CN114337528A - 一种渔光互补发电***及其工作方法 - Google Patents

一种渔光互补发电***及其工作方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种渔光互补发电***及其工作方法，包括光伏发电组件、透光折射组件、接线电缆、逆变器、储能电池组、补光灯具和诱光灯具；所述光伏发电组件通过所述接线电缆与逆变器连接进而接入区域电网，或光伏发电组件通过所述接线电缆连接储能电池组；夜晚或白天需要鱼类补光诱光的时段，利用所述储能电池组储存的电能或光伏发电组件产生的电能驱动补光灯具和诱光灯具。解决光伏发电板遮挡面积下的光线照明问题，保证鱼类的自然光照明。

Description

一种渔光互补发电***及其工作方法
技术领域
本发明属于光电技术领域，涉及一种渔光互补发电***及其工作方法。
背景技术
渔光互补”是一种将渔业养殖与光伏发电相结合，实现“一地多用、渔光互补”的发电新模式，可以提高资源利用率和单位面积土地的经济价值，对光伏电站大范围落地应用具有重要的推动作用。
目前渔光互补技术存在的主要问题是，由于光伏发电板覆盖部分水面，造成阳光遮挡，从而影响水下鱼类的生长，部分鱼类甚至出现生长缓慢或繁殖困难的问题。特别是对于桩基支架安装的光伏发电板，光伏支架和桩基严重影响鱼类的捕捞和收获，造成水域鱼类严重减产，因此，众多鱼类养殖户拒绝渔光互补这样的技术和项目。
发明内容
本发明的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供一种渔光互补发电***及其工作方法，解决光伏发电板遮挡面积下的光线照明问题，保证鱼类的自然光照明。
为达到上述目的，本发明采用以下技术方案予以实现：
一种渔光互补发电***，包括光伏发电组件、透光折射组件、接线电缆、逆变器、储能电池组、补光灯具和诱光灯具；
所述光伏发电组件通过所述接线电缆与逆变器连接进而接入区域电网，或光伏发电组件通过所述接线电缆连接储能电池组；夜晚或白天需要鱼类补光诱光的时段，利用所述储能电池组储存的电能或光伏发电组件产生的电能驱动补光灯具和诱光灯具。
优选的，诱光灯具设置在在光伏发电组件区域之外。
优选的，诱光灯具为高压钠灯、镁灯、LED灯和诱光灯中的一种或任意组合。
优选的，光伏发电组件与透光折射组件采用漂浮式或支架式，安装在水面上方。
优选的，光伏发电组件与透光折射组件安装在鱼塘、湖面、河面或浅海海面。
优选的，光伏发电组件为单晶硅组件、多晶硅组件、叠片组件、双面晶硅组件、单面晶硅组件、所薄膜光伏发电组件和钙钛矿光伏发电组件中的一种或任意组合。
优选的，透光折射组件为菲涅尔透镜玻璃板、透光折射玻璃板、高效导光管和透光折射棱镜中的一种或任意组合。
优选的，储能电池组为三元锂、磷酸铁锂、铅锌电池和锌空气电池中的任意一种或组合。
一种基于上述任意一项所述渔光互补发电***的工作方法，包括以下步骤：
S1：根据不同水域内不同种类的人工饲养鱼类品种，选择不同折射率的透光折射组件；
S2：根据不同水域类型、所处地理位置及光照条件，选择光伏发电组件类型、安装面积和安装方式；
S3：根据不同水域类型和养殖的鱼类品种，选择不同类型的补光灯具或诱光灯具；
S4：根据鱼类生长的不同阶段和渔光互补发电***的透光折射光线情况，选择特定光谱波长的补光灯具；
S5：在需要捕捞成鱼的时段，采用诱光灯具在水面或水下诱使鱼类聚集，然后利用网具捕捞；
S6：白天光照条件良好的时段，光伏发电组件所发出的电量经过接线电缆汇集，送入储能电池组蓄电，或通过逆变器输送至区域电网；
S7：夜晚时段，水域内补氧鼓气装置、补光灯具或诱光灯具所需电量，利用储能电池组发电或区域电网供电满足。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
本发明通过在光伏发电组件旁设置透光折射组件，通过透光折射组件将自然光折射入相邻光伏发电组件对应的水下区域，从而利用太阳光线折射原理，解决光伏发电板遮挡面积下的光线照明问题，保证鱼类的自然光照明，不会影响鱼类的生产，进而增加鱼类养殖的经济收益。利用光伏发电和储能蓄电池蓄电，能够将电量储存，满足其他的用电需求。利用诱光灯照明，吸引成体鱼类聚集，方便成鱼捕捞收获。
附图说明
图1为本发明的渔光互补发电***示意图。
其中：1-光伏发电组件；2-透光折射组件；3-补光灯具；4-接线电缆；5-诱光灯具；6-储能电池组；7-逆变器；8-鱼类养殖水域。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例；基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
需要说明的是，下面描述中使用的词语“前”、“后”、“左”、“右”、“上”和“下”指的是附图中的方向，词语“内”和“外”分别指的是朝向或远离特定部件几何中心的方向。
