专利名称：太阳能发电系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及太阳能发电系统，尤其是涉及由多个太阳能电池模块构成，沿输电线设置来进行发电这种类型的太阳能发电系统，或者，将由多个太阳能电池模块构成的太阳能电池单元沿高速公路等一连串地设置来进行发电这种类型的太阳能发电系统。
背景技术：
在太阳能发电系统中，通常的是在一块土地上将多个太阳能电池模块设置成阵列状来进行发电的类型，在集中于一处的土地上将多个太阳能电池模块设置成阵列状来进行发电的情况下，越是大规模发电需要越宽广的集中于一处的土地，从而确保土地很困难。与此相对，提出有将由多个太阳能电池模块构成的太阳能电池单元沿着高速公路等设置来进行发电这种类型的太阳能发电系统。例如在专利文献1中其特征在于将逆变器的输出与用于已设的道路照明灯的配电线连接。而且，例如在专利文献1中将由多个太阳能电池模块构成的太阳能电池单元沿着高速公路等一连串地设置。专利文献1 日本特开平8-1262M号公报专利文献2 日本特开平1-238440号公报专利文献3 日本特开2008-118845号公报在将由多个太阳能电池模块构成的太阳能电池单元沿着高速公路等设置来进行发电这种类型的太阳能发电系统中，由于将太阳能电池单元制成为细长的形状，所以存在用于连接太阳能电池单元和逆变器装置等转换装置的电缆变长的趋势，该电缆中的电力损失成为问题。而且，在将由多个太阳能电池模块构成的太阳能电池单元沿着高速公路等一连串地设置来进行发电这种类型的太阳能发电系统中，与多个太阳能发电单元并列设置，并直接地或者间接地分别连接多个太阳能发电单元的输电线的距离变长，所以输电线中的电力损失成为问题。
发明内容
本发明鉴于上述状况，其第一目的在于，提供一种能够实现减少用于连接太阳能电池单元和逆变器装置等转换装置的电缆中的电力损失的太阳能发电系统。而且，本发明鉴于上述状况，其第二目的在于，提供能够实现减少与多个太阳能发电单元并列设置并直接或者间接地分别连接多个太阳能发电单元的输电线中的电力损失的太阳能发电系统。为了达成上述第1目的，本发明的一方面涉及的太阳能发电系统，其特征在于，具备多个太阳能发电单元，该太阳能发电单元具有将高压输出太阳能电池模块并联连接而成的太阳能电池单元、和对从上述太阳能电池单元输出的直流电压进行转换的转换部，至少具有一个输电线，该输电线与多个上述太阳能发电单元并列设置且分别连接多个上述太阳能发电单元。
为了达成上述第2目的本发明的另一方面涉及的太阳能发电系统，其特征在于， 采用如下构成具备多个太阳能发电单元，该太阳能发电单元具有将多个太阳能电池模块连接而成的太阳能电池单元、和对从上述太阳能电池单元输出的直流电压进行转换的转换部，至少具有一个输电线，该输电线与多个上述太阳能发电单元并列设置且分别连接多个上述太阳能发电单元，上述输电线的至少一个为超导电缆。根据这样的构成，与多个太阳能发电单元并列设置且分别连接多个太阳能发电单元的输电线的至少一个使用超导电缆，因此能够实现与多个太阳能发电单元并列设置、且分别直接或者间接地连接多个太阳能发电单元的输电线中的电力损失的减少。而且，优选为具备用于向上述超导电缆供给冷媒的冷媒供给装置，上述冷媒供给装置的电源利用从上述太阳能电池单元输出的直流电压。而且，在这种情况下，优选为多个上述太阳能发电单元的一部分是具备负载的太阳能发电单元，其余的多个上述太阳能发电单元是不具备负载的太阳能发电单元。根据这样的构成，能够通过不具备负载的太阳能发电单元的发电电力来确保上述冷媒供给装置的电源。而且，优选为多个上述太阳能发电单元分别具有蓄电设备。由此，即使在输电线中产生了输电异常的情况下，也能够确保多个太阳能发电单元各自独立的电源。而且，由于能够利用已设的设备(交流输电线、变压器等)，所以优选为上述转换部是逆变器装置。而且，优选为上述输电线之一是第一输电线，上述输电线的另一个是第二输电线， 上述第二输电线输送比上述第一输电线高的电压，且其是超导电缆。