[发明专利]一种基于薄膜太阳能电池的风电机组塔筒供电系统

说明书

一种基于薄膜太阳能电池的风电机组塔筒供电系统，包括薄膜太阳能电池、塔筒内的蓄电池组柜、塔筒式风力发电机、蓄电池、控制器、逆变器，所述薄膜太阳能电池覆盖在塔筒迎光面，所述控制器位于塔筒底部与所述薄膜太阳能电池、蓄电池和逆变器分别通过电缆相连，所述控制器直接将薄膜太阳能电池所发电能分为三部分，一部分电能经控制器整流后输送至直流负载；一部分电能输送至所述蓄电池存储，用于夜晚供电，一部分电能通过所述逆变器将直流电转为交流电后经电缆输送至交流负载。既能有效合理利用塔架空间，又可利用薄膜型太阳能电池较高的光传输性能及发电性能，实现风力发电机组低耗能、高效率、自动化的安全运行，节省了购电成本。

技术领域

本发明属于太阳能供电技术领域，具体涉及一种基于铜铟镓硒薄膜太阳能电池的风电机组塔筒供电系统。

背景技术

现有常规风电机组的加热器、冷却器及机组内自用电气照明所需电能均来自电网，购电成本高，所需关键技术复杂。

现有风电机组塔筒敷设薄膜太阳能的技术没有结合太阳辐射量来具体计算薄膜太阳能电池的面积和位置，也不含有风电机组加热器和冷却器、机组电气照明的具体表述和用电负荷量的计算方法；现有技术中并没有指定薄膜太阳能电池的种类相应的技术可行性，且没有分析不同经纬度、不同天气特征的地区所需电池面积。

现有薄膜电池基本上分为：非/微晶硅薄膜电池、CIGS薄膜电池和CdTe薄膜电池三种。其中，GIGS的转换效率最高，约为10％～12％，CdTe的转换效率次之，约为8.5％～10.5％，非/微晶电池最低，一般为6％～8％。铜铟镓硒薄膜太阳电池具有生产成本低、污染小、不衰退、弱光性能好等特点，光电转换效率居各种薄膜太阳能电池之首，接近晶体硅太阳电池，而成本则是晶体硅电池的三分之一。此外，该电池具有柔和、均匀的黑色外观，是对外观有较高要求场所的理想选择。但是，铜铟镓硒薄膜太阳电池应用并不广泛。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提出了一种基于薄膜太阳能电池的风电机组塔筒供电系统，利用薄膜太阳能电池向风电机组加热器、冷却器和机组照明等供电，并提出了结合不同地区太阳辐射量和高度角等内容，计算所需薄膜太阳能电池的面积。

本发明采用以下技术方案：

包括薄膜太阳能电池、塔筒内的蓄电池组柜、塔筒式风力发电机、蓄电池、控制器、逆变器，所述薄膜太阳能电池覆盖在塔筒迎光面，所述蓄电池位于塔筒内的蓄电池组柜内，所述控制器位于塔筒底部与所述薄膜太阳能电池、蓄电池和逆变器分别通过电缆相连，所述控制器直接将薄膜太阳能电池所发电能分为三部分，一部分电能经控制器整流后输送至直流负载；一部分电能输送至所述蓄电池存储，用于夜晚供电，一部分电能通过所述逆变器将直流电转为交流电后经电缆输送至交流负载。

所述薄膜太阳能电池最小面积，根据当地的年辐射总量、薄膜太阳能电池转换效率、修正系数与所述交流负载的年用电总量计算得出。

所述薄膜太阳能电池覆盖在塔筒正南向、距地30m以上的位置。

所述薄膜太阳能电池的长度为塔筒半表面周长。

所述薄膜太阳能电池的长度为塔筒半表面周长的一半。

所述当地的年辐射总量，根据直射量和散射量计算得出。

所述薄膜太阳能电池使用环氧树脂胶粘剂粘合在塔筒外表面。

所述蓄电池为铅酸蓄电池。

所述交流负载为风电机组用电设备，所述直流负载包括驱鸟器、警示灯。

所述薄膜太阳能电池为铜铟镓硒薄膜太阳能电池。

本发明具有以下技术效果：