一种立体式光伏发电系统技术方案

本申请提供一种立体式光伏发电系统，光伏发电及环境治理领域。立体式光伏发电系统包括多个光伏发电单元。多个光伏发电单元间隔排布。每个光伏发电单元均包括光伏架、光伏面板、微藻培育管组件、植生毯以及人工生物结皮；光伏架用于支设于地面，光伏面板安装于光伏架的顶部，微藻培育管组件安装于光伏支架上且位于光伏面板下方，植生毯与人工生物结皮层叠排布，人工生物结皮层用于铺设于地表，植生毯位于微藻培育管组件和人工生物结皮层之间。该光伏发电系统运行时，能够增加光伏电站生态价值、固碳价值，同时也能提高光伏板发电效率，促进光伏电站高质量发展。进光伏电站高质量发展。进光伏电站高质量发展。

【技术实现步骤摘要】
一种立体式光伏发电系统


[0001]本专利技术涉及光伏发电及环境治理领域，具体而言，涉及一种立体式光伏发电系统。

技术介绍

[0002]加快构建清洁低碳安全高效的能源体系以及以新能源为主体的新型电力系统是实现碳达峰、碳中和目标的重要措施。光伏发电作为近些年发展快、技术成熟的新能源，是实现碳达峰碳中和目标的重要技术。光伏发电更多集中在沙漠、戈壁、荒漠等干旱地区，但沙漠、戈壁、荒漠等地区自然条件恶劣，面临沙尘天气、植被稀疏、风沙活动频繁、生态条件差等制约条件，导致光伏电站建设同时面临防风固沙和生态修复的急迫任务。同时，提高单位面积光伏组件情况下其生态功能和固碳功能，能够增加光伏电站生态价值、固碳价值，良好的生态环境同时也能提高光伏板发电效率，促进光伏电站高质量发展。目前光伏电站针对生态修复采取措施比较单一，附加值低，无法实现同时能够生态修复同时还能够达到高效固碳功能。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的在于提供一种立体式光伏发电系统，其能够改善现有技术中光伏生态修复措施单一，附加值低，无法实现同时能够生态修复同时还能够达到高效固碳功能的缺陷。
[0004]本专利技术的实施例是这样实现的：
[0005]本专利技术提供一种立体式光伏发电系统，包括：
[0006]间隔排布的多个光伏发电单元；
[0007]每个所述光伏发电单元均包括光伏架、光伏面板、微藻培育管组件、植生毯以及人工生物结皮；所述光伏架用于支设于地面，所述光伏面板安装于所述光伏架的顶部且倾斜设置，所述微藻培育管组件安装于所述光伏支架上且位于所述光伏面板下方，所述植生毯与所述人工生物结皮层叠排布，所述人工生物结皮层用于铺设于地表，所述植生毯位于所述微藻培育管组件和所述人工生物结皮层之间。
[0008]在可选的实施方式中，所述光伏面板包括多个光伏子板，所述多个光伏子板均安装于所述光伏架的顶部，所述多个光伏子板均相对于水平面倾斜设置，相邻所述光伏子板之间设有密封条。
[0009]在可选的实施方式中，所述光伏架包括相对的第一骨架和第二骨架，所述第一骨架的高度低于所述第二骨架的高度；所述第一骨架的顶端对应于所述光伏面板的低侧边缘连接，所述第二骨架的顶端对应于所述光伏面板的高侧边缘连接。
[0010]在可选的实施方式中，所述微藻培育管组件设置为多层，多层所述微藻培育管组件在所述光伏架的高度方向上间隔排布。
[0011]在可选的实施方式中，每根所述微藻培育管组件包括驱动装置、透光管道和气体解析装置，所述驱动装置和所述气体解析装置均与所述透光管道连通，所述透光管道内用
于储存藻液，所述驱动装置用于使藻液在所述透光管道内循环流动，所述气体解析装置位于所述藻液循环流动的路径上。
[0012]在可选的实施方式中，所述光伏发电单元还包括卷帘组件，所述卷帘组件与所述光伏架连接，所述卷帘组件具有相互切换的展开状态和卷绕状态，处于所述展开状态时，所述卷帘组件、光伏架和光伏面板配合限定出密闭腔室；处于所述卷绕状态时，所述光伏面板的下方呈敞开空间。
[0013]在可选的实施方式中，所述卷帘组件包括储存匣、卷帘本体和卷绕机，所述储存匣安装于所述光伏架上，所述卷绕机安装于所述储存匣内，所述卷帘本体卷绕于所述卷绕机的转动轴上；所述卷绕机用于带动所述卷帘本体在展开状态和卷绕状态之间切换。
[0014]在可选的实施方式中，在南北方向上相邻所述光伏发电单元之间设有灌木林带。
[0015]在可选的实施方式中，所述灌木林带包括灌木植被、防风固沙栅栏和滴灌装置，所述防风固沙栅栏用于搭建于地表，所述防风固沙栅栏具有多个种植格，所述灌木植被种植于所述种植格内；所述滴灌装置与所述防风固沙栅栏连接，用于浇灌灌木植被。
[0016]在可选的实施方式中，所述光伏发电单元还包括温湿度调控组件、微喷组件和温湿度监测组件；所述温湿度调控组件用于调节所述光伏面板下方的空间的温度和湿度；所述微喷组件用于为植生毯和人工生物结皮层提供水分；所述温湿度监测组件用于检测所述光伏面板下方的空间的温度和湿度。
[0017]在可选的实施方式中，所述温湿度调控组件包括均与所述光伏架连接的控制箱、风扇、喷雾机构和加热机构，所述控制箱同时与所述风扇、喷雾机构和加热机构电连接。
[0018]本专利技术实施例的有益效果是：
[0019]综上所述，本实施例提供的立体式光伏发电系统，能够增加光伏电站生态价值、固碳价值，同时也能提高光伏板发电效率，促进光伏电站高质量发展。具体的，通过将光伏发电与微藻培育、植被生长相结合，形成立体空间结构，也即顶层采用光伏面板，光伏面板能够将太阳辐射直接转化为电能；中层采用微藻培育管组件，将从光伏面板透射过来的太阳辐射及散射辐射充分利用，而微藻光合作用可将无机碳转化为有机碳，是生物固碳的典型代表，充分实现了高效固碳作用；底层采用植生毯和人工生物结皮，一方面能够使地表进行固化防止风蚀，另一方面形成植被层，达到生态恢复的目的，如此一来，能够实现上中下三层立体空间高效利用的作用，修复措施多样化，附加值高，兼具了光伏发电、微灌固碳、生态修复的多重功效。
附图说明
[0020]为了更清楚地说明本专利技术实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本专利技术的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
