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Technisches Gebiet
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Die vorliegende Erfindung betrifft ein Solarstromkraftwerk (allgemein als Solarkraftwerk oder Photovoltaik-Kraftwerk bezeichnet), ein Errichtungsverfahren zum Transportieren von Solar-Strings zur Baustelle eines Kraftwerks, wobei die Solar-Strings als integrierte Komponenten montiert sind, indem eine große Anzahl von Solarmodulen (Solarstrommodulen) in Serie angeordnet und die Solar-Strings auf Ständern montiert werden, die in einem Gelände der Baustelle angeordnet sind, um die Solar-Strings in einem Array anzuordnen.
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Stand der Technik
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Solarkraftwerke/Einrichtungen, die Solarlicht nutzen, werden in Verbindung mit der Diversifizierung von Energieressourcen weit verbreitet verwendet. Obwohl kleinformatige Energieerzeugungsanlagen mit einer zur Installation auf Hausdächern geeigneten Größe von Anfang an die Aufmerksamkeit auf sich gezogen haben, floriert die Errichtung großformatiger Solarkraftwerke (sogenannter Mega-Solarkraftwerke) mit einer Leistung von mehr als 1000 kW aufgrund der Erschöpfung von Energiequellen in den letzten Jahren oder unter dem Gesichtspunkt der Kontrolle von CO2-Emissionen. Nachstehend wird zweckmäßigerweise ein Installationsort eines Photovoltaik-Kraftwerks auch als eine ”Kraftwerkbaustelle” bezeichnet, der Ort der Kraftwerkbaustelle auch als ein ”Gelände” bezeichnet, eine Solarstrompaneleinheit auch als ein ”Solarmodul” bezeichnet, ein längliches Panel mit mehreren oder mehr als zehn in Serie integrierten Modulen auch als ein ”Solar-String” bezeichnet, und eine parallele Anordnung einer großen Anzahl von ”Solar-Strings” auch als ”Solar-Array” bezeichnet.
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Bei der Errichtung eines derartigen Solarkraftwerks werden mehrere Solarmodule durch parallele Träger oder rahmenförmigen Modulträgerrahmen integriert, um Solar-Strings zu bilden, und die Solar-Strings werden in einem Array auf an einer Kraftwerkbaustelle bereitgestellten Ständern angeordnet. Die Montage und die Installationsarbeit der Solar-Strings werden an der Kraftwerkbaustelle durchgeführt (vergl. beispielsweise Patentdokument 1). Außerdem ist ein Verfahren bekannt, in dem die Solar-Strings in einem Werk montiert werden, wobei die Solar-Strings in einen Container geladen und zur Kraftwerkbaustelle transportiert werden (Patentdokument 2).
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Zitatliste
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Patentdokumente
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- Patentdokument 1: JP-A-1999-81680
- Patentdokument 2: JP-A-2014-31198
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Kurzbeschreibung der Erfindung
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Technische Aufgabe
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In einem Mega-Solarkraftwerk werden eine große Anzahl von Solar-Strings in einem Array an der Kraftwerkbaustelle angeordnet und installiert und werden Zehntausende bis Hunderttausende Solarmodule an der Kraftwerkbaustelle installiert. Wenn ein Hausdach die Kraftwerkbaustelle ist, kann das in Patentdokument 1 beschriebene Verfahren zum Montieren und Anordnen der Solarmodule an der Kraftwerkbaustelle geeignet sein. Insbesondere in einem Mega-Solarkraftwerk mit einer großen Anzahl von Solarmodulen sind jedoch das Ausführen von Montagearbeiten (Montage) der Solarmodule an der Kraftwerkbaustelle, von Verkabelungsarbeiten zwischen den Solarmodulen und von Installationsarbeiten für eine vorgegebene Anordnung und Befestigung von Solar-Strings, die die montierten Solarmodule aufweisen, die alle an der Kraftwerkbaustelle stattfinden, hinsichtlich der Arbeitszeit, der Sicherheit der Arbeiter, der Unsicherheit der durch das Wetter und dergleichen beeinflussten Bauzeit, der Kosten und dergleichen nicht effizient.
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Im allgemeinen werden die von der Modulfabrik transportierten Solarmodule nacheinander an der Kraftwerkbaustelle installiert, anstatt die Solar-Strings in einem vorgesehenen Gelände des Kraftwerks zu montieren, so dass die Arbeit nicht effizient ist. Insbesondere werden im Verfahren zum Laden der Solarmodule in einen Container oder dergleichen zum Transportieren der Solarmodule zur Kraftwerkbaustelle zum Befestigen der Solarmodule an den im Gelände bereitgestellten Ständern, alle Arbeiten, d. h. der Transport der Solar-Strings zu den Ständern, die Befestigungsarbeiten und die Verkabelungsarbeiten, durch Menschenkraft durchgeführt. Infolgedessen sind eine große Anzahl an Arbeitern und eine lange Bauzeit erforderlich und stellt außerdem die Gewährleistung der Sicherheit der Arbeiter ein großes Problem dar. Daher erfordert die Errichtung eines Solarkraftwerks (Solarstromanlage) hohe Kosten.
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Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zum Errichten eines Solarkraftwerks bereitzustellen, das die Sicherheit der Arbeit gewährleistet, eine kurze Bauzeit ermöglicht und kostengünstig ist.
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Lösung der Aufgabe
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Um die vorstehend erwähnte Aufgabe zu lösen, werden in der vorliegenden Erfindung Solar-Strings durch Befestigen mehrerer Solarmodule auf Trägerrahmen und Ausbilden integrierter Komponenten (Einheiten) montiert, und werden Arbeiten, wie beispielsweise die Verkabelung zwischen Solarmodulen in den Solar-Strings, in einem Werk durchgeführt (Vormontagestraße). Die Vormontagestraße ist ein Montagetyp und kann durch einen Container oder dergleichen transportiert werden. Daher ist der Installationsort der Vormontagestraße beliebig. Beispielsweise ist es wünschenswert, die Vormontagestraße an einem Lagerort von Solarmodulen von einem inländischen Hersteller oder von aus dem Ausland importierten Solarmodulen bereitzustellen. Die montierten Solar-Strings werden durch einen für Solar-Strings zweckbestimmten Container zur Kraftwerkbaustelle transportiert. An der Kraftwerkbaustelle wird der für Solar-Strings zweckbestimmte Container zu einer für die Errichtung an der Kraftwerkbaustelle zweckbestimmten Schwermaschine transportiert. Die für die Errichtung an der Kraftwerkbaustelle zweckbestimmte Schwermaschine weist auf: eine Containertransportvorrichtung, einen zweckbestimmten Kran, der die Solar-Strings aus dem für Solar-Strings zweckbestimmten Container entnimmt, um die Solar-Strings auf vorgegebenen Ständern anzuordnen, und einen Laser-Entfernungsmesser zum Messen von Positionen der Ständer.