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
如图1所示，为本发明所述的渔光互补发电***，包括光伏发电组件1、透光折射组件2、接线电缆4、逆变器7、储能电池组6、补光灯具3和诱光灯具5。
多个光伏发电组件1和多个透光折射组件2均位于水面上方，多个光伏发电组件1排列为多行，每一行设置有多个光伏发电组件1，整体呈阵列排布；相邻行/列的光伏发电组件1之间设置有多个透光折射组件2，每个透光折射组件2的折射区域为相邻光伏发电组件1对应的水下区域，本实施例中，相邻行的光伏发电组件1之间设置有多个透光折射组件2，形成一行光伏发电组件1，一行透光折射组件2的阵型排布。
光伏发电组件1与透光折射组件2安装在鱼塘、湖面、河面或浅海海面。光伏发电组件1与透光折射组件2采用漂浮式或支架式，安装在水面上方。
光伏发电组件1为单晶硅组件、多晶硅组件、叠片组件、双面晶硅组件、单面晶硅组件、所薄膜光伏发电组件和钙钛矿光伏发电组件中的任意一种或组合。
透光折射组件2为菲涅尔透镜玻璃板、透光折射玻璃板、高效导光管和透光折射棱镜等组件中的任意一种或组合。
每个光伏发电组件1连接有接线电缆4一端，接线电缆4另一端连接有变压器或逆变器7的输入端，变压器或逆变器7的输出端连接入区域电网。
或者每个光伏发电组件1连接有接线电缆4一端，接线电缆4另一端连接有储能电池组6输入端。
储能电池组6为三元锂、磷酸铁锂、铅锌电池和锌空气电池中的任意一种或组合。
储能电池组6输出端连接有诱光灯具5。诱光灯利用人工光照明灯具所发出的特定光谱，吸引和诱使特定鱼类聚集，从而方便渔光互补项目在收鱼阶段，高效率地将聚集在诱光灯具5附近的特定鱼类培捕捞上岸。诱光灯具5布置在光伏发电组件1区域之外，方便大型网具下网，完成捕捞作业。
相邻行/列的光伏发电组件1之间设置有多个补光灯具3，储能电池组6输出端连接补光灯具3，本实施例中，补光灯具3位于相邻列的光伏发电组件1之间，利用补光灯在阴雨天气或夜间给鱼类生长提供补光照明，鱼类生长更快，促进鱼类繁殖。
夜晚或白天需要鱼类补光或诱光的时段，利用所述储能电池组6储存的电能或光伏发电组件1产生的电能驱动诱光灯具5和补光灯具3。
诱光灯具5和补光灯具3为高压钠灯、镁灯、LED灯和诱光灯等照明灯具中的任意一种或组合。
储能电池组6输出端还连接有补氧鼓气装置，能够通过储存的电量驱动补氧鼓气装置，为鱼类养殖水域8提供充足的氧气。
在本申请另一个实施例中，渔光互补发电***中只带透光折射组件2，不带补光诱光灯具5；捕捞通过鱼池底部为斜面，捕获季节将鱼塘水抽干，最深处为捕获区域，不铺设光伏没有光伏支架的干扰，方便鱼货捕捞。
在本申请另一个实施例中，渔光互补发电***不带透光折射组件2，光伏板遮挡区域利用补光灯或诱光灯解决光照问题。
鱼货捕捞完全依靠诱光灯引诱成鱼在没有光伏支架的区域聚集，然后进行集中捕捞。
捕捞通过鱼池底部为斜面，捕获季节将鱼塘水抽干，最深处为捕获区域，不铺设光伏没有光伏支架的干扰，方便鱼货捕捞。
本发明所述渔光互补发电***的工作方法为：
S1：根据鱼塘、湖面、河面、浅海海面等不同水域内的不同种类的人工饲养鱼类的品种，选择特定透光折射组件2，使得太阳光通过透光折射组件2的光线，能够促进和满足鱼类对光线照射的需求。
S2：根据不同水域类型和所处地理位置及光照条件，选择光伏发电组件1类型及安装面积，和安装方式。
S3：根据不同水域类型和养殖的鱼类品种，选择适合的补光灯具3或诱光灯具5。
S4：根据鱼类生长的不同阶段和渔光互补发电***的透光折射光线情况，选择特定光谱波长的补光灯具3，满足鱼类生长对光线的需求。
S5：在需要捕捞成鱼的时段，利用诱光灯具5在水面或水下诱使鱼类聚集，然后利用大型网具捕捞，从而避免由于光伏支架或漂浮式光伏组件，对鱼类收获捕捞的影响。
S6：白天光照条件良好的时段，光伏发电组件1所发出的电量经过接线电缆4汇集，送入储能电池组6蓄电，或通过逆变器7输送至区域电网。
S7：夜晚时段，水域内补氧鼓气装置、补光灯具3或诱光灯具5所需电量，利用储能电池组6发电或区域电网供电满足。
补光灯具3或诱光灯具5产生特定光谱的光线，在水面或水下满足鱼类生长、产卵、受精、诱惑聚集捕捞等鱼类养殖生产工艺的需求。
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
应该理解，以上描述是为了进行图示说明而不是为了进行限制。通过阅读上述描述，在所提供的示例之外的许多实施例和许多应用对本领域技术人员来说都将是显而易见的。因此，本教导的范围不应该参照上述描述来确定，而是应该参照前述权利要求以及这些权利要求所拥有的等价物的全部范围来确定。出于全面之目的，所有文章和参考包括专利申请和公告的公开都通过参考结合在本文中。在前述权利要求中省略这里公开的主题的任何方面并不是为了放弃该主体内容，也不应该认为申请人没有将该主题考虑为所公开的发明主题的一部分。

