CN206114933U - 一种光伏组件聚光装置、光伏阵列及光伏*** - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及光伏发电技术领域，公开了一种光伏组件聚光装置、光伏阵列及光伏***，其中，光伏组件聚光装置包括设置于相邻两行光伏组件之间的至少一个反射镜，所述至少一个反射镜用于将光线反射向所述相邻两行光伏组件中受光面朝向其设置的一行光伏组件上。上述光伏组件聚光装置可以将相邻的两行光伏组件之间的光线反射向光伏组件上，从而可以大大提高光伏组件的入光量，进而提高光伏组件的发电量，所以，该光伏组件聚光装置可以有效提高光伏阵列的发电量，进而降低光伏发电成本。

Description

一种光伏组件聚光装置、光伏阵列及光伏***

技术领域

本实用新型涉及光伏发电技术领域，特别涉及一种光伏组件聚光装置、光伏阵列及光伏***。

背景技术

目前，大型地面光伏电站中超过90％的电站是采用晶硅光伏组件的串并联，加上支架、汇流箱、逆变器、监控***等部件，通过各种线缆的连接，最终向光伏电网输出电力。尽管这种光伏电站已尽可能地降低了整体造价，但是其光伏发电成本与常规火电成本相比，价格仍然高出至少一倍；究其原因，主要是由于光伏电站中，光伏组件所占成本较高，然而，由于绝大部分地区一年中的辐照度平均不超过600瓦/平方米，仅约为标准测试条件1000瓦/平方米的60％，因此光伏组件绝大部分时间都是处于低辐照度下运行，即光伏组件绝大部分时间的入光量都较少，而在发电面积不变的情况下入光量较少即意味着光伏组件的发电量较低，光伏组件的发电量低即导致最终光伏电站的光伏发电成本相对提高了。因此，太阳能光伏组件运行过程中，增加光伏组件入光量是提高其发电量进而降低光伏发电成本的有效途径之一。

实用新型内容

本实用新型提供了一种光伏组件聚光装置、光伏阵列及光伏***，用以解决现有技术的光伏阵列中光伏组件的发电量较少、进而导致光伏发电成本相对较高的问题。

为达到上述目的，本实用新型提供以下技术方案：

一种光伏组件聚光装置，包括设置于相邻两行光伏组件之间的至少一个反射镜，所述至少一个反射镜用于将光线反射向所述相邻两行光伏组件中受光面朝向其设置的一行光伏组件上。

上述光伏组件聚光装置可以将相邻的两行光伏组件之间的光线反射向光伏组件上，从而，可以大大提高光伏组件的入光量，进而提高光伏组件的发电量，所以，该光伏组件聚光装置可以有效提高光伏阵列的发电量，进而降低光伏发电成本。

优选地，所述光伏组件聚光装置包括一个所述反射镜；所述反射镜的反射面与所述一行光伏组件的受光面呈一定的倾角、以使照射到该反射面上的光线朝向所述一行光伏组件的受光面反射。

优选地，当所述反射镜的反射面垂直于水平面设置时，所述倾角达到最小值；当所述反射镜的反射面分别和与其相邻的两个光伏组件相拼接时，所述倾角达到最大值。

优选地，所述反射镜为平面镜或者曲面镜。

优选地，所述反射镜包括具有反射面的反射层、用于支撑反射层的支撑层、以及位于所述反射层和所述支撑层之间的粘接层。

优选地，所述反射镜的反射面上设置有至少一个平行于所述反射面、且平行于所述光伏组件的受光面设置的微型三棱柱结构。

优选地，所述反射镜沿其顶端到底端的方向上依次设置有多个微型三棱柱结构，且沿所述反射镜的顶端到底端的方向上，所述微型三棱柱的顶部夹角依次增大。

优选地，每一个所述微型三棱柱结构为透光结构；或者，每一个所述微型三棱柱结构为不透光结构。

优选地，所述光伏组件聚光装置还包括用于固定安装所述反射镜的支架单元。

优选地，所述支架单元包括固定支撑于地面的立柱，以及安装于所述立柱上、且沿所述光伏阵列的列方向延伸的横梁；所述反射镜的底端安装于所述横梁上，所述反射镜的顶端安装于所述立柱上。