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Die für die Errichtung an der Kraftwerkbaustelle zweckbestimmte Schwermaschine wird zu einer vorgegebenen Position eine Ortes (Geländes) der Kraftwerkbaustelle transportiert, und Positionen der Ständer zum Anordnen der Solar-Strings auf dem Gelände werden unter Verwendung des Laser-Entfernungsmessers gemessen, um Anordnungspositionsinformation zu erhalten. Dann wird die für die Errichtung an der Kraftwerkbaustelle zweckbestimmte Schwermaschine zum Installieren der Solar-Strings auf den Ständern gemäß der erhaltenen Anordnungspositionsinformation verwendet. Ein Solarkraftwerk wird in der Schrittfolge eines Arbeitsablaufs errichtet. Eine repräsentative Konfiguration der vorliegenden Erfindung ist wie folgt.
- (1) Es wird ein Verfahren zum Errichten eines Solarkraftwerks zum Anordnen einer großen Anzahl von Solar-Strings in einem Array zum Aufbauen eines großformatigen Kraftwerks (eines sogenannten Mega-Solarkraftwerks) bereitgestellt, wobei das Verfahren zum Errichten eines Solarkraftwerks das sequentielle Ausführen der folgenden Schritte aufweist:
einen String-Herstellungsschritt zum Zuführen von Solarmodulen zu einer Vormontagefabrik, die sich an einem von der Kraftwerkbaustelle verschiedenen Ort befindet, zum Anordnen einer vorgegebenen Anzahl entpackter Solarmodule auf Trägerrahmen zum Befestigen der Solarmodule als Solar-Strings und zum Ausführen von Verkabelungsarbeiten am String zum Verbinden der Solarmodule durch elektrische Kabel in den Solar-Strings zum Ausbilden flacher Solar-Strings;
einen Schritt zum Transportieren eines für Strings zweckbestimmten Containers zum stapelförmigen Anordnen mehrerer der Solar-Strings in einem für Strings zweckbestimmten Container und zum Laden des für Strings zweckbestimmten Containers auf einen Containerlastwagen zum Transportieren des für Strings zweckbestimmten Containers zur Kraftwerkbaustelle;
einen Schritt zum Anordnen eines für Strings zweckbestimmten Containers zum Transportieren des für Strings zweckbestimmten Containers, der zur Kraftwerkbaustelle transportiert wurde, zu einer für die Errichtung an der Kraftwerkbaustelle zweckbestimmten Schwermaschine und zum Anordnen der für die Errichtung an der Kraftwerkbaustelle zweckbestimmten Schwermaschine an einer vorgegebenen Position einer Ständer-Array-Gruppe zum Montieren eines Solar-Arrays auf dem Gelände der Kraftwerkbaustelle;
einen Ständerpositionsmessschritt zum Messen von Abständen und Richtungen (Horizontalwinkeln) zwischen einem für Strings zweckbestimmten Kran, der in der an der vorgegebenen Position der Gruppe von Ständern angeordneten, für die Errichtung an der Kraftwerkbaustelle zweckbestimmten Schwermaschine vorgesehen ist, und den Ständern; und
einen Solar-String-Installationsschritt zum Betreiben des für Strings zweckbestimmten Krans zum Hochziehen der Solar-Strings, die in dem für Strings zweckbestimmten Container stapelförmig angeordnet sind, von einer Position über dem für Strings zweckbestimmten Container zum aufeinanderfolgenden Verteilen der Solar-Strings zu im Ständerpositionsmessschritt gemessenen jeweiligen Ständerpositionen zum Ausbilden und Befestigen eines Solar-Arrays und Herstellen einer Verkabelung im Solar-Array zum Herstellen einer Kabelverbindung zwischen Strings im Solar-Array vor Ort.
- (2) Der für Strings zweckbestimmte Container weist gemäß (1) einen String-Anhebemechanismus auf, der immer dann, wenn der für Strings zweckbestimmte Kran, der in der für die Errichtung an der Kraftwerkbaustelle zweckbestimmten Schwermaschine vorgesehen ist, einen Solar-String auf der obersten Ebene unter den im für Strings zweckbestimmten Container angeordneten Solar-Strings hochzieht, einen nächsten Solar-String zu einer obersten Ebene bewegt.
- (3) Der für Strings zweckbestimmte Kran der für die Errichtung an der Kraftwerkbaustelle zweckbestimmten Schwermaschine gemäß (1) weist auf: eine Kransteuerungseinrichtung, eine Kranarmbewegungssteuerungseinrichtung, und eine Kranarmbewegungsinformationsverarbeitungseinrichtung zum Zuführen von im Ständerpositionsmessschritt erhaltener Bewegungsinformation eines Armes zur Kranarmbewegungssteuerungseinrichtung, wobei
ein durch den Arm um die Position der für die Errichtung an der Kraftwerkbaustelle zweckbestimmten Schwermaschine herum abgedeckter Arbeitsbereich zum Anordnen der Solar-Strings begrenzt ist.
- (4) Die für die Errichtung an der Kraftwerkbaustelle zweckbestimmte Schwermaschine nach (1) weist eine Laser-Entfernungsmesseinrichtung auf, die an einer vorgegebenen Höhe angeordnet ist und in einer Höhe über dem Boden der anzuordnenden und zu konfigurierenden Solar-Strings blickt, um die Abstände und die Richtungen der Ständer zu messen, die sich innerhalb des durch den Arm des für Strings zweckbestimmten Krans um die Position der für die Errichtung an der Kraftwerkbaustelle zweckbestimmten Schwermaschine herum abgedeckten Arbeitsbereichs zum Anordnen der Solar-Strings befinden, wobei
die Armbewegungsinformationsverarbeitungseinrichtung Ständerpositionsinformation von Ständerpositionsinformation verwendet, die in einer Speichereinrichtung zum Speichern von durch die Laser-Entfernungsmesseinrichtung gemessener Positionsinformation der Ständer gespeichert ist, um die Bewegung des für Strings zweckbestimmten Krans zu steuern, und die in der Speichereinrichtung gespeicherte Positionsinformation verwendet, um die durch den für Strings zweckbestimmten Arm vom für Strings zweckbestimmten Container entnommenen Solar-Strings zu den Ständern zu transportieren.
- (5) Die durch die Laser-Entfernungsmesseinrichtung nach (3) berechnete Positionsinformation der Abstände und der Richtungen der Ständer wird basierend auf reflektiertem Licht eines Laserstrahls berechnet, der Referenzstäben zugeführt wird, die an einer vorgegebenen Höhe in der Nähe von Mitten der Ständer, auf denen die Solar-Strings montiert sind, gemäß der Höhe der Laser-Entfernungsmesseinrichtung über dem Boden sequentiell angeordnet sind.
- (6) Die Laser-Entfernungsmesseinrichtung nach (3) ist auf der linken und der rechten Seite der für die Errichtung an der Kraftwerkbaustelle zweckbestimmten Schwermaschine angeordnet und misst die Positionsinformation der Abstände und der Richtungen der Ständer innerhalb einer Arbeitsgrenze des für Strings zweckbestimmten Krans auf der linken und der rechten Seite.
- (7) Die für die Errichtung an der Kraftwerkbaustelle zweckbestimmte Schwermaschine nach (1) bis (5) wird sequentiell bewegt und in einem Anschlussbereich außerhalb des Bereichs angeordnet, nachdem die Installation der Solar-Strings auf den Ständern in dem begrenzten Bereich abgeschlossen ist, um den Ständerpositionsmessschritt und den Solar-String-Installationsschritt auszuführen.
