光伏发电系统技术方案

本发明专利技术描述了光伏发电系统。根据实施例，光伏发电系统包括光伏阵列组和风障。所述光伏阵列组包括多个光伏阵列，所述光伏阵列中的每一个光伏阵列包括多个太阳能电池板和支撑所述太阳能电池板的支撑结构。所述风障被布置为至少部分地围绕所述光伏阵列组，并且包括多个防风元件，所述防风元件中的每一个防风元件具有翼形形状水平截面，或者所述风障包括多个防风元件，通过组合多个平板来形成每个所述防风元件。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术描述了光伏发电系统。根据实施例，光伏发电系统包括光伏阵列组和风障。所述光伏阵列组包括多个光伏阵列，所述光伏阵列中的每一个光伏阵列包括多个太阳能电池板和支撑所述太阳能电池板的支撑结构。所述风障被布置为至少部分地围绕所述光伏阵列组，并且包括多个防风元件，所述防风元件中的每一个防风元件具有翼形形状水平截面，或者所述风障包括多个防风元件，通过组合多个平板来形成每个所述防风元件。【专利说明】光伏发电系统 相关申请的交叉应用 本申请基于2013年9月20日提交的日本专利申请No. 2013-196134,并要求其优 先权的权益，其全部内容通过引用的方式并入本文中。
本文中所描述的实施例总体涉及光伏发电系统。
技术介绍
近年来，对于环境问题的关注促进了利用阳光发电的光伏发电系统的全球安装， 并且配备有大规模光伏发电系统的大型太阳能发电厂已经遍布世界各地。在光伏发电系统 中布置了多个太阳能电池板。这些太阳能电池板由包括支架和底座的支撑结构来支撑并固 定。要求支撑结构具有能够承受作用在太阳能电池板上的风压等的强度。 然而，支撑结构的安装成本在光伏发电系统的安装成本中占了很大的比例。尤其 是在布置了 10000个或更多太阳能电池板的大型太阳能系统中，这个比例更大。因此，需要 减少支撑结构的安装成本。可以通过减轻支撑结构的重量来实现减少支撑结构的安装成 本。然而，很难在确保支撑结构能够承受风压等的同时减少支撑结构的重量。 期望的是，能够减少光伏发电系统中的支撑结构的安装成本。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种能够减少支撑结构的安装成本的光伏发电系统。 根据实施例，光伏发电系统包括光伏阵列组和风障。光伏阵列组包括多个光伏阵 列，所述光伏阵列中的每一个光伏阵列包括多个太阳能电池板和支撑所述太阳能电池板的 支撑结构。风障被布置为至少部分地围绕光伏阵列组，并且包括多个防风元件，所述防风元 件中的每一个防风元件具有翼形形状的水平截面，或者风障包括多个防风元件，通过组合 多个平板来形成每个防风元件。 根据包括前述元件的光伏发电系统，可以减少支撑结构的安装成本。 【专利附图】【附图说明】 图1是示出根据实施例的光伏发电系统的透视图； 图2是示出图1中所示的光伏发电系统的平面图； 图3是示意性地示出当东北风吹在图1中所示的光伏发电系统上时的空气流动的 平面图； 图4A和图4B是示出通过图1中所示的防风元件来改变空气流动的状态的视图； 图5是用于阐释根据实施例的防风元件与光伏阵列之间的布置关系的视图； 图6是示出防风元件布置于光伏阵列组周围的示例的平面图，其中光伏阵列组包 括具有非对齐的端部的光伏阵列； 图7是示出根据对比示例1的光伏发电系统的平面图； 图8是示出根据对比示例2的光伏发电系统的平面图； 图9A和图9B是用于阐释用于数值分析的条件的示意图； 图10A和图10B是示出通过数值分析得到的图7中所示的光伏阵列组中的风力系 数分布的视图； 图11A和图11B是示出通过数值分析得到的图8中所示的光伏阵列组中的风力系 数分布的视图； 图12是示出根据另一个实施例的光伏发电系统的透视图；以及 图13是示出图12中所示的光伏发电系统的平面图。 【具体实施方式】 关于光伏发电系统，JIS(日本工业标准）C8955对承受四种类型的荷载的太阳能 电池板的设计进行了限定，这四种类型的荷载为：由光伏阵列自身的质量所引起的恒载； 由风压所引起的风压荷载；由太阳能电池板表面上的积雪所引起的雪荷载；以及由地震力 所引起的地震荷载。荷载组合根据安装环境而变化。