优选地，所述支架单元为可伸缩式结构；所述反射镜为可随着所述支架单元的伸缩运动而伸缩的伸缩式结构；或者，所述反射镜为可随着所述支架单元的伸缩运动而滑动的滑块式结构；或者，所述反射镜为可随着所述支架单元的伸缩运动而折叠的折叠式结构。

一种光伏阵列，包括多行光伏组件，还包括上述任一技术方案中所述的光伏组件聚光装置。

优选地，所述光伏组件聚光装置中，所述至少一个反射镜的顶端和与其相邻的光伏组件的顶端相接触。

一种光伏***，包括上述两个技术方案中所述的光伏阵列。

本实用新型提供的光伏发电技术方案，通过在每相邻的两行光伏组件之间设置光伏组件聚光装置，从而有效地利用了每相邻的两行光伏组件之间的光线，大大增加了光伏组件的入光量，进而提高了光伏阵列的发电量、从而降低了光伏发电的成本；并且，由于本实用新型提供的光伏组件聚光装置的结构、加工和安装工艺都比较简单，且该光伏组件聚光装置的增设不需要对原有光伏组件进行改进，这也在一定程度上降低了光伏发电的成本。因此，本实用新型提供的光伏发电技术方案，可以在仅增加不到光伏组件10％的成本的情况下，实现使光伏组件入光量提高1.5～2倍，从而有效降低光伏发电的成本。

附图说明

图1为本实用新型实施例提供的一种光伏阵列的结构示意图；

图2为本实用新型实施例提供的一种光伏阵列中列方向上排列的光伏组件、光伏组件聚光装置和支架单元的切面结构示意图；

图3为本实用新型另一实施例提供的一种光伏阵列中列方向上排列的光伏组件、光伏组件聚光装置和支架单元的切面结构示意图；

图4为本实用新型实施例提供的一种光伏组件聚光装置的反射镜的切面结构示意图；

图5为本实用新型另一实施例提供的一种光伏组件聚光装置的反射镜的切面结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。

请参考图1～图5。

如图1～图5所示，本实用新型实施例提供的一种光伏组件聚光装置，包括设置于相邻两行光伏组件1之间的至少一个反射镜3，该至少一个反射镜3用于将光线反射向相邻两行光伏组件1中受光面11(即光伏组件1用于接收光线的一侧表面)朝向其设置的一行光伏组件1上。

如图1所示，x方向和y方向为水平面上正交的两个方向，其中，x方向为阵列排布的光伏组件1的行方向，y方向为阵列排布的光伏组件1的列方向；z方向为与x方向和y方向所在的平面垂直的方向；上述光伏组件聚光装置2可以将相邻的两行光伏组件1之间的光线反射向光伏组件1上，从而，可以大大提高光伏组件1的入光量，进而提高光伏组件1的发电量，所以，该光伏组件聚光装置2可以有效提高光伏阵列的发电量，进而降低光伏发电成本。

如图1～图5所示，一种具体的实施例中，本实用新型实施例提供的光伏组件聚光装置2包括一个反射镜3；该反射镜3的反射面31(即反射镜3用于反射光线的一侧表面)朝向与其相邻且受光面11朝向其倾斜设置的一行光伏组件1设置，并且，该反射镜3的反射面31与该行光伏组件1的受光面11呈一定的倾角α设置、从而使照射到该反射面31上的光线可以朝向该行光伏组件1的受光面11反射。

如图1～图5所示，在上述实施例的基础上，一种具体的实施例中，每一个光伏组件聚光装置2中，反射镜3的顶端和受光面31背向其设置的一行光伏组件1的顶端相接触，具体地，该反射镜3的顶端与该行光伏组件1的顶端相拼接以形成三角形房顶状结构；此时，反射镜3不会对直射向光伏组件1的光线产生遮挡。

