一种采用光伏组件集成板的光伏阵列制造技术

一种采用光伏组件集成板的光伏阵列，包括至少两根横梁和至少两块光伏组件集成板；至少两根横梁的纵轴之间的夹角小于15度；至少一根横梁的纵轴与至少两块光伏组件集成板的纵轴的夹角均不小于30度且不大于150度；至少一组横梁支撑的所有光伏组件集成板的总面积大于十二平方米。本发明专利技术采用共用横梁立柱地基设计，节省了材料和安装工时。大大减少了成本。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及太阳能光伏发电
，具体涉及一种采用光伏组件集成板的光伏阵列。
技术介绍
太阳能干净清洁，取之不尽，用之不竭。大多数可再生能源如风能、水的势能、生物质能都是由太阳能间接转化而来的。当前占主导地位的化石能源如煤、石油、天然气也来自于远古的生物质能。因此说太阳能是最重要、最有前途的可再生能源一点都不为过。然而目前太阳能的发电量还不到总发电量的0.1%，与太阳能的地位极不相称。其主要原因就是太阳能利用装置效率偏低，成本较高，经济性还无法与常规能源相竞争。那么效率和成本哪一个更重要呢？对于这个问题是有许多不同意见的。某些企业就强调太阳能要高效率、高性能。当然这对于少数企业而言是无可厚非的。但是对整个行业战略来讲是行不通的。不普及太阳能，就无法解决碳排放问题，也无法解决能源的可持续发展问题。转换效率的提高应该以成本的降低为前提和基础，盲目追求效率钻牛角尖很可能得不偿失。电力是可以远距离传输的。这意味着相距很远的多种能源:火电、水电、核电、风电等等完全能够站在同一起跑线竞争。太阳能发电如果长期没有经济性，完全依赖政府补贴生存是难以想象的。政府本身并不赚钱，收入几乎都直接或间接来自于纳税人。任何一个纳税人都不会长期容忍自己缴纳的税收最后变成外国公司的利润。因此大量投资于无法大幅度降价的现有技术是没有前途的。光伏组件更是要将降低成本放在首位。太阳能的波动性很大，太阳能平均功率只有峰值功率的五分之一。因此同样多的光伏发电量需要五倍于火电的装机量。而且电能很难储存，黑夜、阴雨天无法发电。还要另外投资储能装置和智能电网，付出昂贵的储能和调度成本。光伏装置还有寿命和效率衰减问题。这所有的一切的都要求光伏发电大幅度降低成本。而在发电成本中，不但应包括太阳能光伏发电装置本身的成本，还应包括管理成本、占地成本、资金成本、安装建设成本、清洁维护成本等等。光伏组件转换效率的提高仅仅是其中一个方面。目前光伏行业将绝大多数的时间精力和资金都投入在提高电池效率的这条路，从某种意义上来讲是一种失策。当然在人工费用较高的地区，转换效率的提高可以减少系统安装成本，有一定积极意义。但许多新型快速安装装置也可以大幅减少系统安装成本。因此还是要综合考量哪一种组合方式系统总体成本才能达到最低。现有固定倾角的光伏电站结构，自从太阳能电池专利技术以来的几十年变化都不大。光伏电站是与电网相连并向电网输送电力的光伏发电系统。而光伏阵列是指由若干个光伏构件、光伏组件在机械和电气上按一定方式组装在一起并且有固定的支撑结构而构成的发电单元。通常光伏阵列发出的是直流电。如果安装了带有微型逆变器的光伏组件，也可发出交流电。也有人称光伏阵列为光伏方阵。通常，光伏阵列加上汇流箱、直流配电柜、逆变器、变压器、交流配电柜、电缆等诸多部件才能构成一个完整的光伏电站。光伏电站通常包含有多个光伏阵列。总体上看，光伏阵列的结构大致类似于一个车棚。顶棚就是电池板，由下面的立柱地基横梁。其结构大致可分为以下几个部分:最下面是地基，一般有以下几种:螺旋桩、条状混凝土地基和块状混凝土地基。在上面是安装支架，包括立柱、横梁、檩条等等。一般用螺钉紧固，属于简支结构。最上面安装有多块光伏组件电池板。然后用电缆连接各个组件，并联接汇流箱、配电柜、逆变器、变压器等设备，最后连接上电网。光伏发电系统通常分成几个层次，第一层次为单元层次，最小且不可分割。对于晶娃太阳能电池片，一般其特征尺寸(直径或边长)为125mm、156mm, —般电压较低(0.5V左右)。第二层次是封装层次。其特征是，多个单元串并联，固定封装在一个组件里。对于晶硅太阳能电池组件，一般是由60-72个硅片封装在玻璃和铝背板之间而成。尺寸一般为1-2平米；第三层次是阵列层次，一般由多块组件和支撑结构组成。在跟踪系统中更为明显，多块组件形成的光伏阵列作为一个整体可绕轴转动；第四个层次就是电站层次，通常容量从几百KW到几欄不等，占地较大。但由于缺少中间层次，需一块一块单独安装组件，安装时间较长，耗费人工较多。