阅读说明：本技术 一种护栏式光伏电站 (Guardrail type photovoltaic power station ) 是由 杨武保 于 2018-07-27 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种护栏式光伏电站,其中,多块太阳能电池片连接成为长条太阳能电池组件,多个长条太阳能电池组件相互平行排列连接形成太阳能电池阵列,一组或多组太阳能电池阵列由支架单元固定并被安装在护栏基座形成护栏式光伏电站。本发明的护栏式光伏电站不需要占用土地,仅需要护栏空间,并且透光、透气。(The invention discloses a guardrail type photovoltaic power station, wherein a plurality of solar cells are connected to form a strip solar cell assembly, a plurality of strip solar cell assemblies are arranged in parallel to form a solar cell array, and one or more groups of solar cell arrays are fixed by a support unit and are arranged on a guardrail base to form the guardrail type photovoltaic power station. The guardrail type photovoltaic power station disclosed by the invention does not occupy the land, only needs the guardrail space, and is light-transmitting and breathable.)

一种护栏式光伏电站

技术领域

本发明涉及太阳能应用领域，特别涉及一种光伏电站。

背景技术

根据国家权威机构报道，2017年，中国能源的消耗量为44.9亿吨标准煤，相当于36万亿度电；2017年，中国发电量为57118.2亿度电，约占全部能源消耗的1/6；2017年，中国光伏发电量为1182度电，占全部发电量的2％，同比增长78.6％。

国家能源局的数据为：2017年，全社会用电量63077亿千瓦时，同比增长6.6％。2017年，全国电源新增生产能力(正式投产)13372万千瓦，其中，水电1287万千瓦，火电4578万千瓦。另外并网太阳能发电达13025万千瓦。

去年，全球规模安装的太阳能电池装机量达117GW，其中中国的装机量超过50GW(分布式光伏电站接近20GW)。粗略计算可知，太阳能电站运营投资一直是金融机构最喜欢的产品，而且可以说，当前太阳能电站本身已经成为金融产品。

光伏发电的伟大意义：太阳光照射到地面，所发射的太阳能为1kW/平米，光伏效率即是为10％，也可以获得100W的电功率，每天照射5小时，就是0.5度电，对于1个平面投影面积1000平米的建筑，如果屋顶是光伏电池，每天可获得500度的电；如果建筑高度是10层楼，总高为30米，则外墙面积(包括窗户)为6600平米，取一半的太阳光照射区域安装太阳能电池，可获得3000度/天的电能。完全满足了该建筑的需求。

2017年，全社会用电量63077亿千瓦时，按照光伏发电每瓦一年发一度电计算，需要的装机容量为63077亿瓦(6307.7GW)；按照每平米发电量为100W计算，需要的面积为630.77亿平米。

可以坚定的说，因为太阳能电池技术，未来将不存在任何能源短缺问题，未来世界的国际能源安全地缘政治，将彻底被改写。

光伏技术是实现人类清洁无污染、永不枯竭可持续发展的能源技术，当前的光伏组件需要占用土地、应用于建筑物时对安装光伏组件的建筑物顶有一定承重、光照条件要求。当前，太阳能电池产业中，电池板的生产已经处于严重过剩状态，也就是说，制约太阳能电池产业发展的最大障碍，是太阳能电站建设用地的限制。国家明确要求，必须是荒山荒地，才能用于光伏电站建设，同时，国家还严格执行用地、上网发电额度审批。

发明内容

本发明的目的是提供一种护栏式光伏电站，解决现有技术中的光伏电站建设中面临的空地的稀缺性问题。

为解决上述问题，本发明提供了一种护栏式光伏电站，其中，多块太阳能电池片连接成为长条太阳能电池组件，多个长条太阳能电池组件相互平行排列连接形成太阳能电池阵列，一组或多组太阳能电池阵列由支架单元固定并被安装在护栏基座形成护栏式光伏电站。

优选地，所述的多个长条太阳能电池组件的平行排列指不同长条太阳能电池组件的长边之间相互平行。

优选地，所述的多个长条太阳能电池组件的平行排列为竖直平行排列，水平平行排列或倾斜平行排列。

优选地，相邻长条太阳能电池组件之间的间距大于等于长条太阳能电池组件宽度的一半。

优选地，每个所述的长条太阳能电池组件的受光层的法线与所有长条太阳能电池组件的长边中线形成的平面的夹角在10-80度之间。

优选地，所述的太阳能电池片是单晶、多晶硅太阳能电池片，薄膜硅、CIGS薄膜性太阳能电池片，砷化镓三五族太阳能电池片，或钙钛矿型太阳能电池片。

优选地，所述的多块太阳能电池片连接成为的长条太阳能电池组件是矩形或平行四边形，所述的长条太阳能电池组件的厚度为电池片的封装厚度，所述的封装厚度在2mm至20mm之间，所述的长条太阳能电池组件的宽度在10mm至500mm之间，所述的长条太阳能电池组件的长度在30mm至2000mm之间。