如图2和图3所示，一种优选的实施例中，当反射镜3的反射面31垂直于水平面设置时所形成的倾角α的值为其最小值；当反射镜3的底端与受光面31朝向其设置的一行光伏组件1的底端也相接触(即反射镜3的反射面31和与其相邻的两个光伏组件1的受光面31相拼接)时，所形成的倾角α的值为其最大值。

如图1～图5所示，一种优选的实施例中，反射镜3的底端和受光面31朝向其设置的一行光伏组件1的底端也相拼接；此时，该反射镜3和与其相邻的两行光伏组件1都拼接设置，则每一个反射镜3将与该反射镜3相邻的两行光伏组件1之间的区域全部覆盖，从而，该反射镜3可以将两行光伏组件1之间的光线全部接收、进而可以将更多的光线反射向光伏组件1上；因此，上述对反射镜3的具体设置可以最大限度地利用每相邻的两行光伏组件1之间的光线，进而提高光伏组件1的入光量。

如图2和图3所示，在上述实施例的基础上，一种具体的实施例中，本实用新型的光伏组件聚光装置2还可以包括用于固定安装上述反射镜3的支架单元4，该支架单元4可以安装于光伏支架5上，也可以直接固定于地面上；优选地，本实用新型的光伏组件聚光装置2中，支架单元4可以采用可调节性的支架单元4，通过可调节性的支架单元4和反射镜3配合可以实现对反射镜3的反射面31相对于光伏组件1的受光面11所呈的倾角进行调节。

如图2和图3所示，一种具体的实施例中，支架单元4可以包括固定支撑于地面的立柱41，以及安装于立柱41上、且沿光伏阵列1的列方向上延伸的横梁42；安装于支架单元4上的反射镜3，其底端安装于横梁42上，其顶端安装于立柱41上；优选地，立柱41和横梁42之间还可以连接有支撑杆43，以使支架单元4中形成稳定的三角形结构。当然，为了保证支架单元4的可靠性，支架单元4可以包括多对立柱41和横梁42，该多对立柱41和横梁42沿光伏阵列的行方向排列设置。

优选地，横梁42可以为可伸缩式结构；反射镜3可以为伸缩式结构、滑块式结构或者折叠式结构，当横梁42沿其延伸方向伸缩运动时，一端安装于横梁42的反射镜3可以随着横梁42的伸缩而伸缩、滑动或者折叠，从而，反射镜3的倾角(反射镜3的反射面31相对于光伏组件1的受光面11所呈的倾角)与长度(反射镜3安装于立柱41上的侧边到安装于横梁42上的侧边之间的距离)可以随着横梁42长度的调节而改变，即可以实现对反射镜3的倾角与长度进行调节，进而，可以实现对反射镜3的光反射方向进行调节。

如图2和图3所示，在上述各实施例的基础上，一种具体的实施例中，本实用新型实施例提供的光伏组件聚光装置2中，反射镜3可以包括具有反射面31的反射层，用于支撑反射层的支撑层，以及位于反射层和支撑层之间的粘接层三层结构；反射层、粘接层和支撑层结构的侧面可以通过铝合金边框和硅胶、不锈钢边框和硅胶或者热镀锌钢边框和硅胶等粘结材料进行固定组装；优选地，反射层的反射面31可以涂覆自清洁涂料，以用于降低户外灰尘和水印对反射面31反射性能的破坏；粘接层可以采用硅胶等粘接材料，粘接层一方面可以将反射层和支撑层粘接固定在一起，另一方面也可以为反射层和支撑层之间的形变提供缓冲，尤其是在高风载区域；支撑层可以采用铝合金、热镀锌合金、不锈钢、镁铝合金或者高强度防紫外线塑料等材料，用于提高反射层的强度和稳定性，以保证镜面结构在户外长期老化和风载荷、雪载荷的反复作用下，不发生大的不可恢复性形变；并且，反射镜3可以通过该支撑层安装于支架单元4上。

如图2所示，在上述各实施例的基础上，一种具体的实施例中，本实用新型实施例提供的光伏组件聚光装置2中的反射镜3可以为平面镜。平面镜具有结构简单、加工安装方便的优点；当光伏组件聚光装置2中的反射镜3为平面镜时，需要考虑其反射面31相对于光伏组件1的受光面11所呈的倾角，以使照射到其反射面31上的光线可以朝向光伏组件1的受光面11上反射。

