一种利用光线反射的太阳能光伏组件发电系统的制作方法_2

文档序号:10353741阅读:来源:国知局
回成本,投资风险较大。
[0026] 本系统设计时,相比常规电站除了考虑前后排之间的距离以外,还要考虑左右之 间的距离,避免阴影遮挡,造成占地面积很大。
[0027] 不同跟踪系统与成本、发电量增益、占地面积及风险的关系如表1
[0028] 表 1
[0030] 根据上表,可以选择合适的跟踪系统用于本实用新型,便于时时能够调整反光板 的角度,增强光伏组件表面的受光量,以较低的成本,提高发电量。
[0031] 本实用新型实施时,分别将白色反光板放置于第一排电站的支架后侧,和第二排 电站组件的斜后方,两排电站中间的空地铺设白色石子,利用设定好的软件根据季节影响 太阳高度角变化情况,持续的自动控制反光板角度,将太阳光反射至组件表面。
[0032] 四、下面用推理方式对本实用新型的优点进行详细的说明:
[0033]太阳高度角=90°-(当地炜度土太阳直射点的炜度)比如:(1)北京(40°N)夏至日 (23° 26' N)正午太阳高度角a a=90° -(40° -23° 26' )=73° 26'
[0034] 根据计算可以得出反光板安装的角度为84° 23';
[0035] (2)北京(40°N)冬至日(23° 26' N)正午太阳高度角a a=90° _(40°+23° 26' )=26° 34'
[0036] 根据计算可以得出反光板安装的角度为115° 37';
[0037]反光板角度通过控制器,从84° 23'至115° 37'均匀自动调节,每年调节一个循环, 根据光线投影原理,假设反光板反射率为α,通过理论计算可以得出组件表面增加的辐照强 度(即发电量增益)为:
[0038] 夏至日发电量增益》0.41 Χα X 100%
[0039] 冬至日发电量增益》0.67 Xa X 100%
[0040] 按照此方法建立两座2KW的对比电站,其中一个电站采用反光系统,反光板的反射 率70%,理论计算发电量增益应为0.67 X 0.7 X 100%=46.9%。此处只考虑了正午的太阳高度 角。实际情况中每天的太阳高度角与方位角是在不停变化的,反射在组件表面的光线也会 不均匀造成发电增益部分的电流失配损失。现实情况中很难找到合适的反光板尺寸与角度 控制实现组件表面全天被均匀的全反射。所以实际应用中使用漫反射材料,发电量增益也 应以实际测量数据为准。
[0041 ]实际测量9天发电量数据如表2所示:
[0042]
[0043] 备注:上表为2015.12.04-2015.12.16期间实测数据,其中12月8日、12月9日、12 月13日、12月14日四天为严重雾霾天气发电量很小,电表的跟踪精度为O.lkWh,计算出来的 发电量增益误差较大,所以在数据表中去除。
[0044] 实验期间,反光系统发电量比常规系统高9.25%,且发电量增益与辐照强度成正比 关系,辐照强度越大,发电量增益越明显。具体发电量增益比例在2.44% -16%之间,下图是 实验期间每天的发电量增益与单日辐照量的关系。辐照量较低时,对应的当日辐照强度小, 环境中散射光占比例较高,所以反光系统发电量增益较小。相反,辐照量较高时,对应当日 辐照强度大,环境中直射光占比例较高,所以反光系统增发电量增益较大。
[0045] 发电量增益与辐射量的关系如图4所示。
[0046] 五、本实用新型的优点
[0047] 本实用新型一方面是在现有光伏组件的上面安装角度可调节的反光板,利用光电 传感器感应不同时段太阳高度角的变化,使反光板自动调节角度,实现将光伏组件周围的 光线反射到光伏组件表面,从而有效的增加组件表面的辐照量,最终提高光伏系统的发电 量,降低度电成本;另一方面是在光伏组件前排的背面与两排组件之间的地表面增加反光 板或铺设白色的石子,将上面反光板反射的光线再次反射至组件表面,同时也有部分直接 反射至组件表面。本实用新型利用的互相反射包含了镜面反射和漫反射,使光伏组件表面 在单位时间内接收到更多的辐照量,提高光伏发电系统的单瓦发电量,从而提高光伏发电 系统的发电量收益,降低度电成本。
【主权项】
1. 一种利用光线反射的太阳能光伏组件发电系统,包括若干呈阵列排布的光伏组件 (2),其特征在于,在每组光伏组件(2)的上面均设有第一反光板(1),第一反光板(1)与光伏 组件(2)的支架(3)转动连接,还包括用于感应太阳光线照射角度的光电传感器和用于使第 一反光板(1)随太阳照射角度调整的驱动机构,光电传感器通过线路与控制器相连,控制器 与驱动机构相连。2. 根据权利要求1所述的一种利用光线反射的太阳能光伏组件发电系统,其特征在于, 在前一排光伏组件(2)的背面设有第二反光板(4)。3. 根据权利要求1所述的一种利用光线反射的太阳能光伏组件发电系统,其特征在于, 在相邻两排光伏组件(2)之间的地面上设有第三反光板(5)。4. 根据权利要求1所述的一种利用光线反射的太阳能光伏组件发电系统,其特征在于, 在相邻两排光伏组件(2)之间的地面上铺设一层白色石子。
【专利摘要】本实用新型公开了一种利用光线反射的太阳能光伏组件发电系统,涉及太阳能发电技术领域。本实用新型包括若干呈阵列排布的光伏组件,在每组光伏组件的上面均设有第一反光板,第一反光板与光伏组件的支架转动连接,还包括用于感应太阳光线照射角度的光电传感器和用于使第一反光板随太阳照射角度调整的驱动机构,光电传感器通过线路与控制器相连,控制器与驱动机构相连。本实用新型利用光线在组件间的互相反射,使光伏组件表面在单位时间内接收到更多的辐照量,提高光伏发电系统的单瓦发电量,从而提高光伏发电系统的发电收益,降低度电成本。
【IPC分类】H02S40/22, H02S20/30
【公开号】CN205265606
【申请号】CN201521118784
【发明人】苗连生, 孙仲刚, 于波, 吕学斌, 荣丹丹
【申请人】英利能源(中国)有限公司
【公开日】2016年5月25日
【申请日】2015年12月30日
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