WO2022218456A1 - System für schwimmende solare stromerzeugungsanlagen (photovoltaik) - Google Patents
System für schwimmende solare stromerzeugungsanlagen (photovoltaik) Download PDFInfo
- Publication number
- WO2022218456A1 WO2022218456A1 PCT/DE2022/000037 DE2022000037W WO2022218456A1 WO 2022218456 A1 WO2022218456 A1 WO 2022218456A1 DE 2022000037 W DE2022000037 W DE 2022000037W WO 2022218456 A1 WO2022218456 A1 WO 2022218456A1
- Authority
- WO
- WIPO (PCT)
- Prior art keywords
- solar power
- power generation
- floating solar
- photovoltaic
- floating
- Prior art date
Links
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 17
- 238000010248 power generation Methods 0.000 claims description 13
- 239000011521 glass Substances 0.000 claims 1
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 6
- 239000011888 foil Substances 0.000 description 3
- 230000003068 static effect Effects 0.000 description 3
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 2
- 239000012528 membrane Substances 0.000 description 2
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 2
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 2
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 238000000151 deposition Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 1
- 238000003780 insertion Methods 0.000 description 1
- 230000037431 insertion Effects 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 230000000149 penetrating effect Effects 0.000 description 1
- 230000008092 positive effect Effects 0.000 description 1
- 230000000007 visual effect Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02S—GENERATION OF ELECTRIC POWER BY CONVERSION OF INFRARED RADIATION, VISIBLE LIGHT OR ULTRAVIOLET LIGHT, e.g. USING PHOTOVOLTAIC [PV] MODULES
- H02S40/00—Components or accessories in combination with PV modules, not provided for in groups H02S10/00 - H02S30/00
- H02S40/10—Cleaning arrangements
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02S—GENERATION OF ELECTRIC POWER BY CONVERSION OF INFRARED RADIATION, VISIBLE LIGHT OR ULTRAVIOLET LIGHT, e.g. USING PHOTOVOLTAIC [PV] MODULES
- H02S20/00—Supporting structures for PV modules
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02S—GENERATION OF ELECTRIC POWER BY CONVERSION OF INFRARED RADIATION, VISIBLE LIGHT OR ULTRAVIOLET LIGHT, e.g. USING PHOTOVOLTAIC [PV] MODULES
- H02S40/00—Components or accessories in combination with PV modules, not provided for in groups H02S10/00 - H02S30/00
- H02S40/20—Optical components
- H02S40/22—Light-reflecting or light-concentrating means
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
- B63B—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; EQUIPMENT FOR SHIPPING
- B63B35/00—Vessels or similar floating structures specially adapted for specific purposes and not otherwise provided for
- B63B35/44—Floating buildings, stores, drilling platforms, or workshops, e.g. carrying water-oil separating devices
- B63B2035/4433—Floating structures carrying electric power plants
- B63B2035/4453—Floating structures carrying electric power plants for converting solar energy into electric energy
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
- F24S—SOLAR HEAT COLLECTORS; SOLAR HEAT SYSTEMS
- F24S20/00—Solar heat collectors specially adapted for particular uses or environments
- F24S20/70—Waterborne solar heat collector modules
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
- Y02E10/50—Photovoltaic [PV] energy
- Y02E10/52—PV systems with concentrators
Definitions
- Floating photovoltaic systems for power generation are still rare, but they exist. As a rule, these consist of floating bodies that are made of plastic and are connected to one another. A substructure is mounted on top of it, comparable to that on a flat roof. The photovoltaic elements are attached to the substructure. In most cases, the photovoltaic elements are mounted at an angle of between 5-25 degrees to the south or in an east/west direction. For this reason, these systems are brought in the right direction and fixed to the bottom of the water and to the bank with steel cables. From Norway comes a technique that looks like a large round paddling pool. Here a plastic membrane film is placed on the water within a floating ring (up to more than 100 meters in diameter). The photovoltaic elements are attached directly to the foil in plastic rails. With all the advantages that floating photovoltaic systems have, conventional systems also have disadvantages. These include:
- Floating bodies are attached to transparent cylindrical hollow bodies (2) in which photovoltaic elements (3) (scalable from cells to modules) are attached horizontally, parallel to the water surface. These are closed watertight at their ends (4). There is an air gap (5) between the transparent cylindrical hollow bodies.
- This construction reduces the shading of the water body.
- the round shape and the air gaps reduce the resistance to wind and waves enormously, as the attack surface is smaller and more aerodynamic.
- the mechanical stress decreases, which has a positive effect on the service life of the components.
- the curves reduce the depositing of salt particles in water bodies with salt water. Even the snow no longer sticks to large areas of the system.
- the self-cleaning effect is greater than with conventional systems, since the transparent, cylindrical hollow bodies are flushed with water and thus cleaned when there are waves.