如图3所示，另一种具体的实施例中，光伏组件聚光装置2中的反射镜3也可以为凹面镜。凹面镜的聚光效果较好，可以将射向其反射面31的大部分光线反射向光伏组件1上；当光伏组件聚光装置2中的反射镜3为凹面镜时，需要计算凹面镜反射面31的斜率，以使照射到其反射面31上的光线可以更多地朝向光伏组件1的受光面11上反射，例如，抛物线形式的凹面镜的斜率可以通过抛物线公式进行计算。

在上述各实施例的基础上，一种具体的实施例中，本实用新型实施例提供的光伏组件聚光装置2中，反射镜3的反射面31上可以设有微型反射模块，利用微型反射模块的反射和/或折射作用可以改变光线的传输方向，以使照射至其上的光线可以反射和/或折射至光伏组件1的受光面11上，从而提高反射镜3向光伏组件1的受光面11上聚光的效果。如图4和图5所示，一种优选的实施例中，该微型反射模块可以为微型三棱柱结构5，该微型三棱柱结构5平行于反射镜3的反射面31、且平行于光伏组件1的受光面11设置，如图4和图5所示，利用该微型三棱柱结构5的侧面对光的反射和/或折射作用可以将光线导向光伏组件1的受光面11，从而提高光伏组件1的入光量。优选地，为了保证经过微型三棱柱结构5反射和/或折射后的光线都能射向光伏组件1，每一个反射镜3上，处于反射面31的不同高度位置处的三棱柱结构5，其形状可以不相同；具体地，沿反射镜3的顶端到底端的方向上，多个微型三棱柱5的顶部夹角θ依次增大，即所在位置越高的微型三棱柱结构5，其侧面51相对于反射镜3反射面31的倾角越小。并且，该微型三棱柱结构5可以为不透光的结构，具体可以采用不锈钢、铝镀膜等材料制备形成，如图4所示，当微型三棱柱结构5为不透光的结构时，可以利用其表面对光线的反射作用将光线导向光伏组件1的受光面11；该微型三棱柱结构5也可以为透光的结构，具体可以采用高透光玻璃材料制备形成，如图5所示，当微型三棱柱结构5为透光的结构时，可以利用其对光线的反射以及折射的作用将光线导向光伏组件1的受光面1。

如图1～图3所示，本实用新型实施例还提供了一种光伏阵列，该光伏阵列包括阵列排布的光伏组件1，还包括上述任一实施例提供的光伏组件聚光装置2。

如图1所示，一种具体的实施例中，每一个光伏组件1的受光面11与光伏阵列的列方向(如图1中的y方向)呈一定倾角设置，该倾角一般根据光伏电站所在的地理位置和海拔等特征来设置、以使受光面11尽量面向光照的方向、并尽可能多地接收光线为优选；

沿该光伏阵列的列方向(如图1中的y方向)上，每相邻的两行光伏组件1之间设有一个光伏组件聚光装置2，该光伏组件聚光装置2可将照射到其上的光线反射向与其相邻的两行光伏组件中、受光面朝向其设置的一行光伏组件1上。

上述光伏阵列中，沿光伏阵列的列方向(如图1中的y方向)上，相邻的两行光伏组件1之间的光线可以被光伏组件聚光装置2反射向光伏组件1上，即该光伏阵列可以有效利用相邻的两行光伏组件1之间的光线，从而，可以大大提高光伏组件1的入光量，进而提高光伏组件1的发电量，所以，该光伏阵列可以有效提高光伏***的发电量，进而降低光伏发电成本。

具体地，本实用新型提供的光伏阵列中，光伏组件1中的光伏电池可以为硅异质结电池，也可以为普通多晶硅电池，还可以为背接触式单晶硅电池。

本实用新型实施例还提供了一种光伏***，该光伏***包括上述任一实施例中的光伏阵列。由于该光伏***的光伏阵列中，光伏组件的入光量较大、发电量较高，从而该光伏***的发电量较大、成本相对较低。