风压荷载是许多太阳能发电厂都必需 考虑的载荷，并且运用了通过风速来计算施加在光伏阵列上的风压荷载的近似法。当运用 所述标准时，"在具有多个支架的情况下，可以将通过公式计算的风力系数运用到外周端， 并且可以将所述值的1/2运用到中心部分"。然而，没有对中心部分的构成的明确定义。因 此，当设计光伏发电系统时，重要的是对使用了外周端处的风力系数的1/2的区域（中心部 分）进行适当估计，从而可以确保安全。 现在将参考附图来描述实施例。在以下实施例中，相似的附图标记表示相似的元 件，并且将省略对它们的重复描述。 图1是示意性地示出根据实施例的光伏发电系统100的透视图。图2是示意性地 示出光伏发电系统100的平面图。如图2中所示，光伏发电系统100包括光伏阵列组110和 风障120,其中光伏阵列组110包括多个光伏阵列111，风障120布置于光伏阵列组110的 周围，并且包括多个防风元件121。在图2中所示的示例中，三个光伏阵列111-1至111-3 在端部对齐的状态下并列放置。图1示出两个光伏阵列111-1和111-2,以及两个防风元件 121。 如图1中所示，每个光伏阵列111包括接收阳光并产生电力的多个太阳能电池板 112、以及支撑并固定太阳能电池板112的支撑结构113。支撑结构113包括支架114和混 凝土底座115,其中支架114对与水平面倾斜给定角度的太阳能电池板112进行支撑，混凝 土底座115将支架114固定在地面上。参考图2,每个矩形块表示一个太阳能电池板112。 在图2的示例中，由导电连接构件连接的八个太阳能电池板112布置于每个光伏阵列111 中。 通常，从发电效率的角度来看，将太阳能电池板112安装为倾斜状态。例如，在诸 如日本之类的北半球中的高纬度地区中，将太阳能电池板112倾斜安装，从而使其光接收 表面116面向南方。考虑到诸如安装位置的纬度和环境之类的各种条件，确定水平面与光 接收表面116所形成的角度。 在该实施例中，假设太阳能电池板112向南布置的情况。在这种情况下，在南北方 向上并列放置三个光伏阵列111-1至11卜3。在光伏阵列111-1至111-3中的每一个光伏 阵列中，将太阳能电池板112排列在东西方向上。在图2的示例中，防风元件121布置于光 伏阵列组110的西侧、东侧和北侧上。 在该实施例中，每个防风元件121具有翼形水平截面。更具体地，每个防风元件 121具有非对称的翼形水平截面。风障120改变从光伏阵列组110的背侧流向光伏阵列组 110的空气的流动。此处，光伏阵列组110的背侧指的是面向太阳能电池板112的背表面的 一侧。在太阳能电池板112向南布置的所述实施例中，从光伏阵列组110的背侧吹向光伏 阵列组110的风指的是包括从北流向南的一些风（例如，北风、东北风或西北风）的风。 例如，当吹西北风时，如图2中所示，风201被布置于光伏阵列组110的北侧上 (即，背侧上）的防风元件组122-1挡住。风202被布置于光伏阵列组110的西侧上的防风 元件组122-2偏转（即，转向），并且变成向南吹的风，如箭头A所示。风203被布置于光 伏阵列组110的东侧上的防风元件组122-3偏转，并且变成向南吹的风，如箭头B所示。因 此，风障120防止从背侧吹向光伏阵列组110的风中的至少部分风直接冲击太阳能电池板 112。这减少了直接冲击太阳能电池板112的风，并且降低了作用在太阳能电池板112上的 风压。 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种光伏发电系统，包括：光伏阵列组，所述光伏阵列组包括多个光伏阵列，所述光伏阵列中的每一个光伏阵列包括多个太阳能电池板和支撑所述太阳能电池板的支撑结构；以及风障，所述风障被布置为至少部分地围绕所述光伏阵列组，并且包括多个防风元件，所述防风元件中的每一个防风元件具有翼形形状水平截面，或者所述风障包括多个防风元件，通过组合多个平板来形成每个所述防风元件。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：神保智彦，比斯瓦斯·德巴司，松冈敬，长谷川义朗，
申请(专利权)人：株式会社东芝，
类型：发明
国别省市：日本;JP