[0021]图1为本专利技术实施例的立体式光伏发电支架的分布示意图；
[0022]图2为本专利技术实施例的立体式光伏发电支架的结构示意图；
[0023]图3为本专利技术实施例的光伏架的结构示意图；
[0024]图4为本专利技术实施例的微藻培育管组件的结构示意图；
[0025]图5为本专利技术实施例的立体式光伏发电支架的变形例的示意图；
[0026]图6为本专利技术实施例的立体式光伏发电支架的变形例的俯视示意图；
[0027]图7为本专利技术实施例的温湿度调控组件的控制流程示意图。
[0028]图标：
[0029]001
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光伏发电单元；100
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光伏架；101
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第一侧；102
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第二侧；103
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第三侧；104
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第四侧；110
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第一骨架；120
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第二骨架；130
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支撑斜杆；140
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安装横杆；200
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光伏面板；210
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光伏子板；220
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密封条；300
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微藻培育管组件；310
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驱动装置；320
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透光管道；330
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气体解析装置；340
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藻液；400
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植生毯；500
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人工生物结皮本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种立体式光伏发电系统，其特征在于，包括：间隔排布的多个光伏发电单元(001)；每个所述光伏发电单元(001)均包括光伏架(100)、光伏面板(200)、微藻培育管组件(300)、植生毯(400)以及人工生物结皮(500)；所述光伏架(100)用于支设于地面，所述光伏面板(200)安装于所述光伏架(100)的顶部且倾斜设置，所述微藻培育管组件(300)安装于所述光伏支架上且位于所述光伏面板(200)下方，所述植生毯(400)与所述人工生物结皮(500)层叠排布，所述人工生物结皮(500)层用于铺设于地表，所述植生毯(400)位于所述微藻培育管组件(300)和所述人工生物结皮(500)层之间。2.根据权利要求1所述的立体式光伏发电系统，其特征在于：所述光伏面板(200)包括多个光伏子板(210)，所述多个光伏子板(210)均安装于所述光伏架(100)的顶部，所述多个光伏子板(210)均相对于水平面倾斜设置，相邻所述光伏子板(210)之间设有密封条(220)。3.根据权利要求1所述的立体式光伏发电系统，其特征在于：所述光伏架(100)包括相对的第一骨架(110)和第二骨架(120)，所述第一骨架(110)的高度低于所述第二骨架(120)的高度；所述第一骨架(110)的顶端对应于所述光伏面板(200)的低侧边缘连接，所述第二骨架(120)的顶端对应于所述光伏面板(200)的高侧边缘连接。4.根据权利要求1所述的立体式光伏发电系统，其特征在于：每根所述微藻培育管组件(300)包括驱动装置(310)、透光管道(320)和气体解析装置(330)，所述驱动装置(310)和所述气体解析装置(330)均与所述透光管道(320)连通，所述透光管道(320)内用于储存藻液(340)，所述驱动装置(310)用于使藻液(340)在所述透光管道(320)内循环流动，所述气体解析装置(330)位于所述藻液(340)循环流动的路径上。5.根据权利要求1
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4中任一项所述的立体式光伏发电系统，其特征在于：所述光伏发电单元(001)还包括卷帘组件(600)，所述卷帘组件(600...

【专利技术属性】
技术研发人员：彭生江，肖建华，薛远天，杨雪梅，刘蔚，张开鹏，孙亚璐，张宏甜，宋长城，蒋竟松，朱猛，苏迎庆，高政，李超胜，
申请(专利权)人：中国科学院西北生态环境资源研究院，
类型：发明
国别省市：