- (8) Der Solar-String wird aus zehn oder elf Solarmodulen gebildet.
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Es ist offensichtlich, dass innerhalb des später ausführlich beschriebenen technischen Umfangs der vorliegenden Erfindung verschiedene Änderungen an der vorliegenden Erfindung vorgenommen werden können.
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Vorteilhafte Wirkungen der Erfindung
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Eine zweckbestimmte Fabrik zum umfassenden Ausführen von Solar-String-Montagearbeiten zum Befestigen mehrerer Solar-Strings auf Trägerrahmen, Ausführen von Zusatzarbeiten, wie beispielsweise Herstellen von Verkabelungen zwischen Solarzellen, und Ausführen einer Wareneingangskontrolle befindet sich an einem von der Kraftwerkbaustelle verschiedenen Ort. Daher kann eine Auswahl von für jede Kraftwerkbaustelle erforderlichen Solarmodulen und der Größe und der Menge von Solar-Strings flexibel gehandhabt werden. Hinsichtlich der Verkabelung in den Solar-Strings ist ein Schaltungsanschluss jedes Solarmoduls von einem One-Touch-Verbinder-Typ, so dass die Verkabelung in kurzer Zeit möglich ist. Die Verkabelung zwischen Solar-Strings an der Solarkraftwerkbaustelle ist von einem ähnlichen Typ.
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Die Laser-Entfernungsmesseinrichtung zum Messen der Abstände und der Richtungen zwischen dem für Strings zweckbestimmten Kran, der einen Gleitarm aufweist, und den Ständern wird auf der für die Errichtung an der Kraftwerkbaustelle zweckbestimmten Schwermaschine (für die Errichtung an der Baustelle des Solarkraftwerks zweckbestimmten Schwermaschine) bereitgestellt, die zum Installieren der Strings (Installation auf den Ständern) an der Kraftwerkbaustelle verwendet wird. Die für die Errichtung an der Kraftwerkbaustelle zweckbestimmte Schwermaschine wird an einer Anfangsposition der Kraftwerkbaustelle angeordnet. Die Laser-Entfernungsmesseinrichtung speichert die Abstände von den Ständern in einem Arbeitsbereich des Arms des für Strings zweckbestimmten Krans und die Richtungen (horizontale Richtungswinkel vom für Strings zweckbestimmten Kran) als Positionsinformation der Ständer in der Speichereinrichtung des Systems. Im für Strings zweckbestimmten Kran, der in der für die Errichtung an der Kraftwerkbaustelle zweckbestimmten Schwermaschine vorgesehen ist, zieht eine Vakuumsaugeinrichtung (Vakuumgreifer) die im für Strings zweckbestimmten Container angeordneten Solar-Strings nach oben, und die Strings werden gemäß der in der Speichereinrichtung gespeicherten Positionsinformation der Ständer nacheinander auf den Ständern angeordnet.
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Die Messung durch die Laser-Entfernungsmesseinrichtung wird auf beiden Seiten der für die Errichtung an der Kraftwerkbaustelle zweckbestimmten Schwermaschine ausgeführt, und die Solar-Strings können auf den auf beiden Seiten der für die Errichtung an der Kraftwerkbaustelle zweckbestimmten Schwermaschine angeordneten Ständern angeordnet werden. Der Standard der Positionsmessung der Ständer kann ein Anfangszustand der Richtung (Standardposition) der Laserköpfe an der Position der für die Errichtung an der Kraftwerkbaustelle zweckbestimmten Schwermaschine sein.
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Nachdem die Solar-Strings in einem Arbeitsbereich des für Strings zweckbestimmten Arms (maximaler Drehradius des Arms) des für Strings zweckbestimmten Krans an der Anfangsposition auf den Ständern angeordnet und befestigt wurden, wird die für die Errichtung an der Kraftwerkbaustelle zweckbestimmte Schwermaschine bewegt und an der nächsten Arbeitsposition der Kraftwerkbaustelle angeordnet. Die nächste Arbeitsposition ist eine Position in der Nähe des Arbeitsbereichs des Arms des für Strings zweckbestimmten Krans an der Anfangsposition.
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Bei der nächsten Arbeitsposition werden die Arbeitsvorgänge der Ständerpositionsmessung und der Anordnung der Solar-Strings, die den Arbeitsvorgängen an der Anfangsposition gleichen, wiederholt. Die Arbeiten werden für alle Ständer an der Kraftwerkbaustelle ausgeführt, und alle Solar-Strings werden im Gelände installiert.
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Gemäß einer Vor-Ort-Simulation bezüglich der Arbeitszeit beträgt beispielsweise die zum Befestigen eines Solar-Strings am Ständer benötigte Zeit etwa 2,5 Minuten, wenn eine Bedienungsperson für den zweckbestimmten Kran (der auch ein Fahrer der Schwermaschine sein kann) und vier Arbeiter für das Befestigen an den Ständern als an der Kraftwerkbaustelle arbeitende menschliche Ressourcen vorgesehen sind, wobei elf Solarmodule mit einer Größe von ca. 1 m × 2 m in der Draufsicht betrachtet verwendet werden, um einen Solar-String mit einer Größe von etwa 2 m × 11 m herzustellen.
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Daher kann bei der Errichtung eines Mega-Solarkraftwerks die Arbeitszeit erheblich verkürzt werden, einschließlich der zum Montieren der im Arbeitsbereich des Arms des Krans der für die Errichtung an der Kraftwerkbaustelle zweckbestimmten Schwermaschine angeordneten Solar-Strings benötigten Zeit, der zum Bewegen der für die Errichtung an der Kraftwerkbaustelle zweckbestimmten Schwermaschine benötigten Zeit und der zum Messen der Abstände von den Ständern benötigten Zeit. Als Ergebnis können die Baukosten des Mega-Solarkraftwerks deutlich gesenkt werden.