- Figure 1 shows a schematic representation of the cross section of a conventional, floating solar power generation system according to today's standard.
- FIG. 2 shows a schematic representation of the structure of the invention in cross section.
- FIG. 3 shows a schematic representation of the structure of the invention as in FIG. 2, but in plan view.
Landscapes
- Photovoltaic Devices (AREA)
Abstract
Die Erfindung beschreibt ein System für schwimmende solare Stromerzeugungsanlagen, mit der die Probleme bei Wind und Wellengang deutlich reduziert werden und die nicht mehr exakt nach Süd bzw. Ost/West ausgerichtet werden muss.
Description
Beschreibung
System für schwimmende solare Stromerzeugungsanlagen (Photovoltaik) Stand der Technik:
Schwimmende Photovoltaikanlagen zur Stromerzeugung sind zwar noch selten, aber es gibt sie. In aller Regel bestehen diese aus Schwimmkörpern, die aus Kunststoff sind und miteinander verbunden sind. Darauf wird eine Unterkonstruktion montiert, vergleichbar wie auf einem Flachdach. Auf die Unterkonstruktion werden die Photovoltaikelemente angebracht. Meistens sind die Photovoltaikelemente im Winkel zwischen 5-25 Grad nach Süden oder in Ost/West Richtung aufgeständert. Deswegen werden diese Anlagen genau in Richtung gebracht und mit Stahlseilen am Gewässergrund und am Ufer befestigt. Aus Norwegen kommt eine Technik, die optisch wie ein großes rundes Planschbecken ausschaut. Hier wird eine Kunststoff Membran Folie innerhalb eines schwimmenden Ringes (bis über 100 Meter Durchmesser) auf das Wasser gelegt. In Kunststoffschienen werden die Photovoltaikelemente direkt auf die Folie befestigt. Bei allen Vorteilen die schwimmende Photovoltaikanlagen haben, haben herkömmliche Systeme auch Nachteile. Diese sind unter anderem:
Zu hohe prozentuale Verschattung und Verdunkelung des Gewässers unter der Anlage. Die statische Windbelastung ist bei den herkömmlichen schwimmenden Anlagen vergleichbar hoch wie bei Anlagen, die auf Flachdächern aufgeständert sind. Diese wirkt wie ein Segel. Hinzu kommt noch der Wellengang, der einige Meter in der Höhe betragen kann. Die Problematik ist, je größer die schwimmende Anlage, desto größer ist die Angriffsfläche von Wind und Wellen. Bedingt dadurch ist die statische und mechanische Belastung auf das Material viel größer als bei Anlagen an Land. In Gewässern mit Salzwasser ist die Ablagerung von Salzpartikeln durch verdunstetes Salzwasser auf den Photovoltaikelementen gegeben. In Gebieten mit Schneefall ist die statische Belastung durch das zusätzliche Schneegewicht vorhanden und Schnee auf der Anlage bedeutet auch weniger Ertrag. Erhöhte Mehrkosten
durch das Reinigen der Photovoltaikelemente von Salz und Schmutz die mit dem Wasser durch Wind und Wellen auf die Anlagen kommen. Bei den aufgeständerten Anlagen nach Süden, oder in Ost/West Richtung muss die gesamte schwimmende Anlage in diese Richtung exakt ausgerichtet werden und mit Stahlseilen so verankert werden, dass sie sich nicht aus dem Winkel dreht. Dadurch bleibt kein Spielraum um den Wellengang etwas entgegen zu wirken. Beim System aus Norwegen liegen die Module flach auf der Membranfolie. Hier müssen Pumpen permanent das Wasser, das sich auf der Folie ansammelt (Regenwasser, eindringendes Umgebungswasser durch Wind und Wellen) abpumpen um Schäden zu verhindern (Kurzschluss etc). Wie das bei Eis und Schnee funktioniert ist mir nicht bekannt und bestimmt ein Problem.
Ausgehend von diesem Hintergrund wurden diese Nachteile erfinderisch dadurch gelöst, das zwischen und auch auf den
Sch immkörpern(l)transparente zylinderförmige Hohlkörper(2) befestigt werden, in denen Photovoltaikelemente(3)(skalierbar von Zellen bis Module) waagerecht, parallel zur Wasserfläche befestigt sind. Diese sind an ihren Enden(4) wasserdicht verschlossen. Zwischen den transparenten zylinderförmigen Hohlkörpern befindet sich ein Luftspalt(5). Durch diese Konstruktion wird die Verschattung des Gewässers reduziert. Durch die runde Form und den Luftspalten reduziert sich der Widerstand für Wind und Wellen enorm, da die Angriffsfläche kleiner und aerodynamischer ist. Die mechanische Belastung sinkt, was sich positiv auf die Lebensdauer der Komponenten auswirkt. Durch die Rundungen reduziert sich das Ablagern von Salzpartikeln bei Gewässern mit Salzwasser. Auch der Schnee haftet nicht mehr großflächig auf der Anlage. Der Selbstreinigungseffekt ist größer als bei herkömmlichen Anlagen, da bei Wellengang die transparenten zylinderförmigen Hohlkörper mit Wasser umspült und somit gereinigt werden. Durch das waagerechte Einführen der Zellen oder Module in die transparente zylinderförmigen Hohlkörper ist es nicht erforderlich die Anlage in eine bestimmte Himmelsrichtung zu drehen und zu verankern, da durch den Brechungswinkel der Sonnenstrahlen die Zellen auch waagerecht optimal mit Licht bestrahlt werden. Bei Verwendung von bifacials Zellen, die beidseitig Strom produzieren ermöglicht die Reflektion der Sonnenstrahlen durch das Wasser einen erheblichen Mehrertrag.