而且，上述转换部可以是DC/DC转换器，上述输电线可以是直流输电线。根据本发明的一方面涉及的太阳能发电系统的构成，使用将高压输出太阳能电池模块并联连接而成的太阳能电池单元，因此能够减少用于连接太阳能电池单元和逆变器装置等转换装置的电缆的布置。由此，能够实现用于连接太阳能电池单元和逆变器装置等转换装置的电缆中的电力损失的减少。而且，根据本发明的其他方面涉及的太阳能发电系统的构成，与多个太阳能发电单元并列设置且分别连接多个太阳能发电单元的输电线的至少一个使用超导电缆，因此能够实现与多个太阳能发电单元并列设置且直接或者间接地分别连接多个太阳能发电单元的输电线中的电力损失的减少。
图1是表示本发明的第1实施方式涉及的太阳能发电系统的概略结构的图。图2是表示图1以及图7所示的太阳能发电系统所具备的太阳能电池单元的构成例的图。图3是表示使用晶系太阳能电池模块的太阳能电池单元的构成例的图。图4是表示本发明的第2实施方式涉及的太阳能发电系统的概略结构的图。图5是表示本发明的第3实施方式涉及的太阳能发电系统的概略结构的图。图6是表示本发明的第4实施方式涉及的太阳能发电系统的概略结构的图。图7是表示本发明的第5实施方式涉及的太阳能发电系统的概略结构的图。图8是表示图7所示的太阳能发电系统所具备的太阳能电池单元的其他构成例的图。图9是表示本发明的第6实施方式涉及的太阳能发电系统的概略结构的图。图10是表示本发明的第7实施方式涉及的太阳能发电系统的概略结构的图。
具体实施例方式参照附图，以下对本发明的实施方式进行说明。图1中示出本发明的第1实施方式涉及的太阳能发电系统的概略结构。图1所示的本发明的第1实施方式涉及的太阳能发电系统具备多个太阳能发电单元100和多个太阳能发电单元101，其中该太阳能发电单元100具有太阳能电池单元1、将从太阳能电池单元1输出的直流电压转换为交流电压的逆变器装置2、负载(例如照明灯等)3和负载(例如显示灯等)4，该太阳能发电单元101具有太阳能电池单元1和将从太阳能电池单元1输出的直流电压转换为交流电压的逆变器装置2。太阳能发电单元100以及 101沿着太阳能电池单元1的长度方向例如沿着高速公路的隔音墙NB被配置，并且重复如下结构将太阳能发电单元100连续排列规定数量(例如9个)并隔着一个太阳能发电单元101再连续排列规定数量(例如9个)的太阳能发电单元100。另外，图1所示的本发明的第1实施方式涉及的太阳能发电系统具备与太阳能发电单元100的逆变器装置2、负载3以及负载4或者太阳能发电单元101的逆变器装置2连接的配电板5 ；经由配电板5与太阳能发电单元100的逆变器装置2、负载3、负载4以及太阳能发电单元101的逆变器装置2连接的AC400V输电线6。而且，图1所示的本发明的第1实施方式涉及的太阳能发电系统具备将来自 AC400V输电线6侧的电压变换成高压并供给到高压输电线14侧或者将来自高压输电线14 侧的电压变换成低电压并供给到AC400V输电线6侧的额定电容150kVA的变压器7。此外， 高压输电线14作为例如AC6600V或AC22kV那样的以向远距离地区输送电力为目的的输电线发挥功能。在天气好的白天太阳光照到太阳能电池单元1而太阳能发电单元100以及101进行发电的情况下，太阳能发电单元100以及101的发电电力，按配电板5、AC400V输电线6、 变压器7、高压输电线14的顺序进行输送，因此通过AC400V输电线6、高压输电线14等向其他电力消耗地进行输电。此外，在负载4是在天气好的白天也消耗电力的负载的情况下， 太阳能发电单元100的发电电力也向负载4进行输电。另一方面，在夜间或天气不好的白天太阳光没有照到太阳能电池单元1而太阳能发电单元100以及101没有进行发电的情况下，通过将来自发电厂等的电力按高压输电线14、变压器7、AC400V输电线6、配电板5的顺序进行输送，从而向负载3以及负载4供给电力。逆变器装置2最好具有最大功率点追踪功能，在本实施方式中逆变器装置2具有最大功率点追踪功能。