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Kurze Beschreibung der Zeichnungen
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1 zeigt ein Ablaufdiagramm zum Beschreiben einer Übersicht eines Arbeitsablaufs eines erfindungsgemäßen Verfahrens zum Errichten eines Solarkraftwerks;
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2 zeigt ein erläuterndes Diagramm eines bei der erfindungsgemäßen Errichtung eines Solarkraftwerks verwendeten Solar-String-Herstellungsschritts;
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3 zeigt ein erläuterndes Diagramm eines Beispiels einer bei der erfindungsgemäßen Errichtung eines Solarkraftwerks verwendeten Struktur montierter Solar-Strings;
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4 zeigt ein erläuterndes Diagramm eines Modus zum Laden einer großen Anzahl von Solar-Strings, die in einem Vormontagewerk montiert wurden, in einen zweckbestimmten Container gemäß der vorliegenden Erfindung;
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5 zeigt ein erläuterndes Diagramm eines bei der erfindungsgemäßen Errichtung eines Solarkraftwerks verwendeten Containerlastwagens;
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6 zeigt ein erläuterndes Diagramm einer für die Errichtung an der Kraftwerkbaustelle zweckbestimmten Schwermaschine, die an einer Kraftwerkbaustelle wartet und für die Errichtung des Solarkraftwerks gemäß der vorliegenden Erfindung verwendet wird;
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7 zeigt ein schematisches Diagramm einer Vorderseite eines zweckbestimmten Containers und der für die Errichtung an der Kraftwerkbaustelle zweckbestimmten Schwermaschine betrachtet in Richtung eines Pfeils A in 6 gemäß der vorliegenden Erfindung;
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8 zeigt ein schematisches Diagramm einer Rückseite des zweckbestimmten Containers und der für die Errichtung an der Kraftwerkbaustelle zweckbestimmten Schwermaschine betrachtet in Richtung eines Pfeils B in 6 gemäß der vorliegenden Erfindung;
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9 zeigt ein erläuterndes Diagramm eines Messverfahrens für Ständerpositionen unter Verwendung einer auf der für die Errichtung an der Kraftwerkbaustelle zweckbestimmten Schwermaschine installierten Laser-Entfernungsmesseinrichtung;
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10 zeigt eine schematische Ansicht zum Beschreiben eines Beispiels eines Messverfahrens für Ständerpositionen unter Verwendung eines Referenzstabs;
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11 zeigt ein Funktionsblockdiagramm zum Beschreiben eines Beispiels einer Ständerpositionsmessung in der für die Errichtung an der Kraftwerkbaustelle zweckbestimmten Schwermaschine und eines Installationssteuerungssystems für Solar-Strings gemäß der vorliegenden Erfindung;
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12 zeigt ein erläuterndes Diagramm eines Vorgangs zum Hochziehen der Solar-Strings vom für Solar-Strings zweckbestimmten Container zum Anordnen der Solar-Strings auf Ständern;
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13 zeigt ein erläuterndes Diagramm eines Solar-String-Anordnungsvorgangs, der dem Vorgang von 12 folgt;
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14 zeigt ein erläuterndes Diagramm eines Zustands, in dem die Solar-Strings in einer dritten Reihe der Ständer angeordnet werden, die sich auf einer Seite (auf der rechten Seite) der für die Errichtung an der Kraftwerkbaustelle zweckbestimmten Schwermaschine befinden;
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15 zeigt eine schematische Ansicht eines Teils eines Geländes der Kraftwerkbaustelle, in dem die Solar-Strings auf den Ständen installiert werden, betrachtet von der Seite; und
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16 zeigt eine schematische Ansicht des Teils des Geländes der in 15 dargestellten Kraftwerkbaustelle von oben betrachtet.
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Beschreibung der Ausführungsform
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Nachstehend wird eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung unter Bezug auf die Zeichnungen der Ausführungsform ausführlich beschrieben.
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Erste Ausführungsform
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1 zeigt ein Ablaufdiagramm zum Beschreiben einer Übersicht eines Arbeitsablaufs eines erfindungsgemäßen Verfahrens zum Errichten eines Solarkraftwerks. 2 zeigt ein erläuterndes Diagramm eines bei der erfindungsgemäßen Errichtung eines Solarkraftwerks verwendeten Solar-String-Herstellungsschritts. 3 zeigt ein erläuterndes Diagramm eines Beispiels einer bei der erfindungsgemäßen Errichtung eines Solarkraftwerks verwendeten Struktur montierter Solar-Strings. 4 zeigt ein erläuterndes Diagramm eines Verfahrens zum Laden einer großen Anzahl von Solar-Strings, die in einem Vormontagewerk montiert wurden, in einen zweckbestimmten Container. 5 zeigt ein erläuterndes Diagramm eines Containerlastwagens. 6 zeigt ein erläuterndes Diagramm einer für die Errichtung an der Kraftwerkbaustelle zweckbestimmten Schwermaschine, die an einer Kraftwerkbaustelle wartet. 7 zeigt ein schematisches Diagramm einer Vorderseite der für die Errichtung an der Kraftwerkbaustelle zweckbestimmten Schwermaschine und eines zweckbestimmten Containers, betrachtet in Richtung eines Pfeils A in 6. 8 zeigt ein schematisches Diagramm einer Rückseite der für die Errichtung an der Kraftwerkbaustelle zweckbestimmten Schwermaschine und des zweckbestimmten Containers, betrachtet in Richtung eines Pfeils B in 6.
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Der Ablauf des in 1 dargestellten Arbeitsvorgangs wird unter Bezug auf die 2 bis 8 beschrieben. Der Arbeitsvorgang der vorliegenden Erfindung weist Arbeiten in einem Vormontagewerk zum Montieren von Solar-Strings und Arbeiten an einer Kraftwerkbaustelle zum Anordnen und Installieren der vom Vormontagewerk transportierten Solar-Strings auf Ständern auf. Das Vormontagewerk befindet sich an einem Ort, der nicht mit einem Gelände eines bestimmten Installationsorts eines Solarstromkraftwerks (Solarkraftwerkbaustelle, auch einfach als Kraftwerkbaustelle bezeichnet) in Beziehung steht. Solarmodule werden montiert, um einen String herzustellen, so dass die Anordnung im Gelände an der Kraftwerkbaustelle vereinfacht wird. An der Kraftwerkbaustelle werden Solarmodule von innerhalb oder außerhalb des Landes über einen Landweg oder einen Seeweg gesammelt, und die Solarmodule werden abgeladen und entpackt. Die Solarmodule werden zu einer ersten Montagestraße transportiert (Schritt S-1, nachfolgend einfach als S-1 bezeichnet).
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Zugeführte Solarmodule 110 werden zu einem String-Herstellungsschritt transportiert (S-2). Bei der String-Herstellungsarbeit werden die Solarmodule 110 zunächst auf mehreren Trägerrahmen (in der vorliegenden Ausführungsform zwei parallele Querträger) 120 (120a, 120b) angeordnet und durch Schrauben oder dergleichen befestigt, wie in den 2 und 3 dargestellt ist (S-21). Beim Befestigen werden eine vorgegebene Anzahl von Solarmodulen 110 (hier elf Module) in einer Längsrichtung des Paares von Trägerrahmen 120 (120a, 120b) ausgerichtet und durch Schrauben und Mutter 111 (Schrauben 111a und Muttern 111b) befestigt, um die Solarmodule 110 in einem Solar-String 100 zu montieren, wie in 2 dargestellt ist. Das Befestigungsverfahren ist nicht auf eine einfache Befestigung unter Verwendung von Schrauben und Muttern beschränkt, sondern es können zusätzliche Befestigungsmetallverbindungsstücke verwendet werden. Die 2 und 3 zeigen eine Befestigung unter Verwendung nur von Schrauben und Muttern.
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Wie bei (a) in 3 dargestellt ist, sind die Trägerrahmen 120 (120a, 120b) längliche Rahmen mit U-förmigem Querschnitt, wobei Titan geeignet ist. Es kann jedoch auch ein anderes geeignetes metallisches Material, wie rostfreies Eisenmaterial, rostbeständiges Material und Aluminium oder ein verstärktes Harzmaterial verwendet werden. Die Form der Trägerrahmen ist nicht auf einen U-förmigen Querschnitt beschränkt, sondern sie können einen H-förmigen Querschnitt, einen L-förmigen Querschnitt, einen kreisförmigen oder einen elliptischen Querschnitt haben, oder es können andere verwindungssteife Strukturen und witterungsbeständige Materialien verwendet werden.