本实用新型提供的光伏发电技术方案，通过在每相邻的两行光伏组件之间设置光伏组件聚光装置，从而有效地利用了每相邻的两行光伏组件之间的光线，大大增加了光伏组件的入光量，进而提高了光伏阵列的发电量、从而降低了光伏发电的成本；并且，由于本实用新型提供的光伏组件聚光装置的结构、加工和安装工艺都比较简单，且该光伏组件聚光装置的增设不需要对原有光伏组件进行改进，这也在一定程度上降低了光伏发电的成本。因此，本实用新型提供的光伏发电技术方案，可以在仅增加不到光伏组件10％的成本的情况下，实现使光伏组件入光量提高1.5～2倍，从而有效降低光伏发电的成本。

显然，本领域的技术人员可以对本实用新型实施例进行各种改动和变型而不脱离本实用新型的精神和范围。这样，倘若本实用新型的这些修改和变型属于本实用新型权利要求及其等同技术的范围之内，则本实用新型也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (14)

1.一种光伏组件聚光装置，其特征在于，包括设置于相邻两行光伏组件之间的至少一个反射镜，所述至少一个反射镜用于将光线反射向所述相邻两行光伏组件中受光面朝向其设置的一行光伏组件上。

2.根据权利要求1所述的光伏组件聚光装置，其特征在于，所述反射镜的反射面与所述一行光伏组件的受光面呈一定的倾角、以使照射到该反射面上的光线朝向所述一行光伏组件的受光面反射。

3.根据权利要求2所述的光伏组件聚光装置，其特征在于，当所述反射镜的反射面垂直于水平面设置时，所述倾角达到最小值；当所述反射镜的反射面分别和与其相邻的两个光伏组件相拼接时，所述倾角达到最大值。

4.根据权利要求2所述的光伏组件聚光装置，其特征在于，所述反射镜为平面镜或者曲面镜。

5.根据权利要求4所述的光伏组件聚光装置，其特征在于，所述反射镜包括具有反射面的反射层、用于支撑反射层的支撑层、以及位于所述反射层和所述支撑层之间的粘接层。

6.根据权利要求4所述的光伏组件聚光装置，其特征在于，所述反射镜的反射面上设置有至少一个微型三棱柱结构。

7.根据权利要求6所述的光伏组件聚光装置，其特征在于，所述反射镜沿其顶端到底端的方向上依次设置有多个微型三棱柱结构，且沿所述反射镜的顶端到底端的方向上，所述微型三棱柱的顶部夹角依次增大。

8.根据权利要求6所述的光伏组件聚光装置，其特征在于，每一个所述微型三棱柱结构为透光结构；或者，每一个所述微型三棱柱结构为不透光结构。

9.根据权利要求1～8任一项所述的光伏组件聚光装置，其特征在于，还包括用于固定安装所述反射镜的支架单元。

10.根据权利要求9所述的光伏组件聚光装置，其特征在于，所述支架单元包括固定支撑于地面的立柱，以及安装于所述立柱上、且沿每列光伏组件的 延伸方向延伸的横梁；

所述反射镜的底端安装于所述横梁上，所述反射镜的顶端安装于所述立柱上。

11.根据权利要求10所述的光伏组件聚光装置，其特征在于，所述支架单元为可伸缩式结构；

所述反射镜为可随着所述支架单元的伸缩运动而伸缩的伸缩式结构；或者，

所述反射镜为可随着所述支架单元的伸缩运动而滑动的滑块式结构；或者，

所述反射镜为可随着所述支架单元的伸缩运动而折叠的折叠式结构。

12.一种光伏阵列，其特征在于，包括多行光伏组件，还包括如权利要求1～11任一项所述的光伏组件聚光装置。

13.根据权利要求12所述的光伏阵列，其特征在于，所述光伏组件聚光装置中，所述至少一个反射镜的顶端和与其相邻的光伏组件的顶端相接触。

14.一种光伏***，其特征在于，包括如权利要求12或13所述的光伏阵列。