在逆变器装置2进行最大功率点追踪控制的情况下，当多个太阳能发电单元100以及101与AC400V输电线6连接时，从多个太阳能发电单元100以及101输出的电压导致的AC400V输电线6的电压上升成为问题。为了抑制该电压上升，在AC400V 输电线6上按规定间隔设有栅极。在此，如果将上述高压太阳能电池模块与上述输电线并列设置，则沿输电线能够高效地集中发电电力而能够实现减少电力损失。而且，通过将上述输电线与高压输电线连接而能够按栅极单位抑制电压上升，防止来自逆变器装置2的输电效率的降低，因此能够实现减少电力损失。接下来，参照图2说明太阳能电池单元1的构成例。在图2所示的构成例中，太阳能电池单元1具有75个开路电压MOV以上的高压输出薄膜太阳能电池模块M1，将75个高压输出薄膜太阳能电池模块Ml例如按串联数为1且并联数为75来进行连接，高压输出薄膜太阳能电池模块Ml的并联方向为太阳能电池单元1的长度方向。而且，太阳能电池单元 1和逆变器装置2通过连接电缆而连接。在利用高压输出薄膜太阳能电池模块来构成太阳能电池单元的情况下，如图2所示的构成例那样，需要减少串联数并使太阳能电池单元的开路电压不超过规定范围的上限。此外，上述规定范围是根据转换太阳能电池单元的输出电压的转换装置(例如逆变器装置)的规格来设定的。在此，为了进行比较，在图3中示出使用低电压输出的太阳能电池模块即开路电压20V左右的晶系太阳能电池模块M2来构成太阳能电池单元的情况下的构成例。在图3所示的构成例中，太阳能电池单元1'具有75个晶系太阳能电池模块M2，将75个晶系太阳能电池模块M2排成一列，并将75个晶系太阳能电池模块M2按串联数为25且并联数为3来进行连接，将75个晶系太阳能电池模块M2排成一列的方向为太阳能电池单元1'的长度方向。而且，太阳能电池单元1'和逆变器装置2通过连接电缆而连接。在使用晶系太阳能电池模块来构成太阳能电池单元的情况下，如图3所示的构成例那样，需要增多串联数并使太阳能电池单元的开路电压不超过规定范围的下限。此外，上述规定范围是根据转换太阳能电池单元的输出电压的转换装置(例如逆变器装置)的规格来设定的。在图3所示的构成例中，将太阳能电池单元1'内的3个并联组排成一列，因此用于连接太阳能电池单元1'和逆变器装置2的连接电缆的布置变得比图2所示的构成例更多，电力损失变得比图2所示的构成例更大。即，通过如本发明那样利用例如开路电压MOV 以上的高压输出薄膜太阳能电池模块来构成太阳能电池单元，与利用晶系太阳能电池模块来构成太阳能电池单元的情况相比，用于连接太阳能电池单元和用于转换太阳能电池单元的输出电压的转换装置(例如逆变器装置)的电缆的布置变少，能够减少电力损失。在本发明中所使用的高压输出太阳能电池模块例如商用系统电压为200V的情况下，对本发明涉及的太阳能发电系统来说，考虑到从商用系统电压起电源线的电阻等导致的电压下降量，优选的是开路电压MOV以上的高压输出太阳能电池模块，例如优选为如下构成具有多个太阳能发电单元和至少一个输电线，该太阳能发电单元具有将N个(N是2 以上的自然数)高压输出太阳能电池模块即薄膜太阳能电池模块按串联数为1且并联数为 N来连接的太阳能电池单元、和将从上述太阳能电池单元输出的直流电压进行转换的转换部，多个上述太阳能发电单元沿着上述高压输出薄膜太阳能电池模块的并列方向即上述太阳能电池单元的长度方向被配置，该输电线与多个上述太阳能发电单元并列设置，并分别连接多个上述太阳能发电单元。根据这样的构成，使用将N个(N是2以上的自然数)开路电压MOV以上的高压输出薄膜太阳能电池模块按串联数为1且并联数为N进行连接的太阳能电池单元，因此能够减少用于连接太阳能电池单元和逆变器装置等转换装置的电缆的布置。由此，能够实现减少用于连接太阳能电池单元和逆变器装置等转换装置的电缆中的电力损失。