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Nachdem die mehreren Solarmodule 110 an den Trägerrahmen 120 befestigt sind, erfolgt eine Verkabelung im String zum Verbinden elektrischer Leitungen zwischen den Solarmodulen (S-22). Obwohl dies nicht dargestellt ist, werden für eine One-Touch-Verbindung geeignete Buchsen und Stecker an der Ausgangsleitung der Zellen bereitgestellt, so dass die Verkabelungsarbeit zwischen benachbarten Solarmodulen 110 vereinfacht wird. Vorzugsweise werden im Voraus wasserdichte Mittel am Verbindungsabschnitt angewendet. Der auf diese Weise montierte Solar-String 100 wird in einen in 4 dargestellten, für Strings zweckbestimmten Container 4 geladen und darin aufgenommen. Obwohl zum Verladen ein am Vormontagewerk fest installierter fabrikeigener Kran 5 verwendet wird, können auch andere Handhabungseinrichtungen verwendet werden, wie beispielsweise bewegliche Kräne.
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Im fabrikeigenen Kran 5 sind ein erster Arm 5c und ein zweiter Arm 5d an einer auf einer Basis 5a aufgesetzten Säule 5b befestigt, und eine Vakuumsaugeinrichtung (Sauggreifer) 6 ist an einem Ende des zweiten Arms 5d angeordnet. Die Vakuumsaugeinrichtung 6 weist eine große Anzahl von Vakuumsaugnäpfen 6A auf, und die Vakuumsaugnäpfe 6A haften an der Oberfläche des Solar-String 100 an. Die Ebenenverformung der Vakuumsaugnäpfe 6A wird minimiert und die Vakuumsaugnäpfe 6A werden nach oben und nach unten bewegt, um die Strings in den für Strings zweckbestimmten Container 4 zu laden. Es ist bevorzugt, wenn die Vakuumsaugnäpfe derart angeordnet sind, dass sie den Solarmodulen des Solar-Strings zugeordnet sind. Jeder der Solar-Strings 100, der eine Endkontrolle in der letzten Stufe des Vormontageschritts durchlaufen hat, wird an der Versandabteilung der Fabrik durch einen Strichcode oder dergleichen nummeriert. Die Nummerierung wird verwendet, um den Transport von der Fabrik bis zur Installation an der Kraftwerkbaustelle sowie den Betrieb und die Überwachung nach der Installation konsistent zu managen. Die Vakuumsaugeinrichtung 6 des fabrikeigenen Krans 5 lädt die überwachten Solar-Strings 100 nacheinander in den für Strings zweckbestimmten Container 4. Es wird darauf hingewiesen, dass an einem Produktionswerk der Solarmodule jedes der Solarmodule mit einem Identifizierungscode (Modulidentifizierungscode) versehen wird.
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Der mit einer vorgesehenen Anzahl von Solar-Strings 100 beladene, für Strings zweckbestimmte Container 4 wird zu einem Transportschritt an der Kraftwerkbaustelle (Baustelletransportschritt S-3) transportiert. Im Baustellentransportschritt wird der für Strings zweckbestimmte Container 4 auf einem normalen Containerlastwagen (Lastzug) 7 montiert (S-31). Der mit dem für Strings zweckbestimmten Container beladene Containerlastwagen 7 fährt zu einer vorgegebenen Kraftwerkbaustelle ab (Transportschritt S-32). Unter Berücksichtigung der Bequemlichkeit des Verkehrs, kann ein Zwischentransport des für Strings zweckbestimmten Containers 4 durch einen Containerwaggon (Containerwagen) durchgeführt werden, wenn dies beispielsweise hinsichtlich der Transportkosten vorteilhaft ist, beispielweise wenn ein Transport auf dem Schienenweg auf halbem Wege möglich und die Kraftwerkbaustelle weit entfernt ist. Wenn das Montagewerk der Solar-Strings an der Kraftwerkbaustelle installiert ist, kann eine später beschriebene, für die Errichtung an der Kraftwerkbaustelle zweckbestimmte Schwermaschine den für Strings zweckbestimmten Container 4 direkt transportieren.
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Der mit dem für Strings zweckbestimmten Container 4 beladene Containerlastwagen 7 trifft an der Kraftwerkbaustelle ein, und der Arbeitsablauf tritt in einen String-Installationsschritt an der Kraftwerkbaustelle ein (S-4). Eine für die Errichtung an der Kraftwerkbaustelle zweckbestimmte Schwermaschine (speziell ausgerüstete Schwermaschine) 8 wartet an der Kraftwerkbaustelle. Die für die Errichtung an der Kraftwerkbaustelle zweckbestimmte Schwermaschine 8 weist auf: eine Containertransporteinrichtung 80, einen für Strings zweckbestimmten Kran 9 mit einem Gleitarm 90 und einer Vakuumsaugeinrichtung 60, und Laserköpfe 13 der Laser-Entfernungsmesseinrichtung. Die Laserköpfe 13 der Laser-Entfernungsmesseinrichtung sind auf beiden Seiten der für die Errichtung an der Kraftwerkbaustelle zweckbestimmten Schwermaschine 8 angeordnet, und es ist bevorzugt, wenn die Laserköpfe 13 derart installiert sind, dass sie in der Lage sind, sich entlang der beiden Seitenflächen der für die Errichtung an der Kraftwerkbaustelle zweckbestimmten Schwermaschine 8 vertikal aufwärts und abwärts zu bewegen. Die Containertransporteinrichtung 80 zieht den für Strings zweckbestimmten Container nach oben und transportiert den für Strings zweckbestimmten Container 4 zur für die Errichtung an der Kraftwerkbaustelle zweckbestimmten Schwermaschine 8.
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Der zweckbestimmte Kran 9 weist die Vakuumsaugeinrichtung (Vakuumgreifer) 60 auf, die die Oberflächen der Solar-Strings ansaugt, um die Solar-Strings nach oben und unten zu bewegen, wie in Verbindung mit 4 beschrieben ist. 6 zeigt einen Zustand, in dem die Vakuumsaugeinrichtung 60 gefaltet ist. Im Installationsschritt (S-4) bewegt ein Kran, der an der Kraftwerkbaustelle oder an der Containertransportvorrichtung 80 installiert ist, die in der für die Errichtung an der Kraftwerkbaustelle zweckbestimmten Schwermaschine 8 vorgesehen ist, den auf den Containerlastwagen geladenen, für Strings zweckbestimmten Container 4 zu einem Laderaum der für die Errichtung an der Kraftwerkbaustelle zweckbestimmten Schwermaschine 8 (Transport zur zweckbestimmten Schwermaschine S-41). 7 zeigt einen Zustand, in dem die Containertransportvorrichtung 80 den auf dem Containerlastwagen geladenen, für Strings zweckbestimmten Container 4 hochzieht. Wenn mehrere für Strings zweckbestimmte Container 4 in einem Containeranordnungsbereich zwischengelagert werden, können, um die Arbeit auszuführen, die für Strings zweckbestimmten Container 4 am Laderaum der für die Errichtung an der Kraftwerkbaustelle zweckbestimmten Schwermaschine 8 am Lagerplatz angeordnet werden.