Bezugszeichenliste
1 Schwimmkörper
2 Transparenter zylinderförmige Hohlkörper
3 Photovoltaikelement
4 Enden
5 Luftspalt
6 Wasser
Die abgebildeten Zeichnungen sollen die Erfindung nicht einschränken, sondern zur besseren Verständnis ein optisches Bild abgeben.
Figur 1
Figur 1 zeigt in schematischer Darstellung den Querschnitt einer herkömmlichen, schwimmenden solaren Stromerzeugungsanlage nach heutigem Standard.
Figur 2
Figur 2 zeigt in schematischer Darstellung den Aufbau der Erfindung im Querschnitt.
Figur 3
Figur 3 zeigt in schematischer Darstellung den Aufbau der Erfindung wie in Figur 2, jedoch in der Draufsicht.
Claims
1. System für schwimmende solare Stromerzeugungsanlagen, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen und auch auf den Schwimmkörpern zylinderförmige Hohlkörper befestigt werden.
2. System für schwimmende solare Stromerzeugungsanlagen, dadurch gekennzeichnet, dass die zylinderförmigen Hohlkörper transparent (lichtdurchlässig) sind.
3. System für schwimmende solare Stromerzeugungsanlagen, dadurch gekennzeichnet, dass in den Hohlkörpern Photovoltaikelemente befestigt werden.
4. System für schwimmende solare Stromerzeugungsanlagen nach einer der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Photovoltaikelemente in der Größe skalierbar sind von Photovoltaik Zellen bis hin zu Photovoltaik Modulen.
5. System für schwimmende solare Stromerzeugungsanlagen nach einer der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Zellen oder die Module waagerecht, parallel zur Wasserfläche im Hohlkörper befestigt werden.
6. System für schwimmende solare Stromerzeugungsanlagen nach einer der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass monokristaline oder polykristaline sowie bifaciale Zellen verwendet werden können.
7. System für schwimmende solare Stromerzeugungsanlagen nach einer der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Hohlkörper an ihren Enden wasserdicht verschlossen werden.
8. System für schwimmende solare Stromerzeugungsanlagen nach einer der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Hohlkörper aus Glas oder Kunststoff gefertigt sind.
9. System für schwimmende solare Stromerzeugungsanlagen nach einer der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zur Bündelung der Sonnenstrahlen im Hohlkörper Einkerbungen und Prismen angebracht werden können. lO.System für schwimmende solare Stromerzeugungsanlagen nach einer der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen den Hohlkörpern sich ein Luftspalt befindet.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE112022002095.4T DE112022002095A5 (de) | 2021-04-13 | 2022-04-06 | System für schwimmende solare Stromerzeugungsanlagen (Photovoltaik) |
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE202021001356.3 | 2021-04-13 | ||
| DE202021001356.3U DE202021001356U1 (de) | 2021-04-13 | 2021-04-13 | System für schwimmende solare Stromerzeugungsanlagen (Photovoltaik) |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| WO2022218456A1 true WO2022218456A1 (de) | 2022-10-20 |
Family
ID=76085674
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| PCT/DE2022/000037 WO2022218456A1 (de) | 2021-04-13 | 2022-04-06 | System für schwimmende solare stromerzeugungsanlagen (photovoltaik) |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| DE (2) | DE202021001356U1 (de) |
| WO (1) | WO2022218456A1 (de) |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE102011102482A1 (de) * | 2011-05-24 | 2012-11-29 | Matthias Herberich | Vorrichtung zur Erzeugung von elektrischen Strom durch Solarzellen |
| KR101764542B1 (ko) * | 2016-06-27 | 2017-08-07 | 최정동 | 수상 태양광 모듈 지지장치 및 이를 포함하는 수상 태양광 발전장치 |
| DE202019002523U1 (de) * | 2019-06-12 | 2019-07-17 | Matthias Herberich | Montagesystem für Photovoltaikanlagen |
| EP3627694A1 (de) * | 2018-09-18 | 2020-03-25 | Federico Morisco | Photovoltaische paneelstruktur mit unabhängigen modulen |
-
2021
- 2021-04-13 DE DE202021001356.3U patent/DE202021001356U1/de active Active
