[发明专利]一种新型低倍聚光光伏发电模块

说明书

技术领域

本发明涉及太阳能光伏发电技术领域，尤其是一种新型低倍聚光光伏发电模块。

背景技术

太阳能光伏发电作为一种可再生能源和清洁能源，受到世界各国的高度重视。近几年来，世界上许多国家开始建设大、中型光伏发电站。今后一个时期，将有更多的这类光伏发电站陆续开工建设。因此，国内外市场对光伏发电组件的需求量也会越来越大。

目前，市场上用于建设大、中型光伏发电站的光伏发电组件，主要有平板式晶体硅片光伏电池组件、自动跟踪低倍聚光光伏发电组件等两类。

传统的平板式晶体硅片光伏电池组件，历经二十多年的发展，其生产成本已从早年的每千峰瓦2～4万元人民币降至目前的每千峰瓦0.5～0.55万元人民币。即使这样，其单位电量发电成本目前仍远远高于火电、水电。在目前的市场价格体系下，平板式晶体硅片光伏电池组件生产成本的下降空间已十分有限。因此，继续沿着“通过降低平板式晶体硅片光伏电池组件的生产成本，来降低其发电成本”的思路进行研发，已很难取得显著的成效。

通常，聚光倍数不超过100倍时称为低倍聚光。

市场上的自动跟踪低倍聚光光伏发电组件，一般由低倍聚光光伏发电模块和太阳自动跟踪装置等两部分组成。这类组件一般以平板式晶体硅片光伏电池组件为对照物，主要通过发挥“聚光优势”和“跟踪优势”来降低单位电量发电成本。

“跟踪优势”主要表现在提高模块的太阳光能接收率，从而增加单位装机容量的年发电量。虽然太阳自动跟踪装置的配置和运行都会提高发电成本，但因单位装机容量年发电量的增加而降低的发电成本，一般都大于前者，所以“跟踪优势”确能在一定程度上降低单位电量发电成本。

“聚光优势”传统的意义是：“在模块生产中，大部分价格较高的晶体硅光伏电池片被价格较低的其它材料替代，从而降低了模块的生产成本”。从这个意义上说，似乎聚光倍数高一些，“聚光优势”就会强一些。问题在于：模块聚光倍数的提高，受到聚光光伏电池片散热成本的制约。市场上一部分低倍聚光光伏发电模块，采用了数十倍的聚光倍数。从表面上看，其聚光倍数很高，“聚光优势”应很强。问题在于，因其聚光倍数高，故必须为聚光光伏电池片配置昂贵的强制散热系统。正是强制散热系统导致了光伏发电站建设投资和运行成本的显著提高，最终反过来冲抵掉了大部分“聚光优势”。市场上另一部分低倍聚光光伏发电模块，为了免于配置昂贵的强制散热系统，而将聚光倍数限制在不超过4倍。这部分低倍聚光光伏发电模块，由于聚光倍数偏低，所以“聚光优势”的发挥受到了局限，效果也不够理想。因此，自动跟踪低倍聚光光伏发电组件的市场占有率一直不高。

目前，晶体硅光伏电池片的价格已大幅度下降，甚至已低于上述“其它材料”的价格。所以，无论是数十倍聚光还是4倍聚光，传统意义上的“聚光优势”实际上已基本不存在。

鉴此，突破技术制约，更好地发挥自动跟踪低倍聚光光伏发电组件的“聚光优势”和“跟踪优势”，进一步降低单位电量发电成本，就成了技术研发人员面临的一项重要任务。

发明内容

本发明的目的是提供一种通过提升模块光电转换效率和太阳光能接收率，来降低光伏发电成本的新型低倍聚光光伏发电模块。实际使用时，这种模块必须与斜单轴自动跟踪装置配套，组成一种新型自动跟踪低倍聚光光伏发电组件。