优选地，所述的长条太阳能电池组件的厚度是5mm。

优选地，每一组所述的太阳能电池阵列的两端安装有旋转机构，或多组所述的太阳能电池阵列共同使用一组旋转机构。

优选地，所述的支架单元包括竖直杆和水平杆。

本发明相比于现有技术的有益效果在于：本发明提供的多块太阳能电池片连接成为长条太阳能电池组件，多个长条太阳能电池组件相互平行排列连接形成太阳能电池阵列，一组或多组太阳能电池阵列由支架单元固定并被安装在护栏基座形成的护栏式光伏电站不需要空地，它可以依附于任何建造物表面，也可以独立建设成为光伏护栏，替代传统的围栏、护栏。

这种太阳能电池阵列不仅拥有与常规太阳能电池组件同样高的光伏效率，还具有以下优点，a、透气特性，这样比如作为室***栏时，不会因为大风而毁坏；b、透光特性，在太阳能电池阵列的两侧，可以相互看见，不影响视觉观看，或附着在建造物表面时，不影响建造物本身的底色；c、柔性特性，可以根据建造物表面的外形，设计制造为任何外形；d、因为不需要占地，可以在任何场合进行施工应用。

附图说明

图1是本发明公开的一种护栏式光伏电站的结构示意图。

附图标号：

1区表示长条太阳能电池组件之间为竖直平行排列；

2区表示长条太阳能电池组件之间为水平平行排列；

3区表示长条太阳能电池组件之间为倾斜平行排列；

4表示支架单元；

5表示一组太阳能电池阵列。

具体实施方式

以下结合附图，对本发明上述的和另外的技术特征和优点进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本发明的部分实施例，而不是全部实施例。

如图1所示，显示了本发明公开的一种护栏式光伏电站的结构示意图。其中，多块太阳能电池片连接成为长条太阳能电池组件，多个长条太阳能电池组件相互平行排列连接形成太阳能电池阵列，一组或多组太阳能电池阵列由支架单元4固定并被安装在护栏基座形成护栏式光伏电站。根据需要，一组太阳能电池阵列可以使用一组支架单元4固定，多组太阳能电池阵列也可以共同使用一组支架单元4固定，或多组太阳能电池阵列可以分别使用多组支架单元4固定。

所述的多个长条太阳能电池组件的平行排列指不同长条太阳能电池组件的长边之间相互平行。

所述的多个长条太阳能电池组件的平行排列可以是竖直平行排列1，水平平行排列2或倾斜平行排列3。也就是说，其中多组太阳能电池阵列时，每组太阳能电池阵列的长条太阳能电池组件可以是水平平行排列，竖直平行排列或是以不同的角度分别平行排列，即相互之间不需要像同一组内那样必须以同一个角度平行。

相邻长条太阳能电池组件之间的间距大于等于长条太阳能电池组件宽度的一半。

每个所述的长条太阳能电池组件的受光层的法线与所有长条太阳能电池组件的长边中线形成的平面的夹角在10-80度之间。这样，所有太阳能电池片的受光面，最大限度的满足最大面对太阳光直射，并保持护栏特性、以及其它透光、透气特性。而且，同一护栏基座、且在同一平面空间的不同组太阳能电池阵列，虽然太阳能电池片没有形成一个平面，但是整个组件的宏观上在同一竖直平面内。

长条太阳能电池组件之间的间距、受光层法线与长条太阳能电池组件的长边中线形成的平面的夹角，是以获得最大的光照、满足护栏式光伏电站的其它透光、透气、防护等要求综合考虑并计算得到的。

所述的太阳能电池片是单晶、多晶硅太阳能电池片，薄膜硅、CIGS薄膜性太阳能电池片，砷化镓三五族太阳能电池片，或钙钛矿型太阳能电池片。任何材料制作的太阳能电池片，均可以作为太阳能电池阵列中的太阳能电池片。