Claims (9)

1.一种渔光互补发电***，其特征在于，包括光伏发电组件(1)、透光折射组件(2)、接线电缆(4)、逆变器(7)、储能电池组(6)、补氧鼓气装置、补光灯具(3)和诱光灯具(5)；
所述光伏发电组件(1)通过所述接线电缆(4)与逆变器(7)连接进而接入区域电网，或光伏发电组件(1)通过所述接线电缆(4)连接储能电池组(6)；储能电池组(6)输出端连接补氧鼓气装置、补光灯具(3)和诱光灯具(5)，夜晚或白天需要鱼类补光诱光的时段，利用所述储能电池组(6)储存的电能或光伏发电组件(1)产生的电能驱动补光灯具(3)和诱光灯具(5)。
2.根据权利要求1所述的渔光互补发电***，其特征在于，诱光灯具(5)设置在在光伏发电组件(1)区域之外。
3.根据权利要求1所述的渔光互补发电***，其特征在于，补光灯具(3)或诱光灯具(5)为高压钠灯、镁灯、LED灯和诱光灯中的一种或任意组合。
4.根据权利要求1所述的渔光互补发电***，其特征在于，光伏发电组件(1)与透光折射组件(2)采用漂浮式或支架式，安装在水面上方。
5.根据权利要求1所述的渔光互补发电***，其特征在于，光伏发电组件(1)与透光折射组件(2)安装在鱼塘、湖面、河面或浅海海面。
6.根据权利要求1所述的渔光互补发电***，其特征在于，光伏发电组件(1)为单晶硅组件、多晶硅组件、叠片组件、双面晶硅组件、单面晶硅组件、所薄膜光伏发电组件和钙钛矿光伏发电组件中的一种或任意组合。
7.根据权利要求1所述的渔光互补发电***，其特征在于，透光折射组件(2)为菲涅尔透镜玻璃板、透光折射玻璃板、高效导光管和透光折射棱镜中的一种或任意组合。
8.根据权利要求1所述的渔光互补发电***，其特征在于，储能电池组(6)为三元锂、磷酸铁锂、铅锌电池和锌空气电池中的任意一种或组合。
9.一种基于权利要求1-8任意一项所述渔光互补发电***的工作方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1：根据不同水域内不同种类的人工饲养鱼类品种，选择不同折射率的透光折射组件(2)；
S2：根据不同水域类型、所处地理位置及光照条件，选择光伏发电组件(1)类型、安装面积和安装方式；
S3：根据不同水域类型和养殖的鱼类品种，选择不同类型的补光灯具(3)或诱光灯具(5)；
S4：根据鱼类生长的不同阶段和渔光互补发电***的透光折射光线情况，选择特定光谱波长的补光灯具(3)；
S5：在需要捕捞成鱼的时段，采用诱光灯具(5)在水面或水下诱使鱼类聚集，然后利用网具捕捞；
S6：白天光照条件良好的时段，光伏发电组件(1)所发出的电量经过接线电缆(4)汇集，送入储能电池组(6)蓄电，或通过逆变器(7)输送至区域电网；
S7：夜晚时段，水域内补氧鼓气装置、补光灯具(3)或诱光灯具(5)所需电量，利用储能电池组(6)发电或区域电网供电满足。
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