以上，对太阳能电池模块的串联数为1的情况进行了叙述，但为了得到高压输出， 例如若将太阳能电池模块的串联数为多个的单元沿着输电线方向并联连接而构成则能够减少配线的布置。而且，优选为使上述输电线的至少一个为超导电缆，在使输电线的至少一个为超导电缆的情况下，优选为具备用于向上述超导电缆供给冷媒的冷媒供给装置，上述冷媒供给装置的电源利用从上述太阳能电池单元输出的直流电压。而且，在这种情况下，优选为多个上述太阳能发电单元的一部分是具备负载的太阳能发电单元，其余的多个上述太阳能发电单元是不具备负载的太阳能发电单元。根据这样的构成，能够利用不具备负载的太阳能发电单元的发电电力来确保上述冷媒供给装置的电源。而且，优选为多个上述太阳能发电单元分别具有蓄电设备或发电设备。由此，即使在输电线中产生了输电异常的情况下，也能够确保多个太阳能发电单元各自独立的电源。而且，从减少输电损失的观点出发，上述转换部可以是DC/DC转换器，上述输电线可以是直流输电线。根据上述的构成，使用例如将N个(N是2以上的自然数)开路电压MOV以上的高压输出薄膜太阳能电池模块按串联数为一个或者多个且并联数为N进行连接的太阳能电池单元，因此能够减少用于连接太阳能电池单元和逆变器装置等转换装置的电缆的布置。 由此，能够实现用于连接太阳能电池单元和逆变器装置等转换装置的电缆中的电力损失的减少。在上述的图1所示的本发明的第1实施方式涉及的太阳能发电系统中，存在在 AC400V输电线6或高压输电线14中产生了输电异常的情况下，无法确保负载3、负载4的电源这样的问题。在图4中示出能够解决这种问题的本发明的实施方式涉及的太阳能发电系统。此外，在图4中对与图1相同的部分标注相同的附图标记并省略详细的说明。图4所示的本发明的第2实施方式涉及的太阳能发电系统是在图1所示的本发明的第1实施方式涉及的太阳能发电系统中，将太阳能发电单元100置换成太阳能发电单元 102，且将太阳能发电单元101置换成太阳能发电单元103的构成。太阳能发电单元102是在太阳能发电单元100中添加了蓄电设备10以及发电机 (例如柴油发电机)11的构成，太阳能发电单元103是在太阳能发电单元101中添加了蓄电设备10以及作为发电设备的发电机(例如柴油发电机)11的构成。如图4所示，蓄电设备 10以及发电机11与配电板5连接。在太阳能发电单元102中，蓄电设备10蓄存太阳能电池单元1的发电电力，并且在负载3、负载4消耗电力时通过放电向负载3、负载4供给电力。而且，发电机11在蓄电设备10的蓄电耗尽的情况下进行动作。由此，即使在AC400V输电线6、高压输电线14中产生了输电异常的情况下，也能够确保负载3、负载4的电源。此外，通过经由上述输电线或高压输电线，在多个点与负载或发电设备连接，从而能够更稳定地进行电力供给以及输电变，并实现电力损失的减少。而且，通过将蓄电池或发电设备与上述太阳能电池单元并列设置而能够以单元为单位稳定地进行电力供给以及输电，并实现电力损失的减少。在太阳能发电单元103中，蓄电设备10蓄存太阳能电池单元1的发电电力，并且经由配电板5、AC400V输电线6以及变压器7向配电板的配电控制部(未图示)供给电力。另外，发电机11在蓄电设备10的蓄电耗尽的情况下进行动作。由此，即使在AC400V输电线6、高压输电线14中产生了输电异常的情况下，只要太阳能发电单元103和变压器7的连接路线没有异常，也能够确保配电控制的电源。以上，例示了由配电板进行配电控制的情况，但若由配电板以外也能够进行配电控制则不限定地点。此外，在系统的运用上，如果蓄电设备10的蓄电耗尽的可能性实际上不存在，则无需设置发电机11，因此也可以是各太阳能发电单元不具备发电机11的构成。这样，通过配电控制经由上述输电线并利用系统电源、上述太阳能电池单元、上述蓄电池或上述发电设备的任意一个的电力来进行，从而能够稳定地进行电力供给以及输电，并实现电力损失的减少。上述的本发明的第1以及第2实施方式涉及的太阳能发电系统采用了交流输电， 但从减少输电损失的观点出发，也可以采用直流输电。在图5中示出采用了直流输电的本发明的第3实施方式涉及的太阳能发电系统。