所述的多块太阳能电池片连接成为的长条太阳能电池组件是矩形或平行四边形，所述的长条太阳能电池组件的厚度为电池片的封装厚度，所述的封装厚度在2mm至20mm之间，所述的长条太阳能电池组件的宽度在10mm至500mm之间，所述的长条太阳能电池组件的长度在30mm至2000mm之间。优选地，所述的长条太阳能电池组件的厚度是5mm。所有具有平行四边形形态的由多块太阳能电池片组成的长条太阳能电池组件，无论其厚度、宽度及长度为任何尺寸，均可构成太阳能电池阵列中的长条太阳能电池组件。

每一组所述的太阳能电池阵列5的两端安装有旋转机构，从而使得其中的长条太阳能电池组件可以共同旋转，或多组所述的太阳能电池阵列共同使用一组旋转机构，从而更好地提高光伏转换区域的光通量。

所述的支架单元4包括竖直杆和水平杆，所述的竖直杆和水平杆是钢铁、铝合金或水泥材质。竖直杆和水平杆作为固定及支撑杆，根据需要可以是一根或多根。

实施例：

太阳能电池片的尺寸为156mm*156mm，光伏效率为22％，是单晶硅高效perc电池。

10片太阳能电池片一排，串联连接，形成长度1560mm、宽度156mm的长条太阳能电池组件，长条太阳能电池组件迎光形成光伏功能受光面，用超白玻璃进行封装，另一面，利用普通强化玻璃封装，用于形成太阳能电池阵列5中的一个长条太阳能电池组件。

利用40mm*80mm的镀锌方钢作为支架单元4，一个支架单元4为：高度1.6米，宽度1.6米；在支架单元4内，安装10块长条太阳能电池组件。

其中长条太阳能电池组件在由竖直杆和水平杆组成的支架单元4内的排列方式为：方式一，10块长条太阳能电池组件均竖直平均分布排列在支架单元4内，其中光伏功能受光面与支架单元4平面的夹角为10°到170°可调，调节时所有长条太阳能电池组件同时调节，保证长条太阳能电池组件之间相互平行；调节角度以长条太阳能电池组件的光伏功能受光面获得最大的光照；多块长条太阳能电池组件竖直排列形成图1中的长条太阳能电池组件之间为竖直平行排列1的一组太阳能电池阵列5。方式二，10块长条太阳能电池组件均水平平行平均分布排列在支架单元4，其中长条太阳能电池组件的光伏功能受光面与支架单元4平面的夹角为110°到170°可调，或固定在135°左右，水平排列在支架单元4内形成图1中的长条太阳能电池组件之间为水平平行排列2的一组太阳能电池阵列5。或长条太阳能电池组件与支架单元4以一定角度倾斜平行排列，形成图1中的长条太阳能电池组件之间为倾斜平行排列3的一组太阳能电池阵列5。多组太阳能电池阵列5组合起来，构成整体大面积的护栏式光伏电站。

本发明的护栏式光伏电站不需要占用任何其它用途的土地、不改变护栏、围栏本身的功能，基于太阳能电池阵列的护栏式光伏电站，其应用领域包括但不限于：(1)公路、高速公路护栏或中间隔离带，在具有公路护栏、隔离带作用的同时，还具有光伏电站功能。因为不需要占地，所得到的光伏电站的收益大幅度提高；因为具有发电功能，建设公路护栏、隔离带将不再是单纯的投入，而是有巨大的额外收益。(2)横跨公路的广告牌，在广告牌的上面，加装太阳能电池阵列，因为不影响视觉，广告功能保持；由于可以发电，还具有发电带来的收益。(3)与两侧的太阳能电池阵列结合，在公路上行驶的车辆，将不再受暴晒的折磨。(4)铁路、高铁护栏，同样是既具有护栏功能，又具有发电功能；尤其是，电气化铁路，其用电量巨大，有了护栏式光伏电站，将进一步提高铁路运输公司的收益。(5)庭院护栏，护栏式光伏电站，即美观、又可以发电获得收益，未来有望取得国家支持，成为庭院护栏的标准配置。(6)农地护栏，因为不需要占用耕地，农产品种植不受影响，同时还可以发电，这是当前光伏农业所梦寐以求的。(7)光伏防风带，国家多年来坚持投资建设三北防护林，利用护栏式光伏电站可以替代防护林，或在防护林的基础上增加护栏式光伏电站，将极大提高相关收益。

以上所述的具体实施例，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步的详细说明，应当理解，以上所述的仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限定本发明的保护范围。特别指出，对于本领域技术人员来说，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。