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Die für die Errichtung an der Kraftwerkbaustelle zweckbestimmte Schwermaschine 8, die den für Strings zweckbestimmten Container 4 vom Containerlastwagen entnommen hat, bewegt sich zu einer Anfangsarbeitsposition eines Geländes (Ort, an dem eine große Anzahl von Ständern für die Montage der Solar-Strings angeordnet sind) der Kraftwerkbaustelle. Die Anfangsarbeitsposition kann ein Rand einer Reihe von Ständern sein, die im Gelände angeordnet und installiert sind, oder die Mitte der Reihe von Ständern. Es ist effizient, wenn die für die Errichtung an der Kraftwerkbaustelle zweckbestimmte Schwermaschine 8 die Solar-Strings für die Montage der Solar-Strings 100 auf der Reihe von Ständern auf beiden Seiten der Mitte der Reihe von Ständern anstatt am Rand der Reihe von Ständern anordnet.
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Nachstehend wird die Positionsmessung einer großen Anzahl von im Gelände der Kraftwerkbaustelle installierten Ständern beschrieben. 9 zeigt ein erläuterndes Diagramm eines Messverfahrens für Ständerpositionen unter Verwendung der Laser-Entfernungsmesseinrichtung, die auf der für die Errichtung an der Kraftwerkbaustelle zweckbestimmten Schwermaschine 8 installiert ist. 10 zeigt eine schematische Ansicht zum Beschreiben eines Beispiels eines Messverfahrens für die Ständerpositionen unter Verwendung eines Referenzstabs. 11 zeigt ein Funktionsblockdiagramm zum Beschreiben eines Beispiels einer Ständerpositionsmessung in der für die Errichtung an der Kraftwerkbaustelle zweckbestimmten Schwermaschine und ein Installationssteuerungssystem für die Solar-Strings gemäß der vorliegenden Erfindung.
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In der Anfangsarbeitsposition werden zunächst die Laserköpfe 13 der auf der für die Errichtung an der Kraftwerkbaustelle zweckbestimmten Schwermaschine 8 installierten Laser-Entfernungsmesseinrichtung verwendet, und Positionen der Ständer 10 in einem Bereich, in dem der Arm 90 des zweckbestimmten Krans 9 in der Lage ist, die Solar-Strings 100 zu installieren (Arbeitsbereich des Armes 90 des zweckbestimmten Krans), von einer Ist-Position (Anfangsarbeitsposition) und Positionsinformation in einer horizontalen Richtung werden durch eine Referenzstabpositionsberechnungseinrichtung 21 unter Verwendung eines Referenzstabs 15 erhalten. Die Laserköpfe 13 sind derart installiert, dass sie einen Laserstrahl an einer Position, die etwas höher ist als eine vorgegebene Höhe H, beispielsweise H = 2,5 m, vom Boden, in einem Bereich von 180 Grad in horizontaler Richtung emittieren. Arbeiter setzen manuell und sequentiell die Referenzstäbe 15 und halten sie auf einer Höhe, bei der der von den Laserköpfen 13 emittierte Laserstrahl L blockiert wird, in der Nähe der Ständer 10, auf denen Mitten 100C der Solar-Strings angeordnet werden sollen.
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Die Höhe H der Laserköpfe 13 über dem Boden wird auf einen Wert festgelegt, der etwas höher ist als eine Höhe D einer Oberseite des Ständers 10 und etwas höher als eine Höhe einer Oberseite des Solar-Strings, wenn der Solar-String auf dem Ständer installiert ist. Die Laserköpfe 13 werden durch eine Lasersteuereinheit 20 gesteuert, so dass sie reflektiertes Licht vom Referenzstab 15 empfangen, und die Lasersteuereinheit führt der Referenzstababstandberechnungseinrichtung 21 und der Referenzstabhorizontalwinkelberechnungseinrichtung 22 ein Lichtempfangssignal zu, um den Abstand und den Winkel zu berechnen. Die berechnete Positionsinformation des Referenzstabs wird als Ständerpositionsinformation in einer Speichereinrichtung 24 gespeichert (Ständerpositionsmessschritt S-42). Die Ständerpositionsinformation enthält auch einen Sequenzplan der Ständer zum Anordnen der Solar-Strings. Obwohl es wünschenswert ist, mit der Anordnung der Solar-Strings an einem Ständer zu beginnen, der sich am nähesten zur für die Errichtung an der Kraftwerkbaustelle zweckbestimmten Schwermaschine 8 befindet, kann in Abhängigkeit vom Zustand des Geländes (wie beispielsweise Geländeneigung und Ständeranordnung) die Anordnung der Solar-Strings auch an einem Ständer an einer geeigneten Stelle beginnen.
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Ein vom Laserkopf 13 emittierter Laserstrahl 14 wird am Referenzstab 15, der an einer Position in der Nähe des Mittelteils 100C des zu installierenden Solar-Strings 100 angeordnet ist, zu reflektiertem Licht 14A, und das reflektierte Licht 14A kehrt zum Laserkopf 13 zurück, wie in 10 dargestellt ist. Die Referenzstababstandberechnungseinrichtung 21 berechnet den Abstand zwischen dem Laserkopf 13 und dem Referenzstab 15 basierend auf der Differenz zwischen dem emittierten Laserstrahl 14 und dem reflektierten Licht 14A auf der Zeitachse oder basierend auf der Phasendifferenz zwischen Laserwellen des Laserstrahls 14 und des reflektierten Lichts 14A. Die Referenzstabhorizontalwinkelberechnungseinrichtung 22 berechnet den Winkel zwischen der Richtung der Referenzposition des Laserkopfes (Standardposition vor der Messung) und der Position der aktuell gemessenen Ständerrichtung (Position des reflektierten Lichts des Laserstrahls).
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Der Solar-String wird durch Bewegen eines spezifischen Krans basierend auf dem durch den Laserstrahl gemessen Wert auf der gemessenen Ständerposition angeordnet. Eine kleine Zahl von Facharbeitern positionieren und befestigen die Solar-Strings exakt auf den Ständern. Obwohl es hinsichtlich der Genauigkeit bevorzugt ist, die Position jedes Ständers basierend auf dem Referenzstab 15 zu messen, legen diese Facharbeiter die endgültigen Installationspositionen der einzelnen Solar-Strings manuell fest. Daher kann die Messung unter Verwendung des Referenzstabs an wichtigen Punkten der Reihe von Ständern durchgeführt werden, und können Voraussagewerte für Ständerpositionen zwischen den Messpunkten festgelegt werden.
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Nach der Messung der Ständerpositionen öffnet die für die Errichtung an der Kraftwerkbaustelle zweckbestimmte Schwermaschine 8 den oberen Deckel des zweckbestimmten Containers 4 und entfaltet die am Arm 90 des in 6 dargestellten zweckbestimmten Krans 9 befestigte Vakuumsaugeinrichtung 60. Die in der Vakuumsaugeinrichtung 60 vorgesehenen mehreren Vakuumsaugnäpfe 6A saugen den im zweckbestimmten Container 4 aufgenommenen obersten Solar-String an und ziehen ihn nach oben. Hinsichtlich des Arms 90 des für Strings zweckbestimmten Krans 9 veranlassen die Kranarmbewegungssteuerungseinrichtung 27 und die Armbewegungsinformationsverarbeitungseinrichtung 28, dass der Arm 90 des für Strings zweckbestimmten Krans 9 basierend auf der Ständerpositionsinformation und dem Sequenzplan, die in der Speichereinrichtung 24 gespeichert sind, zwischen dem zweckbestimmten Container 4 und vorgegebenen Ständern 10 hin- und herbewegt wird. Eine Kransteuereinheit 29 führt Funktionen zum Steuern des Basisbetriebs des für Strings zweckbestimmten Krans 9 und des Betriebs der Vakuumsaugeinrichtung 6A gemeinsam aus.