-
2022
- 2022-04-06 WO PCT/DE2022/000037 patent/WO2022218456A1/de active Application Filing
- 2022-04-06 DE DE112022002095.4T patent/DE112022002095A5/de active Pending
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE102011102482A1 (de) * | 2011-05-24 | 2012-11-29 | Matthias Herberich | Vorrichtung zur Erzeugung von elektrischen Strom durch Solarzellen |
| KR101764542B1 (ko) * | 2016-06-27 | 2017-08-07 | 최정동 | 수상 태양광 모듈 지지장치 및 이를 포함하는 수상 태양광 발전장치 |
| EP3627694A1 (de) * | 2018-09-18 | 2020-03-25 | Federico Morisco | Photovoltaische paneelstruktur mit unabhängigen modulen |
| DE202019002523U1 (de) * | 2019-06-12 | 2019-07-17 | Matthias Herberich | Montagesystem für Photovoltaikanlagen |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DE202021001356U1 (de) | 2021-05-10 |
| DE112022002095A5 (de) | 2024-02-08 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP2898271B1 (de) | Schwimmende energieerzeugungssystem | |
| EP2140499B1 (de) | Solarmodul für schrägdach | |
| DE102009041308A1 (de) | Anordnung, Unterkonstruktion und Photovoltaikanlage | |
| DE202007017775U1 (de) | Photovoltaikmodul | |
| DE202008014689U1 (de) | Horizontal liegende Windradmodule mit 2 an den Achsenenden angeordneten Generatoren, zur Montage auf Hausdächern | |
| EP2724381A1 (de) | Schwimmfähige tragstruktur für eine solareinheit einer solaranlage und solaranlage | |
| DE202011103199U1 (de) | Vorrichtung zur Drehung einer Trägerstruktur um eine Hauptachse für den Einsatz in einer mit planaren Elementen oder Flächen ausgestatteten Anlage, insbesondere einer Solaranlage | |
| WO2014005626A1 (de) | Schwimmfähiges solaranlagenmodul und solaranlage | |
| DE102009031256A1 (de) | Schwimmfähige Plattform zur Anordnung von Solarmodulen auf einem Gewässer | |
| WO2022218456A1 (de) | System für schwimmende solare stromerzeugungsanlagen (photovoltaik) | |
| DE202019002523U1 (de) | Montagesystem für Photovoltaikanlagen | |
| DE202016106604U1 (de) | Neues Montagesystem für Solardächer | |
| DE102011116794A1 (de) | Vorrichtung zur Effizienzsteigerung von Solaranlagen | |
| DE202010015381U1 (de) | Montage und Windführungselement zur effektiven Nutzung von Windenergie im Firstbereich geneigter Dächer | |
| DE202007003078U1 (de) | Flacher Solarkollektor zur Konzentration | |
| DE202021002537U1 (de) | Stromproduzierender Schwimmkörper | |
| EP2898541B1 (de) | Auf folien schwimmendes energieerzeugungssystem | |
| DE202008010364U1 (de) | Modular erweiterbares Gebäude | |
| DE202009015006U1 (de) | Hochwassersicheres, energieerzeugendes Haus | |
| DE102021113729A1 (de) | Schwimmende Solarenergiegewinnungsvorrichtung | |
| DE202004004912U1 (de) | Multifunktionales Haus | |
| DE202019000852U1 (de) | Röhren-Solar-Konzentratoren | |
| DE202015005898U1 (de) | Stromerzeugung aus solarer Strahlung | |
| DE102021108107A1 (de) | Photovoltaik-Einheit für Gewässer | |
| DE102021001887A1 (de) | Vorrichtung für die Erzeugung von Strom aus Windenergie an Bauwerken bzw. an festen und beweglichen Teilen und Installationen unter Minimierung der optischen Beeinträchtigungen zur Erzeugung von Strom aus Windenergie durch Kombinationen einer Vielzahl von Klein- bzw. Kleinstturbinen in bestimmter Anordnung und abges. v. Ausnahmen (z.B. geschützte Flächen) in Gehäusen, die u.a. der Optimierung der Windströmung dienen |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| 121 | Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application |
Ref document number: 22722116 Country of ref document: EP Kind code of ref document: A1 |
|
| WWE | Wipo information: entry into national phase |
Ref document number: 112022002095 Country of ref document: DE |
|
| REG | Reference to national code |
Ref country code: DE Ref legal event code: R225 Ref document number: 112022002095 Country of ref document: DE |
|
| 122 | Ep: pct application non-entry in european phase |
Ref document number: 22722116 Country of ref document: EP Kind code of ref document: A1 |