此外，在图5中对与图4相同的部分标注相同的附图标记并省略详细的说明。图5所示的本发明的第3实施方式涉及的太阳能发电系统是在图4所示的本发明的第2实施方式涉及的太阳能发电系统中，将太阳能发电单元102置换成太阳能发电单元 104，将太阳能发电单元103置换成太阳能发电单元105，将AC400V输电线6置换成DC400V 输电线6'，将变压器7置换成DC/DC转换器13的构成。此外，在图5所示的本发明的第3 实施方式涉及的太阳能发电系统中，高压输电线作为DC22kV输电线发挥功能。太阳能发电单元104是将太阳能发电单元102的逆变器装置2置换成DC/DC转换器12的构成，太阳能发电单元105是将太阳能发电单元103的逆变器装置2置换成DC/DC 转换器12的构成。在图5所示的本发明的第3实施方式涉及的太阳能发电系统中，蓄电设备10输入直流电压，因此与图4所示的本发明的第2实施方式涉及的太阳能发电系统的情况相比，蓄电设备10的具体的构成变得简单。另一方面，在图5所示的本发明的第3实施方式涉及的太阳能发电系统中，发电机11需要输出直流电压，因此与图4所示的本发明的第2实施方式涉及的太阳能发电系统的情况相比，发电机11的具体的构成变得复杂。而且，也可以替代高压输电线14，而使用超导电缆9。说明使输电线的至少一个为超导电缆的情况下的冷却站8。冷却站8具有用于向超导电缆9供给液化气(例如液氮)的加压泵或者循环泵(未图示)。在图6所示的本发明的第4实施方式涉及的太阳能发电系统中，上述加压泵或者循环泵的电源利用太阳能发电单元100以及101的发电电力。即，上述加压泵或者循环泵从变压器7的高压侧输出获得电源。负载4是即使在天气好的白天也消耗电力的负载的情况下，太阳能发电单元100 的发电电力也向负载4输电，但太阳能发电单元101完全不具有负载，因此太阳能发电单元内的负载不可能消耗电力。因此，如图6所示的本发明的第4实施方式涉及的太阳能发电系统那样，通过周期性地配置太阳能发电单元101，而能够利用太阳能发电单元101的发电电力来确保上述加压泵或者循环泵的电源。但是，在夜间、天气差的白天太阳光没有照到太阳能电池单元1而太阳能发电单元100以及101没有进行发电的情况下，将经由超导电缆9供给的来自发电厂等的电力用
8于上述加压泵或者循环泵的电源。此外，本发明不限定于上述的第1 第4实施方式的说明，在不脱离发明的主旨的范围内能够添加各种变更来进行实施。例如，超导电缆9的冷媒不限定于液化气，也可以是其他冷媒。而且，也可以使用于连接太阳能电池单元1和转换装置(逆变器装置，DC/DC 转换器等)的连接电缆的至少一部分为超导电缆。而且，还可以使AC400V输电线6或者 DC400V输电线6'为超导电缆。接下来，说明本发明的第5实施方式。在图7中示出本发明的第5实施方式涉及的太阳能发电系统的概略结构。此外，在图7中对与图1相同的部分标注相同的附图标记。图7所示的本发明的第5实施方式涉及的太阳能发电系统具有多个太阳能发电单元100和多个太阳能发电单元101，该太阳能发电单元100具有太阳能电池单元1、将从太阳能电池单元1输出的直流电压转换为交流电压的逆变器装置2、照明灯3A和负载(例如显示灯等)4，并且该太阳能发电单元101具有太阳能电池单元1和将从太阳能电池单元1 输出的直流电压转换为交流电压的逆变器装置2。太阳能发电单元100以及101沿着太阳能电池单元1的长度方向被配置例如沿着高速公路的隔音墙NB被配置，并重复如下结构 将太阳能发电单元100连续排列规定量(例如9个)并隔着一个太阳能发电单元101将太阳能发电单元100再连续排列规定量(例如9个)。而且，图7所示的本发明的第5实施方式涉及的太阳能发电系统具备与太阳能发电单元100的逆变器装置2、照明灯3A以及负载4或者太阳能发电单元101的逆变器装置 2连接的配电板5 ；经由配电板5与太阳能发电单元100的逆变器装置2、照明灯3A和负载 4以及太阳能发电单元101的逆变器装置2连接的AC400V输电线6。