一つの浮揚部材５を構成することができる。標準フロートの寸法から分かるように、各浮揚部材５の負荷力は３５０ｋｇ／ｍ^２である。このようにして、光発電モジュール１と光発電ホルダー２の重量から、理論計算により浮遊デバイスの浮力が光発電モジュール１と光発電ホルダー２の重量を上回るようにすることで、水上光発電システムの全体を水面上に浮揚させて、浮遊デバイスが所要する浮揚部材５の数量を確定できる。

本願の例示的な実施例によれば、前記フロートの材料は高分子ポリエチレンであるため、実用寿命は１５年以上であり、耐衝撃、耐気候変動、耐酸化、耐腐食、抗紫外線などのメリットを有し、且つ、海水、油染み又は水生生物などに侵食されず、水質を汚染しない。さらに重要なのは、従来のコンクリート構造を水底に設置する水上光発電システムに対して、本願の例示的な実施例による水上光発電システムは、構造が簡単で、施工しやすく、コストが安い。

本願の別の実施例によれば、この水上光発電システムはさらに水上光発電システム固定装置７を含み、前記水上光発電システム固定装置７によって水上光発電システムの全体を水面の所定位置に固定する。前記水上光発電システム固定装置７の種類は制限されず、セメントブロックを水底に沈めてもよく、ヒンジを介してフロート３上の連結ピン４に接続してもよく、プレハブ式パイルなどその他の方式によって固定してもよい。

図４を参照して、本願の別の実施例によれば、将来的な光発電システムに対するメンテナンスなどの作業の便宜性のために、フロート３の数を増やすことにより、浮遊デバイスと一体になる整備員が通過可能な通路９を設置することができる。さらに、通路の外側に安全柵８を設置することができる。

また、本願の別の実施例によれば、水面条件が好ましくない場合、例えば風や波などが強いときには、システム全体の安定性を上げるために、標準型材などを用いて、溶接や重ね継ぎなどの方法によって一つの平面的且つ一体的な型材ブラケット１０を製造することができる。型材ブラケット１０は、光発電ホルダー２と浮揚部材５を接続して、水上光発電システム全体の安定性を大きく向上させることができる。

前記のように、本願の実施例による水上光発電システムによれば、浮揚部材により光発電モジュールなどを水面上に浮揚させることで、水資源を汚染せず、養魚池、湖などの環境に広く使用できるだけでなく、さらに重要なのは、全体の構造が簡単で、拡張性が高く、寸法や仕様を任意に変更でき、施工しやすく、コストが低く、応用の範囲が広い。

以上の実施例は単に本願発明の原理を説明するための例示的な実施例であり、本願発明はこれに限らない。当業者にとって、本願発明の主旨と本質を逸脱することなく様々な変更や改善を行うことができるが、これらの変更と改善も本願の保護範囲内に入っていると見なす。本願の保護範囲は、添付された特許請求の範囲の記載及びその同等物のみにより限定される。

１ 光発電モジュール、２ 光発電ホルダー、３ フロート、４ 連結ピン、５ 浮揚部材、７ 固定装置、８ 安全柵、９ 通路、１０ 型材ブラケット

Claims (13)

1. 光発電モジュール、光発電ホルダーと浮遊デバイスを含む水上光発電システムにおいて、
   前記光発電モジュールは、前記光発電ホルダーに固定され、
   前記光発電ホルダーは、前記浮遊デバイスに固定され、
   前記浮遊デバイスは、複数の浮揚部材を含み、
   前記浮揚部材のそれぞれは、２つずつ接続された複数のフロートを含むことを特徴とする水上光発電システム。
2. 前記浮揚部材のそれぞれは、２つずつ接続された４つのフロートを含む、請求項１に記載の水上光発電システム。
3. 前記複数の浮揚部材は、大きさと形状がほぼ同じである、請求項１に記載の水上光発電システム。
4. 前記フロートのそれぞれは、立方体である、請求項１に記載の水上光発電システム。
5. 前記フロートのそれぞれは、寸法が約５００ｍｍ×５００ｍｍ×４００ｍｍである、請求項１に記載の水上光発電システム。
6. 前記フロートのそれぞれの周囲には、隣接するフロートを接続するための連結ピンがいずれも取り付けられている、請求項１に記載の水上光発電システム。
7. 連結ピンによって前記光発電ホルダーを前記浮揚部材に固定する、請求項１に記載の水上光発電システム。
8. さらに前記浮遊デバイスと一体になる、前記フロートの数を増やすことにより形成された通路を含む、請求項１に記載の水上光発電システム。
9. さらに前記通路の外側に取り付けられた安全柵を含む、請求項８に記載の水上光発電システム。
10. さらに前記光発電ホルダーと前記浮揚部材とを接続するための、共に接続されている型材ブラケットを含む、請求項１に記載の水上光発電システム。
11. 前記型材ブラケットは平面的且つ一体式の型材ブラケットである、請求項１０に記載の水上光発電システム。
12. さらに水上光発電システムを水面の所定位置に固定するための固定装置を含む、請求項１に記載の水上光発電システム。
13. 前記固定装置は前記フロートと接続するヒンジである、請求項１２に記載の水上光発電システム。

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