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Das Steuersystem weist auf: eine CPU 23, die verschiedene Anweisungen von einer Bedienerschnittstelle 26, wie beispielsweise einer Tastatur, einer Maus und einem Touchscreen, empfängt, und eine andere Steuerung des gesamten Systems ausführt, eine Displayeinrichtung 24 zum Anzeigen des Fortschritts der Arbeit, Darstellen von Eingabe-/Ausgabedaten und dergleichen, einen Drucker 30, der notwendige Daten ausdruckt, eine Kommunikationssteuerungseinrichtung 31 und dergleichen. Die Kommunikationssteuereinrichtung 31 ist eine Remote-Schnittstelle zum Ausführen des vorliegenden System durch ein tragbares Endgerät (wie beispielsweise ein Tablet und ein Smartphone). Das vorstehend beschriebene erfindungsgemäße Steuersystem ist nur ein Beispiel, und zum Ausführen der Arbeiten der vorliegenden Erfindung können verschiedene Konfigurationen verwendet werden.
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Wie beschrieben wurde, bewegt sich die für die Errichtung an der Kraftwerkbaustelle zweckbestimmte Schwermaschine 8, die den für Strings zweckbestimmten Container aufgenommen hat, zur Anfangsarbeitsposition des Geländes (Ort, an dem eine große Anzahl von Ständern zum Montieren der Solar-Strings angeordnet sind) der Kraftwerkbaustelle. An der Anfangsarbeitsposition wird zunächst die auf der für die Errichtung an der Kraftwerkbaustelle zweckbestimmten Schwermaschine 8 installierte Laser-Entfernungsmesseinrichtung verwendet, um die Positionen und die Richtungen der Ständer in dem Bereich, in dem eine Installation der Solar-Strings durch den zweckbestimmten Kran (Arbeitsbereich des Krans) möglich ist, von der aktuellen Position (Anfangsarbeitsposition) basierend auf der durch die Referenzstabpositionsberechnungseinrichtung erhaltenen Positionsinformation des Referenzstabs festzulegen. Die Armbewegungsinformationsverarbeitungseinrichtung verwendet die basierend auf der Positionsinformation des Referenzstabs erhaltene Positionsinformation der Ständer, und die Armbewegungsinformationsverarbeitungseinrichtung berechnet die Armbewegungsinformation zum Anordnen der Solar-Strings. Die Armbewegungsinformation wird in der Speichereinrichtung gespeichert.
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12 zeigt ein erläuterndes Diagramm eines Arbeitsvorgangs zum Hochziehen von Solar-Strings aus dem für Solar-Strings zweckbestimmten Container und zum Anordnen der Solar-Strings auf den Ständern. 13 zeigt ein erläuterndes Diagramm eines nach dem Arbeitsvorgang von 12 ausgeführten Arbeitsvorgangs zum Anordnen von Solar-Strings. Zunächst hebt, wie in einem Arbeitsvorgang [1] von 12 dargestellt ist, die am Arm 90 des für Strings zweckbestimmten Krans befestigte Vakuumsaugeinrichtung 60 den im für Strings zweckbestimmten Container 4 aufgenommenen obersten Solar-String 100 an. Der angehobene Solar-String 100 wird bewegt, um die Mitte 100C des Solar-Strings 100 auf dem im vorangehenden Schritt bestimmten vorgegebenen Ständer 10 anzuordnen und zu montieren (Arbeitsvorgänge [2] und [3] in 12). Der Arbeiter stellt die Position des Solar-Strings 100 manuell ein und befestigt den Solar-String ([4] in 12). Anschließend wird eine Verkabelung im String und zwischen dem String und dem zuvor installierten benachbarten String ausgeführt. Die im Arbeitsvorgang [1] dargestellte Position wird als eine Anfangsposition (0-Position) bezeichnet, und in der Arbeit nach der Installation des Solar-Strings 100 auf dem vorgegebenen Ständer 10, d. h., bei der Wiederholung der Arbeitsvorgänge [4]–[6], wird durch Betätigen einer Taste eines Bedienfeldes des Arbeiters der Betrieb automatisch auf die Anfangsposition zurückgesetzt.
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Die Positionierung des Solar-Strings 100 an der Mitte 100C kann eine derartige Fehlerspanne aufweisen, dass es dem Arbeiter schließlich ermöglicht wird, die Arbeit leicht auszuführen. Beispielsweise ist die Ausrichtung für den Arbeiter leicht, wenn die Fehlerspanne innerhalb von mehreren Dutzend Zentimetern liegt. Zwar kann ein GPS-System verwendet werden, um die Positionen der Ständer zu bestimmen, die Genauigkeit eines privat genutzten GPS-Systems beträgt aber etwa 10 m, und die Genauigkeit bei einem DPGS-System beträgt mehrere Meter. Daher ist es gegenwärtig schwierig, eine GPS-Messung zu verwenden, um die Positionen der Ständer, wie in der vorliegenden Erfindung, zu messen. Wenn das GPS-System in der Zukunft verbessert wird, kann jedoch die Messung der Ständerpositionen unter Verwendung des GPS-Systems an Stelle der Entfernungsmessung unter Verwendung eines Lasers verwendet werden.
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Während der Ausführung der Arbeitsvorgänge [3]–[4] wird der Solar-String an der obersten Position der im für Solar-Strings zweckbestimmten Container stapelförmig angeordneten Solar-Strings auf den obersten Abschnitt des Containers angehoben, wie durch einen Pfeil dargestellt ist. Die Vakuumsaugeinrichtung 60 zieht sich von dem befestigten Solar-String 100 zurück (Arbeitsvorgang [5]). Die am Arm 90 des für Strings zweckbestimmten Kran 9 befestigte Vakuumsaugeinrichtung 60 zieht den auf den obersten Abschnitt angehobenen nächsten Solar-String 100 nach oben und ordnet den Solar-String 100 benachbart zum zuvor installierten Solar-String auf dem Ständer an (Arbeitsvorgänge [6]–[7]–[8] in 12).
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Ähnlicherweise verwendet der Arm 90 des für Strings zweckbestimmten Krans 9 die Kranarmbewegungssteuerungseinrichtung 27 und die Armbewegungsinformationsverarbeitungseinrichtung 28, um den Arm 90 des für Strings zweckbestimmten Krans 9 zwischen dem zweckbestimmten Container 4 und den vorgegebenen Ständern 10 basierend auf der Ständerpositionsinformation und dem Sequenzplan, die in der Speichereinrichtung 24 gespeichert sind, hin und her zu bewegen.
