高集成度折叠式光伏阵列制造技术

一种高集成度折叠式光伏阵列，包括至少两块光伏组件集成板以及至少一个中间支撑结构，中间支撑结构上固定了至少两个铰链；光伏组件集成板与中间支撑结构之间分别通过铰链连接；至少两块光伏组件集成板与地面接触；光伏阵列上所有的光伏组件总面积大于18平米。本发明专利技术可以集成包括地基、支架、电缆、光伏组件、逆变器、汇流箱、优化器、光伏组件功率检测装置、插头插座在内的诸多零部件，减少了中间环节，从而大大提高了安装速度，扩充了其使用范围，降低了安装成本。展开后其低矮的外形大大提高了抗风能力。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】一种高集成度折叠式光伏阵列，包括至少两块光伏组件集成板以及至少一个中间支撑结构，中间支撑结构上固定了至少两个铰链；光伏组件集成板与中间支撑结构之间分别通过铰链连接；至少两块光伏组件集成板与地面接触；光伏阵列上所有的光伏组件总面积大于18平米。本专利技术可以集成包括地基、支架、电缆、光伏组件、逆变器、汇流箱、优化器、光伏组件功率检测装置、插头插座在内的诸多零部件，减少了中间环节，从而大大提高了安装速度，扩充了其使用范围，降低了安装成本。展开后其低矮的外形大大提高了抗风能力。【专利说明】局集成度折叠式光伏阵列
本专利技术涉及太阳能光伏发电
，具体涉及一种高集成度折叠式光伏阵列。
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。然而目前太阳能光伏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光伏发电装置效率偏低，成本较高，经济性还无法与常规能源相竞争。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。目前许多光伏企业将大量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。但许多其他方法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零部件、光伏组件在机械和电气上按一定方式组装在一起并且有相应的支撑结构而构成的发电单兀。也有人称光伏阵列为光伏方阵。通常，光伏电站可包含有多个光伏阵列。光伏阵列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,—般电压和功率较低，单片功率一般小于5W。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。由于过去光伏组件的价格很贵甚至超过每瓦3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。许多情况下BOS成本超过I美元，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。现有工艺的缺点就是时间长、成本高、工序系 7Τ< ο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。即装机容量越大，成本越低。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。组件内还有玻璃和晶体硅薄片，很脆，对变形敏感。俗话说，“木秀于林，风必摧之。”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。现在许多企业仍在花大量资源在提高百分之零点几的效率方面上，而没有预料到快速安装技术在降低人工成本方面所拥有的巨大潜力。这个教训太深刻了。要知道发达国家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。因此如何一次安装更多的光伏组件，缩短安装时间，更好地发挥规模效应，并提高抗风能力，降低光伏电站的安装成本已经成为亟待解决的问题。
技术实现思路
针对现有技术存在的缺陷，本专利技术提出一种高集成度折叠式光伏阵列。高集成度折叠式光伏阵列集成了多块光伏组件集成板以及中间支撑结构等。光伏组件集成板是指一种有一定规模的，易于整体安装运输的多块光伏组件及其支撑结构的组合体。有一定规模才能有规模效益。因此光伏组件集成板应包含多块光伏组件。光伏组件集成板上所有光伏组件的总面积不应小于5平米。易于整体安装运输才能节省人工，避免一块一块地安装固定和连线。整装整运是光伏组件集成板的一大特点。为便于集装箱运输，其形状应为长条状的板。显然光伏组件应位于集成板的正面，以充分吸收太阳光。为了避免组件之间相互遮挡光伏组件的受光面应位于一个平面上。光伏组件背面为支撑结构，支撑结构可以有夹芯板、压型金属板、框架结构等多种形式。而由于光伏组件集成板包含多块组件，有一定重量，通常人工很难抬起，需要借助叉车、起重机、装载机之类的工具。光伏组件集成板可以一次安装多块组件，是一种很有前途的产品。但由于运输条件的限制，象集装箱尺寸，隧道或火车车厢的尺寸都是非常有限的。而光伏组件集成板是一个整体，它的尺寸也因此受到了限制。例如20英尺普通集装箱，其内尺寸为5.69米X 2.13米X 2.18米。而通常一块240W的光伏组件尺寸约为1.6米X I米，如光伏组件集成板尺寸为5.6米X 2.1米，则在20英尺普通集装箱内一块光伏组件集成板竖直安装光伏组件只能装5块240W的组件。本专利技术综合考虑了以上因素，高集成度折叠式光伏阵列的技术方案优选为:一种高集成度折叠式光伏阵列，包括至少两块光伏组件集成板以及至少一个中间支撑结构，中间支撑结构上固定了至少两个铰链；光伏组件集成板与中间支撑结构之间为铰链连接；至少两块光伏组件集成本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高集成度折叠式光伏阵列，包括至少两块光伏组件集成板以及至少一个中间支撑结构，其特征在于：中间支撑结构上固定了至少两个铰链；光伏组件集成板与中间支撑结构之间分别通过铰链连接；至少两块光伏组件集成板与地面接触；光伏阵列上所有的光伏组件总面积大于18平米。

【技术特征摘要】

【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：