而且，图7所示的本发明的第5实施方式涉及的太阳能发电系统具备将来自 AC400V输电线6侧的电压变换成高压并向超导电缆9侧供给或者将来自超导电缆9侧的电压变换成低电压并向AC400V输电线6侧供给的额定电容150kVA的变压器7 ；将用作冷媒的液化气(例如液氮)供给到超导电缆9并且介于变压器7的高压侧和超导电缆9的连接之间的加油站8A ；经由加油站8A与AC400V输电线6连接的超导电缆9。此外，超导电缆9 作为AC22kV输电线发挥功能。在天气好的白天太阳光照射到太阳能电池单元1而太阳能发电单元100以及101 进行发电的情况下，太阳能发电单元100以及101的发电电力按配电板5、AC400V输电线 6、变压器7、加油站8A、超导电缆9的顺序进行输送，因此通过AC400V输电线6、超导电缆9 等向其他电力消耗地进行输送。此外，在负载4是在天气好的白天也消耗电力的负载的情况下，太阳能发电单元100的发电电力也向负载4进行输送。另一方面，在夜间、天气差的白天太阳光照不到太阳能电池单元1而太阳能发电单元100以及101没有进行发电的情况下，来自发电厂等的电力按超导电缆9、加油站8A、变压器7、AC400V输电线6、配电板5的顺序进行输送，由此向照明灯3A以及负载4供给电力。接下来，参照图2说明本实施方式以及后述的第6以及第7实施方式所使用的太阳能电池单元1的构成例。在图2所示的构成例中，太阳能电池单元1具有75个开路电压 240V以上的高压输出薄膜太阳能电池模块M1，将75个高压输出薄膜太阳能电池模块Ml按串联数为1且并联数为75进行连接，高压输出薄膜太阳能电池模块Ml的并联方向为太阳能电池单元1的长度方向。而且，太阳能电池单元1和逆变器装置2通过连接电缆连接。
在使用高压输出薄膜太阳能电池模块来构成太阳能电池单元的情况下，如图2所示的构成例那样，需要减少串联数而使太阳能电池单元的开路电压不超过规定范围的上限。此外，上述规定范围是根据转换太阳能电池单元的输出电压的转换装置(例如逆变器装置)的规格来设定的。参照图8，说明本实施方式以及后述的第6以及第7实施方式所使用的太阳能电池单元1的其他构成例。在图8所示的构成例中，太阳能电池单元1具有75个晶系太阳能电池模块M3，将75个晶系太阳能电池模块M2排成一列，并将75个晶系太阳能电池模块M3 按串联数为25且并联数为3进行连接，将75个晶系太阳能电池模块M3排成一列的方向为太阳能电池单元1的长度方向。而且，太阳能电池单元1和逆变器装置2通过连接电缆连接。在使用晶系太阳能电池模块来构成太阳能电池单元的情况下，如图8所示的构成例那样，需要增加串联数而使太阳能电池单元的开路电压不超过规定范围的下限。此外，上述规定范围是根据转换太阳能电池单元的输出电压的转换装置(例如逆变器装置)的规格来设定的。在图8所示的构成例中，将太阳能电池单元1内的3个并联组排成一列，因此用于连接太阳能电池单元1和逆变器装置2的连接电缆的布置变得比图2所示的构成例更多， 电力损失变得比图2所示的构成例更大。由此，与图8所示的构成例相比，图2所示的构成例更优选。接下来，说明加油站8A。加油站8A具有用于向超导电缆9供给液化气(例如液氮)的加压泵或者循环泵(未图示)。在图7所示的本发明的第5实施方式涉及的太阳能发电系统中，上述加压泵或者循环泵的电源利用太阳能发电单元100以及101的发电电力。 即，上述加压泵或者循环泵从变压器7的高压侧输出获得电源。在负载4是在天气好的白天也消耗电力的负载的情况下，太阳能发电单元100的发电电力也向负载4输送，但太阳能发电单元101完全不具备负载，因此不可能由太阳能发电单元内的负载消耗电力。因此，通过如图7所示的本发明的第5实施方式涉及的太阳能发电系统那样周期性地配置太阳能发电单元101，而能够利用太阳能发电单元101的发电电力确保上述加压泵或者循环泵的电源。