太阳能光伏电站的成本通常包括以下组件成本、支架成本、地基成本、人工成本、逆变成本等等。除去组件部分的其他成本也叫BOS(balance of system)成本。目前光伏组件的大部分市场还在发达国家。从经济考虑，安装规模越大，单位装机成本就越低。在2007年以前过去组件价格高达在几年前由于光伏组件的价格很贵每瓦3-5美元，与之相比钢铁水泥的支架结构成本所占的比例甚小，所以过去没有得到足够的重视。而现在随着组件价格不断下跌，价格甚至低到每瓦0.7美元，因此要再节省0.01美元，成本降低1.4%都是很不容易的。而地基支架安装人工所占的比重则相对越来越大。而发达国家的人工成本更高。通常BOS成本高达1.2 2美元，某些情况BOS成本甚至更高，甚至占到电站总成本的三分之二。因此BOS成本已经成了主要矛盾。据报道，在一个IOMW的大型电站BOS成本中，每瓦的人工成本超过0.2美元、如果算上工程管理费用和其他费用包含的人工，总的人工成本甚至更高。仅仅与人工的相关费用就将超过组件成本的三分之一了。现有工艺的缺点就是时间长、成本高、工序繁杂。从电力行业发展规律看，规模化是有效降低成本的一种常用手段。风电、火电、核电、水电都是如此。火电从20万千瓦、30万千瓦一直发展到现在超临界的60万千瓦；核电也是从30万、60万发展到100万千瓦。因此总的发展思路就是“做大做强”，做大就是整体结构要适应规模化的要求；做强就是要有规模效益，许多固定费用平均分摊就能够降低成本。光伏发电系统安装成本也显示出规模经济的重要特征。据报道，美国2011年装机容量小于2千瓦的系统平均安装成本为每瓦7.7美元；而装机容量超过1000千瓦的大型商用系统为每瓦4.5美元；装机容量大于10000千瓦的系统仅为每瓦2.8至3.5美元。目前光伏组件的尺寸也在逐步增加。从过去60片增加到72片晶硅电池片的组件，甚至还有5.7平米的大型薄膜光伏组件。但是受制于一些客观条件再增大遇到很多困难。72片的组件已经重达50斤，尺寸已经达到2米高，I米宽。因此再大再重一个人搬动不便。组件有玻璃和晶体硅薄片，很脆，对变形敏感。因此如果现有结构不改变，尺寸增大带来的变形可能会使玻璃碎裂，或者使硅片隐裂，造成不必要的损失。组件太大人力无法搬运。安装成本降低，而结构成本运输成本上升，总的造价未必降低。因此必须综合考虑其生产运输安装流程。现在光伏行业几乎全行业亏损，国内外许多知名企业裁员停产甚至倒闭。目前行业的困境说明人们并没有预料到光伏组件集成板相关技术在降低人工成本方面所拥有的巨大潜力。实际上在相当长的时间内光伏安装结构都未能取得突破，许多类型的结构甚至数十年前就在使用了。如果真有突破，发达国家高企的BOS成本早就降下来了。在许多场合BOS的成本甚至是光伏组件成本的数倍。要知道，光伏组件由较为复杂精密的部件组成，仅仅在十年前还严重供不应求。而支撑结构是由便宜的钢铁水泥组成的。可想而知，发达国家BOS的成本中相当大的一部分是人工成本。缩短安装时间提高安装效率还可以使同样多的工人完成更大更多的光伏电站，也更有利于可再生能源的普及。综上所述，缩短安装时间、降低人工成本已经成为当务之急。目前缩短本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种采用光伏组件集成板的光伏阵列，其特征在于，包括至少两根横梁和至少两块光伏组件集成板；至少两根横梁的纵轴之间的夹角小于15度；至少一根横梁的纵轴与至少两块光伏组件集成板的纵轴的夹角均不小于30度且不大于150度；至少一组横梁支撑的所有光伏组件集成板的总面积大于十二平方米。

【技术特征摘要】
1.一种采用光伏组件集成板的光伏阵列，其特征在于，包括至少两根横梁和至少两块光伏组件集成板；至少两根横梁的纵轴之间的夹角小于15度；至少一根横梁的纵轴与至少两块光伏组件集成板的纵轴的夹角均不小于30度且不大于150度；至少一组横梁支撑的所有光伏组件集成板的总面积大于十二平方米。2.根据权利要求1所述的采用光伏组件集成板的光伏阵列，其特征在于，同一根横梁的左右侧均固定了一组光伏组件集成板。3.根据权利要求1所述的采用光伏组件集成板的光伏阵列，其特征在于，光伏组件集成板安装于横梁上方，与横梁固定。4.根据权利要求1所述的采用光伏组件集成板的光伏阵列，其特征在于，至少两根横梁相互平行。5.根据...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙涛，
申请(专利权)人：孙涛，
类型：发明
国别省市：