[实用新型]一种平流层悬浮充气平台太阳能发电站

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种平流层悬浮充气平台太阳能发电站，尤其是用缆绳控制悬浮在大气层的平流层的充气平台太阳能发电站。

背景技术

目前，太阳能发电站以地面电站为主，但是，在地面上大量建造大型太阳能电站几乎是不可能的，由于气候的原因，不是所有地区都有充足的阳光，而且对于土地资源本已十分紧张的人类来说，不可能拿出大量的土地建设规模庞大的太阳能电站，就算是没有多大利用价值的沙漠，也逃不了风、云、雷、电、冰、霜、雪、雨、沙尘暴等气候因素的影响，沙漠一般距离人类集居地较远，输输出线路长，也不是很理想的太阳能电站建设地，且不是所有国家和地区都有沙膜。于是，众多的科学家都把目光投向了太空：将太阳能发电站搬到天上，从宇宙中采集太阳能，即利用地球同步卫星在轨道上吸收太阳能并发电，然后将电能以微波或激光的形式传回地球，这是一个非常完美的设想，但是，由于高昂的发射成本以及电能传输的技术问题等原因，一直停留在设想阶段，目前实用的空中太阳能发电主要用在人造卫星、宇宙飞船、太阳能试验飞机等方面。在距离地面高度为10-50公里左右的大气平流层，云层很难到达这一高度，太阳每天照射12小时左右，年日照时间4300小时左右，这里空气干燥，灰尘和水汽很少，大气流动平稳，几乎没有有害气体的影响，这是近空太阳能发电的理想之地，所以很早就有人提出平流层太阳能发电站的构想，在平流层建太阳能电站与同一规模的地面太阳能电站相比，接收的太阳能要高出5～10倍，虽然比同步轨道上日照时间短，但这里距离地面很近，最近处仅仅十公里左右，电能可以用导线直接传输，比同步轨道电站的传输方式简单得多，电能传输效率高得多，建造成本低得多，对地面的安全影响小得多，管理维护容易得多，有人设想用气球、充气平台或飞艇装上太阳能电池，就可以发电用导线向地面输送，普通气球可靠性差，太阳能电池安装难，由于光照强度不均匀，电池间匹配难，连接地面与气球之间的普通缆绳受风力影响大，所以平流层太阳能电站和卫星同步轨道电站一样，目前仍停留在设想阶段。

发明内容

为了克服设想中的平流层太阳能电站的不足使人类第一次在地面上使用平流层太阳能发电成为现实，本实用新型提供了一种上表面为近似平面的充气平台太阳能电站，电能可以通过导线直接传到地面换流站，再变为交流电进入供电网络，使人类利用平流层太阳能发电成为现实，为人类短时间内摆脱能源危机和环境污染提供了一个解决方案。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：

采用上表面为近似平面的充气平台，其上表面安装有太阳能电池，主缆绳一端连接于充气平台下面的支缆绳，另一端固定在地面缆绳固定点上，充气平台位于云层的上面，在太阳的照射下，太阳能电池产生直流电经太阳能电池正极输出线、太阳能电池负极输出线送到地面换流站，经过换流站将直流电变为交流后，由交流输出线路将电能送出，太阳能电池正极输出线、太阳能电池负极输出线固定在主缆绳的线路夹具上。把平台放到距地面平流层空间，最好是18公里左右，那里风速很小，空气密度也小，风的力量就显得微不足道，只考虑缆绳受风的影响；由于主缆绳的越上面受到的拉力越大，可以使主缆绳截面随高度增大而增大，使用上端大下端小的缆绳。

附图说明

下面结合附图对本实用新型进一步说明。

附图是本实用新型示意图。

图中1.充气平台，2.太阳能电池，3.主缆绳，4.太阳能电池正极输出线，5.太阳能电池负极输出线，6.支缆绳，7.线路夹具，8.换流站，9.交流输出线路，10.云层，11.地面缆绳固定点，12.太阳。

具体实施方式

在附图中，充气平台1上的上表面为近似平面，其上安装有太阳能电池2，主缆绳3一端连接于充气平台1下面的支缆绳6，另一端固定在地面缆绳固定点11上，充气平台1位于云层10的上面，在太阳12的照射下，太阳能电池2产生直流电经太阳能电池正极输出线4、太阳能电池负极输出线5的电流送到地面附近然后送入换流站8，经过换流站8将直流电变为交流后，由交流输出线路9将电能送出，太阳能电池正极输出线4、太阳能电池负极输出线5固定在主缆绳3的线路夹具7上。把平台放到距地面18公里左右的平流层空间，那里风速很小，空气密度也小，风的力量就显得微不足道，只考虑缆绳受风的影响。

充气平台的结构选择及制造：只要上表面近似平面就行，其他几面形状不重要，其建造技术和如何上升到平流层可以参照飞艇或大型气球技术，这些技术目前已非常成熟，这里不在详述。