但是，在夜间、天气差的白天太阳光照不到太阳能电池单元1而太阳能发电单元 100以及101没有进行发电的情况下，将经由超导电缆9供给的来自发电厂等的电力用于上述加压泵或者循环泵的电源。在上述的图7所示的本发明的第5实施方式涉及的太阳能发电系统中，存在在 AC400V输电线6、超导电缆9中产生了输电异常的情况下，无法确保照明灯3、负载4的电源这样的问题。在图9中示出能够解决这种问题的本发明的第6实施方式涉及的太阳能发电系统。此外，在图9中对与图7相同的部分标注相同的附图标记并省略详细的说明。图9所示的本发明的第6实施方式涉及的太阳能发电系统是在图7所示的本发明的第5实施方式的太阳能发电系统中，将太阳能发电单元100置换成太阳能发电单元102， 将太阳能发电单元101置换成太阳能发电单元103的构成。太阳能发电单元102是在太阳能发电单元100中添加了蓄电设备10以及发电机 (例如柴油发电机)11的构成，太阳能发电单元103是在太阳能发电单元101中添加了蓄电设备10以及发电机(例如柴油发电机)11的构成。如图9所示，蓄电设备10以及发电机 11与配电板5连接。在太阳能发电单元102中，蓄电设备10蓄存太阳能电池单元1的发电电力，并且在照明灯3、负载4消耗电力时，通过放电向照明灯3、负载4供给电力。另外，发电机11在蓄电设备10的蓄电耗尽的情况下进行动作。由此，即使在AC400V输电线6、超导电缆9中产生了输电异常的情况下，也能够确保照明灯3、负载4的电源。在太阳能发电单元103中，蓄电设备10蓄存太阳能电池单元1的发电电力，并且经由配电板5、AC400V输电线6以及变压器7向加油站8的加压泵或者循环泵供给电力。 另外，发电机11在蓄电设备10的蓄电耗尽的情况下进行动作。由此，即使在AC400V输电线6、超导电缆9中产生了输电异常的情况下，只要在太阳能发电单元103和加油站8的连接路线没有异常，则也能够确保加油站8的加压泵或者循环泵的电源。此外，在系统的运用上，如果蓄电设备10的蓄电耗尽的可能性实际上不存在，则无需设置发电机11，因此也可以为各太阳能发电单元不具备发电机11的构成。上述的本发明的第5以及第6实施方式涉及的太阳能发电系统采用了交流输电， 但从减少输电损失的观点出发，也可以采用直流输电。在图10示出采用了直流输电的本发明的第7实施方式涉及的太阳能发电系统。此外，在图10中对与图9相同的部分标注相同的附图标记并省略详细的说明。图10所示的本发明的第7实施方式涉及的太阳能发电系统是在图9所示的本发明的第6实施方式涉及的太阳能发电系统中，将太阳能发电单元102置换成太阳能发电单元104、将太阳能发电单元103转换成太阳能发电单元105、将AC400V输电线6置换成 DC400V输电线6'、将变压器7置换成DC/DC转换器13的构成。此外，在图10所示的本发明的第7实施方式涉及的太阳能发电系统中，超导电缆9作为DC22kV输电线发挥功能。太阳能发电单元104是将太阳能发电单元102的逆变器装置2置换成DC/DC转换器12的构成，太阳能发电单元105是将太阳能发电单元103的逆变器装置2置换成DC/DC 转换器12的构成。在图10所示的本发明的第7实施方式涉及的太阳能发电系统中，蓄电设备10输入直流电压，因此与图9所示的本发明的第6实施方式涉及的太阳能发电系统的情况相比， 蓄电设备10的具体的构成变得简单。另一方面，在图10所示的本发明的第7实施方式涉及的太阳能发电系统中，需要发电机11输出直流电压，因此与图9所示的本发明的第6实施方式涉及的太阳能发电系统的情况相比，发电机11的具体构成变得复杂。此外，本发明不限定于上述第5 第7实施方式的说明，在不脱离发明主旨的范围内能够添加各种的变更来实施。例如，超导电缆9的冷媒不限定于液化气，也可以是其他冷媒。而且，也可以使用于连接太阳能电池单元1和转换装置(逆变器装置、DC/DC转换器等)的连接电缆的至少一部分为超导电缆。特别是，在太阳能电池单元1是如图8所示那样的构成的情况下，电缆的布置较多，因此使用超导电缆很有用。