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14 zeigt ein erläuterndes Diagramm eines Zustands, in dem die Solar-Strings in einer dritten Reihe der auf einer Seite (der rechten Seite) der für die Errichtung an der Kraftwerkbaustelle zweckbestimmten Schwermaschine installierten Ständer angeordnet werden. Im hier dargestellten Fall erstreckt sich der Arbeitsbereich des in der für die Errichtung an der Kraftwerkbaustelle zweckbestimmten Schwermaschine vorgesehenen zweckbestimmten Krans bis zur dritten Reihe in der Querrichtung der für die Errichtung an der Kraftwerkbaustelle zweckbestimmten Schwermaschine. In der vorliegenden Ausführungsform erstreckt sich der Arbeitsbereich in der Fahrzeuglängsrichtung der für die Errichtung an der Kraftwerkbaustelle zweckbestimmten Schwermaschine über eine Länge von höchstens sechs Stück (entsprechend zwölf Solar-Strings), eine Reihe weg in der Querrichtung über eine Länge von vier Stück (entsprechend acht Solar-Strings) und zwei Reihen weg in der Querrichtung über einer Länge von zwei Stück (entsprechend vier Solar-Strings), obwohl dies von der Länge der Solar-Strings abhängt. Daher beträgt die Anzahl der durch die für die Errichtung an der Kraftwerkbaustelle zweckbestimmten Schwermaschine an einer Stelle installierten Solar-Strings in der vorliegenden Ausführungsform höchstens 48.
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Der Arbeitsbereich ist abhängig von einem Drehbereich des Arms des in der für die Errichtung an der Kraftwerkbaustelle zweckbestimmten Schwermaschine vorgesehenen zweckbestimmten Krans. Die Anzahl der in der vorliegenden Ausführungsform erforderlichen Arbeiter beträgt insgesamt nur fünf, ein Arbeiter 11 für die Kranbedienung und vier Arbeiter für die Einstellungs-, Befestigungs- und Verkabelungsarbeiten. Die Arbeiten werden wiederholt, um die Solar-Strings auf allen Ständern auf dem Gelände der Solarkraftwerkbaustelle zu installieren.
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15 zeigt eine schematische Ansicht eines Teils des Geländes der Kraftwerkbaustelle, in dem die Solar-Strings auf den Ständern installiert sind, betrachtet von der Seite. 16 zeigt eine schematische Ansicht des in 15 dargestellten Teils des Geländes der Kraftwerkbaustelle von oben betrachtet. In der vorliegenden Ausführungsform sind zwei Solar-Strings 100 (zwei Stufen) in der Neigungsrichtung des Ständers installiert. Hierbei beträgt die Höhe des Ständers 10 auf der tieferen Seite der Neigung 2 m. Die Höhe über dem Boden auf der höheren Seite ist abhängig von den örtlichen Gegebenheiten des Installationsgeländes (wie beispielsweise Breitengrad und Wellung des Geländes). In den 15 und 16 beträgt die Höhe an der niedrigeren Seite des Ständers 2 m, und der Abstand zwischen den Reihen beträgt 2 m, so dass eine Reihe von Ständern keinen Schatten auf die Reihe von Ständern auf der Rückseite wirft. Dieser Teil ist ein Bewirtschaftungsdurchgang 16.
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Im Bewirtschaftungsdurchgang 16 wird ein Pflanzbereich 160 mit geringer Höhe bereitgestellt, um den Durchgang von Bewirtschaftungsarbeitern nicht zu behindern, und ein Pflanzbereich 170 mit einer geeigneten Höhe, die niedriger ist als der Ständer, ist auf der niedrigeren Seite des Ständers 10 vorgesehen, um die Wasserspeicherkapazität zu erhöhen. Es ist wünschenswert, die Pflanzbereiche 160 und 170 durch eine bei der Oberflächenbearbeitung einer geneigten Straßenoberfläche verwendete Pflanzensprayführungsvorrichtung herzustellen.
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Hinsichtlich des Installationswinkels der Solar-Strings 100 bezüglich der Sonne, stimmt der Installationswinkel im Wesentlichen mit dem Breitengrad überein, wenn die Installationsrichtung der Strings genau nach Süden ausgerichtet ist. Die größte Sonneneinstrahlung kann durch Einstellen der Richtung genau nach Süden empfangen werden, wenn sich kein Hindernis in der Umgebung befindet, das Schatten wirft. Für den Installationswinkel der Solar-Strings kann auf die ”Solar Radiation Database”, veröffentlicht von New Energy and Industrial Technology Development Organization (NEDO) Bezug genommen werden. Allerdings ist es möglich, dass die Installationsrichtung abhängig von den Baustellebedingungen des Geländes nicht genau nach Süden ausgerichtet werden kann, so dass der effizienteste Installationswinkel gemäß den Gegebenheiten des Geländes an der Kraftwerkbaustelle festgelegt wird.
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Gemäß der vorliegenden Ausführungsform wird ein Verfahren zum Errichten eines Solarkraftwerks bereitgestellt, durch das die Bauzeit mit einer kleinen Anzahl von Arbeitern verkürzt und die Sicherheit der Arbeit gewährleistet wird und ein Solarkraftwerk mit geringen Kosten installiert werden kann.
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Industrielle Anwendbarkeit
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Obwohl die vorliegende Erfindung in der Ausführungsform als Verfahren zum Errichten von Solar-Strings beschrieben worden ist, kann die vorliegende Erfindung zum Montieren flacher Formen, die Solar-Strings ähnlich sind, und zum Transportieren der flachen Formen und Installieren der flachen Formen an einem Einsatzort verwendet werden.
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Bezugszeichenliste
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- 4
- für Strings zweckbestimmter Container
- 5
- fabrikeigener Kran
- 6, 60
- Vakuumsaugeinrichtung (Vakuumgreifer)
- 7
- Container-LKW (Zugmaschine)
- 8
- für die Errichtung an der Kraftwerkbaustelle zweckbestimmte Schwermaschine
- 80
- Containertransportvorrichtung
- 9
- für Strings zweckbestimmter Kran
- 90
- Arm
- 10
- Ständer
- 11
- Kranführer
- 12
- Arbeiter
- 13
- Laserkopf
- 14
- Laserstrahl
- 14A
- reflektiertes Licht
- 15
- Referenzstab
- 20
- Lasersteuereinheit
- 21
- Referenzstababstandberechnungseinrichtung
- 22
- Referenzstabhorizontalwinkelberechnungseinrichtung
- 23
- CPU
- 24
- Speichereinrichtung
- 25
- Displayeinrichtung
- 26
- Bedienerschnittstelle
- 27
- Kranarmbewegungssteuerungseinrichtung
- 28
- Armbewegungsinformationsverarbeitungseinrichtung
- 29
- Kransteuereinheit
- 30
- Drucker
- 31
- Kommunikationssteuerungseinrichtung
- 32
- tragbares Endgerät
- 100
- Solar-String
- 100C
- Mittelteil des Solar-Strings
- 110
- Solarmodul
- 111
- Schraube und Mutter
- 120 (120a, 120b)
- Trägerrahmen
- 160
- Pflanzbereich mit geringer Höhe
- 170
- Pflanzbereich mit geeigneter Höhe, die niedriger ist als der Ständer
