一种可适用于垃圾填埋场封场土地的光伏组件安装结构的制作方法

专利名称：一种可适用于垃圾填埋场封场土地的光伏组件安装结构的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及光伏组件安装结构，可适用于垃圾填埋场封场土地，尤其能够利 用垃圾填埋场封场后前、中期土地开发建设太阳能电站。
背景技术：
根据我国目前的经济状况和今后城市生活垃圾的发展趋势，在相当长的一段时间 内，垃圾卫生填埋法仍将是我国城镇生活垃圾无害化处理的主要方式和主要处理手段。垃 圾填埋场分成建设、运营、封场、后续保养4个阶段，其中后续保养的时间最长，需要50年左 右时间。只有在垃圾填埋场不再有渗滤液和废气排出时，才能把它视为“寿终正寝”。迄今 为止，已有数以万计的填埋场退役封场，如果封场后的土地不能及时进行规划并加以合理 的开发利用将会浪费土地、恶化环境。国外对封场后期填埋场利用途径有娱乐场所，如高 尔夫球场等，各种自然生态基地，公园、植物园、苗圃、农场等。填埋场填埋的垃圾在降解过 程中产生大量甲烷、C02等气体和渗滤液，对公众健康和周围环境产生危害，且持续时间可 长达10 20年，填埋场气体的危害是影响填埋场封场初期土地综合利用主要原因，同时填 埋场在稳定化过程中，封场覆盖层会产生不均勻沉降，更给前期土地综合利用增加了难度， 所以国内封场后的填埋场基本用于复垦种植，如深圳玉龙坑和上海老港生活垃圾填埋场。太阳能作为一种取之不尽、用之不竭的新能源，已经逐渐成为促进能源生态体系 发展的主力军。利用垃圾填埋场封场初期的土地适宜建造大型太阳能光伏电站，垃圾填埋 场选址都集中在城郊，光照充分且占地面积大，太阳能光伏电站的寿命一般在25年左右， 电站运营期间不受填埋场气体的影响，只需少量维护光伏组件支架及基础即可适应场区地 表的沉降，电站寿命期结束后可以被整体移除，将土地恢复到自然状态。国外研究者提出封 场时间在20年以上的填埋场，场地基础已稳固，适合作各种体育运动场、各种球类的比赛 场地、溜冰场、滑雪场、各种有舞台表演的场地等，其土地综合开发利用的价值开始真正体 现。
实用新型内容本实用新型的目的是为解决垃圾填埋场封场初中期土地综合利用不足，而提供可 适用于垃圾填埋场封场土地的光伏组件安装结构。为实现上述目的，本实用新型所采取的技术方案是该可适用于垃圾填埋场封场 土地的光伏组件安装结构包括光伏组件、可调式光伏支架和基础框架，所述光伏组件固定 安装在可调式光伏支架的顶部轨道上，所述可调式光伏支架的底部与基础框架的顶部固定 联接。进一步地，本实用新型所述基础框架包括三个以上第一条形基础和两个以上第二 条形基础，各第一条形基础之间相互间隔且互相平行，在相邻的两个第一条形基础之间安 装有两个以上的第二条形基础。进一步地，本实用新型所述光伏组件与水平面的夹角为10 50°。[0008]与现有技术相比，本实用新型的有益效果是本实用新型充分利用了垃圾填埋场 封场初中期土地，由于垃圾填埋场封场初中期，垃圾正处于加速降解阶段，将会释放大量的 气体，表面沉降还存在，填埋堆体边坡还未稳固，所以土地的利用品质很差。建设太阳能电 站对土地品质的要求较低，采用预制的混凝土条形基础框架形式，可在地表发生沉降时自 适应沉降，由于沉降将导致光伏组件安装角度的改变，而本实用新型采用的可调节式支架 可在需要时调整光伏组件安装角度a，使光伏组件回复最佳安装倾角，保证其最佳的发电工 作效率。此实用新型不仅有效利用了垃圾填埋场封场初中期土地，同时利用了清洁的太阳 能，上网发电，在电站寿命终结后可方便地将其整体拆除，恢复原有土地，通过25年的自然 堆积过程，土地品质已明显提高，可供进一步深度开发利用。以中部城市一座有效库容量为 540万m3垃圾填埋场为例，平均填埋层深度25m，库区堆体地表面积约21. 6万m2，按60% 的堆体地表面利用率约13万m2，可建设一座总装机容量约13MW的太阳能电站，预计年发 电量17809丽· !，与相同发电量的火电相比，相当于每年可节约标煤5050t(以发电平均 标煤煤耗为360g/kW · h计)，相应每年可减少多种大气污染物的排放，其中减少二氧化硫 (S02)排放量约302t/a，二氧化碳(C02)约15756. lt/a，一氧化碳(CO)约2. 2t/a，氮氧化 物(NOX)85. 6t/a,同时还可节约大量淡水资源，减少向空气中排放的固体颗粒。且太阳能电 站的建造并不破坏原有土地的地表植被，更适宜草本植物的生长，将产生巨大的环境和经 济效益。
图1是本实用新型的结构示意图；图2是图1的左视图；图3是本实用新型一种基础框架的结构示意图；图4是本实用新型安装在垃圾填埋场封场土地的示意图。