而且，也可以使AC400V输电线6或者DC400V输电线6'为超导电缆。产业上的可利用性本发明的一方面涉及的太阳能发电系统优选为沿着输电线来设置并进行发电。而且，本发明的另一方面涉及的太阳能发电系统，优选为将太阳能电池单元沿着高速公路等一连串地设置来进行发电。其中附图标记说明如下Ul'太阳能电池单元；2逆变器装置；3负载；3A照明灯；4负载；5配电板； 6AC400V输电线；6' DC400V输电线；7变压器；8冷却站；8A加油站；9超导电缆；10蓄电设备；11发电机；12、13DC/DC转换器；14高压输电线；100 105太阳能发电单元；Ml高压输出薄膜太阳能电池模块；M2、M3晶系太阳能电池模块；NB隔音墙。
权利要求
1.一种太阳能发电系统，其特征在于，具备多个太阳能发电单元，该太阳能发电单元具有将高压输出太阳能电池模块并联连接而成的太阳能电池单元、和对从上述太阳能电池单元输出的直流电压进行转换的转换部，至少具有一个输电线，该输电线与多个上述太阳能发电单元并列设置且分别连接多个上述太阳能发电单元。
2.根据权利要求1所述的太阳能发电系统，其特征在于，将上述高压输出太阳能电池模块与上述输电线并列设置。
3.根据权利要求1所述的太阳能发电系统，其特征在于，上述输电线与高压输电线连接。
4.根据权利要求1所述的太阳能发电系统，其特征在于，经由上述输电线或高压输电线，在多个点与负载或发电设备连接。
5.根据权利要求1所述的太阳能发电系统，其特征在于，将蓄电池或发电设备与上述太阳能电池单元并列设置。
6.根据权利要求1所述的太阳能发电系统，其特征在于，配电控制是经由上述输电线并利用系统电源、上述太阳能电池单元中的任意一个的电力来进行的。
7.根据权利要求5所述的太阳能发电系统，其特征在于，配电控制是经由上述输电线并利用系统电源、上述太阳能电池单元、上述蓄电池或上述发电设备中任意一个的电力来进行的。
8.一种太阳能发电系统，其特征在于，具有多个太阳能发电单元，该太阳能发电单元具有将多个太阳能电池模块连接而成的太阳能电池单元、和对从上述太阳能电池单元输出的直流电压进行转换的转换部，至少具有一个输电线，该输电线与多个上述太阳能发电单元并列设置且分别连接多个上述太阳能发电单元，上述输电线的至少一个为超导电缆。
9.根据权利要求8所述的太阳能发电系统，其特征在于，具备用于向上述超导电缆供给冷媒的冷媒供给装置，上述冷媒供给装置的电源利用从上述太阳能电池单元输出的直流电压。
10.根据权利要求9所述的太阳能发电系统，其特征在于，多个上述太阳能发电单元的一部分是具备负载的太阳能发电单元，剩余的多个上述太阳能发电单元是不具备负载的太阳能发电单元。
11.根据权利要求8所述的太阳能发电系统，其特征在于，多个上述太阳能发电单元分别具备蓄电设备。
12.根据权利要求8所述的太阳能发电系统，其特征在于，上述转换部是逆变器装置。
13.根据权利要求8所述的太阳能发电系统，其特征在于，上述输电线之一是第一输电线，上述输电线的另一个是第二输电线，上述第二输电线输送比上述第一输电线高的电压，且其是超导电缆。
14.根据权利要求8所述的太阳能发电系统，其特征在于，上述转换部是DC/DC转换器， 上述输电线是直流输电线。
全文摘要
本发明的一方面涉及的太阳能发电系统具备多个太阳能发电单元(100以及101)，该太阳能发电单元具有将高压输出太阳能电池模块并联连接而成的太阳能电池单元(1)和将从太阳能电池单元(1)输出的直流电压转换为交流电压的逆变器装置(2)，并且至少具有一个输电线(AC400V输电线(6)、高压输电线(14))，该输电线与多个太阳能发电单元(100以及101)并列设置且分别连接多个太阳能发电单元(100以及101)。
文档编号H02J3/38GK102177635SQ20098014058
公开日2011年9月7日 申请日期2009年10月6日 优先权日2008年10月14日
发明者光冈浩文, 岩井亮 申请人:夏普株式会社