[实用新型]升浮在空中的太阳能发电装置有效
申请号: | 201320646344.0 | 申请日: | 2013-10-17 |
公开(公告)号: | CN203632591U | 公开(公告)日: | 2014-06-04 |
发明(设计)人: | 周起兴 | 申请(专利权)人: | 周起兴 |
主分类号: | H02S10/00 | 分类号: | H02S10/00;B64B1/58 |
代理公司: | 暂无信息 | 代理人: | 暂无信息 |
地址: | 200240 上海市*** | 国省代码: | 上海;31 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 中的 太阳能 发电 装置 | ||
技术领域:
升浮在空中的太阳能发电装置是一种在数十米至数百米空中安装将太阳能、热能转换成电能设备的发电装置,属于利用太阳能发电的(或称光伏发电)技术领域。
背景技术:
太阳能是取之不尽的清洁能源。利用太阳能发电正逐渐替换严重污染环境的火力发电。目前各种太阳能发电存在一些不足之处:(1)分布式太阳能发电,太分散、规模小、不易管理;(2)基地式太阳能发电规模虽大,但占地也太大,中国是人均耕地太少,侵占土地不合国情。国人试想到广阔的天空去建设太阳能电站,一项公告号为CN201178385Y的专利,公开了一种把太阳能电站建设在一万米以上的“高空太阳能发电装置”,太壮观,也有些玄乎。本人认为氢气囊或者氦气囊的负载升力是有限度的,而该专利利用在轻质底板上存放氢气囊或氦气囊,其自重略大;从一万米以上高空垂吊至地面的电缆和绳索,二者的重量也肯定不轻,那未该气囊剩余的负载能力已经很小,不能搭载太多的光伏电池,所以该专利也存在(3)发电能力不大的缺点;另外该专利使用氢气或氦气,氢气是一种易燃易爆的气体,存在(4)不安全因素;氦气过于稀少,十分珍贵,用它存在(5)成本太高之嫌。上述五项原因已程度不同地制约我国发展太阳能发电的事业。
发明内容:
本实用新型提供一种升浮在空中的太阳能发电装置,其目的要在数十米至数百米的空中,建设能安装更大规模的光伏电池,且能安全可靠运行的空中太阳能发电站。
本实用新型是这样实现的:它包括一个用不透气的薄膜材料制造的密封大气垫,在气垫的上平台(工作平台)安装光伏电池,用一根总电缆将产生的电流输送至地面配电房去充入蓄电池或变成交流电再升压上网,用“抓握锚定系统(下文另议)”抓住气垫,使其稳定升浮在一地上空而不会漂走,其特征在于(1)大气垫必须用质量轻、强度高、抗腐蚀、耐老化、耐辐射、不透气的各种薄膜材料制造,譬如用尼龙纤维布上涂覆橡胶制成的薄膜材料,或者用高强、高模聚乙烯薄膜材料制造气垫;(2)气垫的上平台(工作平台)要制造成拱形或球面形,便于雨水顺坡流至上平台边沿再飘落空中,防止大雨或暴雨时因上平台积水过多而使气垫超载;(3)气垫上要设置避雷针,并有引线安全接地,以防雷电轰击;(4)气垫周围裙边上要设置若干个联结孔,以便和另一个或几个同样的气垫连接在一起而倍增发电规模;(5)气垫工作平台上选择安装单晶硅光伏电池、多晶硅光伏电池、聚光型光伏电池、薄膜光伏电池(玻璃基板光伏电池、柔性薄膜光伏电池)中质量最轻的柔性薄膜光伏电池设备;(6)充入气垫的气体不是单纯的氢气或者氦气,而是以氢气为主,和氮气或氩气或氦气或氖气(其中之一)的二者之混合气体。譬如体积比以9.5∶0.5的氢气与氩气的混合气体,其密度与氦气相当,适用。
在此,还要说明“抓握锚定系统”很重要。它是在气垫的底面选取若干均衡着力点为抓握点,每点固接一条细绳,每几条细绳另一端与一支绳联结,各支绳另一端与总绳联结,总绳另一端绑定在地面桩基上(细绳、支绳、总绳均须用质量轻、强度高的材料)。这样制作的“抓握锚定系统”方能抓握住气垫(空中电站)稳定升浮在一地上空,不会漂走。
用上述方法建成的“升浮在空中的太阳能发电装置”与现有的分布式、基地式以及“高空太阳能发电装置”相比较,明显具有以下优点:(1)发电规模更大,集中度高,便于管理;(2)占地少(仅地面配电房占地),气垫下的土地不丧失其 原有的功能,该农耕的还可以农耕,该放牧的仍旧放牧;(3)百米空中,不算高空,不影响飞机航行,不属高空管制区域;(4)充入混合气既安全,成本也低廉。
附图说明:
升浮在空中的太阳能发电装置提供一幅附图。
在图中:(1)是气垫;(2)是呈拱形的上平台(若气垫是圆台型的,上平台可制成球面形);(3)是抓握锚定系统,其总绳去绑定地面桩基上;(4)是输送电流去地面配电房的总电缆;(5)是避雷针,其引线去接地;(6)是气垫裙边上的若干个联结孔;(7)是充入气垫的混合气体;(8)是安装的光伏电池。
具体实施方式:
用尼龙纤维布上涂覆橡胶膜制成的薄膜材料,或者用高强,高模聚乙烯薄膜,或者用其它符合质量轻、强度高、抗腐蚀、耐老化、耐辐射、不透气性质的薄膜材料,制造一个大面积的密封口袋(譬如:1000m2×0.5m)作气垫(1);气垫的上平台(2)要呈拱形;在气垫的底面选取多点作抓握点,每点固接一条细绳,(细绳、支绳、总绳均用轻质高强材料制作),每几条细绳再联结一条支绳,各支绳再和总绳联结,形成的抓握锚定系统(3),总绳另一端以后要绑定在地面桩基上;在气垫上安装一条将电流输送至地面配电房的总电缆(4);在气垫上安装避雷针(5),其引线要安全接地;在气垫周围的裙边上设置若干联结孔(6),用来联结其它气垫而倍增规模;在气垫上平台,要选择安装重量最轻的而光电转换率高的光伏电池,本案首选安装晶硅薄膜光伏电池,非晶硅薄膜光伏电池、铜铟镓硒薄膜光伏电池、碲化鎘薄膜光伏电池、光敏染料薄膜光伏电池中柔性薄膜光伏电池设备(8);待光伏设备安装完成后,向气垫中充入以氢气和氮气或氩气或氦气或氖气(其中之一)之二者混合气体(7),就建成了一座“升浮在空中的太阳能发电装置”。
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