具体实施方式
参看图1和图2，本实用新型光伏组件安装结构包括光伏组件1、可调式光伏支架 3和基础框架4，其中，光伏组件1固定安装在可调式光伏支架的顶部轨道2上，可调式光伏 支架3的底部与基础框架4的顶部固定联接。作为本实用新型的一种实施方式，如图3所示，基础框架4由于使用了混凝土条形 基础组成的框架结构，整体刚度好，不会因为场地的不均勻沉降而扭曲变形影响上部光伏 支架及光伏组件，由于采用了小模块化的结构，使场地不均勻沉降对光伏组件安装结构的 影响减至最小范围，便于安装倾角的重新调整，且小模块化的结构更适合机械化安装作用， 基础框架4可包括三个以上第一条形基础5和两个以上第二条形基础6，各第一条形基础5 之间相互间隔且互相平行，在相邻的两个第一条形基础5之间安装有两个以上的第二条形 基础6 ；在图3中，在相同的两个第一条形基础5之间安装的第二条形基础6之间相互平行。参看图4，以封场后的垃圾填埋场为例。如有条件，在封场前预规划垃圾堆体形状， 使堆体平台面积应尽可能大，实现在堆体平台上方便布置尽可能多的光伏组件；对堆体平 台坡度的选择考虑到地表的不均勻沉降可导致支架基础与水平面的倾角过大，导致基础滑 移或极限风载等水平力作用时发生倾覆危险，因此堆体平台坡度宜小于10°。本实用新型光伏组件安装结构使用时，在填埋场规划区域内定位光伏组件1和基础框架4，基础框架4 可在场区外定制运至场区，直接用吊车将其安装就位，无需进行场区开挖，根据场区地形直 接安置于地表，混凝土条形基础框架4上设有预埋件，可直接与上部的可调式光伏支架3固 定连接，光伏组件1与光伏支架的顶部轨道固定连接，支撑光伏组件1的光伏支架为可调整 式，当填埋场地表发生局部或整体沉降时，带动混凝土条形基础框架及其上部的支架和光 伏组件发生沉降和倾角变化，导致光伏组件1与太阳的最佳辐照角度发生变化，使光伏组 件1的发电效率降低，此时可通过人为干预调整光伏支架的安装角度，使光伏组件1回复到 最初的最佳安装倾角a(即光伏组件1与水平面的夹角)，发挥光伏组件1的最佳发电工作 效率。本实用新型中，光伏组件1与水平面的夹角优选10 50°。垃圾填埋场在前期运营 管理时建设有相应的设备管理用房，这些设备管理用房在垃圾填埋场封场后不需要拆除， 经过改造，可使其适应太阳能电站设备管理用房，节约大量土建投资。太阳能电站的建设运 行与场区的生态恢复可同时进行，适宜种植喜阴类草本植物。本实用新型可以提高垃圾填 埋场封场土地的综合利用率，不破坏原有填埋场堆体及地表植被，解决城市建设太阳能电 站的土地问题，并可与垃圾填埋气体发电应用相结合，调节城市洁净能源的利用比例，减少 污染物的排放，产生明显的社会和经济效益。 需要说明的是，本实用新型光伏组件安装结构不仅可适用于垃圾填埋场封场土 地，当将它应用于其他土地品质较差或有污染的环境时，同样能产生良好的适应性。
权利要求1.一种可适用于垃圾填埋场封场土地的光伏组件安装结构，其特征是包括光伏组 件、可调式光伏支架和基础框架，所述光伏组件固定安装在可调式光伏支架的顶部轨道上， 所述可调式光伏支架的底部与基础框架的顶部固定联接。
2.根据权利要求1所述的可适用于垃圾填埋场封场土地的光伏组件安装结构，其特 征是所述基础框架包括三个以上第一条形基础和两个以上第二条形基础，各第一条形基 础之间相互间隔且互相平行，在相邻的两个第一条形基础之间安装有两个以上第二条形基 石出。
3.根据权利要求1或2所述的可适用于垃圾填埋场封场土地的光伏组件安装结构，其 特征是所述光伏组件与水平面的夹角为10 50°。
专利摘要本实用新型公开一种可适用于垃圾填埋场封场土地的光伏组件安装结构，包括光伏组件、可调式光伏支架和基础框架，光伏组件固定安装在可调式光伏支架的顶部轨道上，可调式光伏支架底部与基础框架顶部固定联接。其中，基础框可架包括三个以上第一条形基础和两个以上第二条形基础，各第一条形基础之间相互间隔且互相平行，在相邻的两个第一条形基础之间安装有两个以上第二条形基础。此外，光伏组件与水平面夹角为10～50°。本实用新型可调整光伏组件安装角度，使其回复最佳安装倾角，保证最佳发电工作效率；且可有效利用垃圾填埋场封场初中期土地，并利用清洁太阳能上网发电，在电站寿命终结后恢复原有土地，明显提高土地品质，供进一步深度开发利用。
文档编号H01L31/042GK201829510SQ20102052862
公开日2011年5月11日 申请日期2010年9月14日 优先权日2010年9月14日
发明者叶水泉, 牟峻臣, 王晔 申请人:杭州国电能源环境设计研究院有限公司