道路光伏發電系統的製作方法
2023-05-26 05:58:11
道路光伏發電系統的製作方法
【專利摘要】本實用新型提供一種道路光伏發電系統，包括立體框架和太陽能電池板，立體框架設立在道路沿線，在立體框架的頂部和側面排布設置太陽能電池板，立體框架上設置有與太陽能電池板連接的光伏電站。本實用新型把露天的道路和光伏發電系統結合起來，結構簡單，應用方便，既保護了道路上行駛的交通工具，提高了道路的使用效率和使用的安全性，避免自然災害給行駛中的交通工具造成的危害，又避免自然環境和氣象災害對道路造成的損害和侵蝕，延長道路系統的使用壽命，同時框架可以替代現有的道路設備使用的所有電器的安裝立柱和支架。
【專利說明】道路光伏發電系統
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種沿道路鋪設的太陽能發電系統，屬於利用道路空間發電【技術領域】。
【背景技術】
[0002]無論是公路還是鐵路，所有道路除去必要的隧道以外的部分都是露天的，陽光直接照射在路面上，照射在路面的陽光既浪費了能源，陽光的紫外線和因陽光直射產生的冷熱變化又對道路產生損害，下雨等其它氣象問題也會對交通安全產生不利影響。現在建設道路大量使用的施工機械，大部分都是使用的化石能源，成本高，汙染重。電氣化施工機械的電力供應都是臨時的，工程完工還要拆掉，浪費資源，增加成本。
[0003]目前，全國公路總裡程超過400萬公裡；按二級公路平均寬度11米計算；就是全國露天公路佔地總面積440億平方米。再加上按標準公路隧道高度6米產生的一個側面的面積就是240億平方米；另一個側面不計算在內；兩項加起來就是680億平方米。相當於每米長度的公路光照面積是17平方米。全國鐵路運營總裡程2012年是11萬公裡，一般鐵路路基的寬度是11米；這樣露天鐵路佔地面積就是12.1億平方米。單線鐵路隧道高度是8米；按鐵路運營總裡程1.1億米就產生8.8億平方米的側面積；只計算一個側面，另一個側面積暫不計算在內。佔地面積加側面積就是20.9億平方米。相當於每一米長度的鐵路的光照面積是19平方米。目前太陽能電池(按晶矽電池片)按發電效率17%計算每平方米的發電量是120—140W (另有計算:148.58平方釐米發電功率是2.5W，相當於I平方米發電功率168W)。全國各地每年的光照時間不同，四季光照也不同，按每天有效光照6小時計算。每米長度的公路光照面積17平方米，按每平方米發電120W，就是2040W，也就是
2.040KW ;乘上6小時就是12.240度。全國現有公路每天就蘊藏著489.6億度的電能等待開發。如果大量使用電動汽車，節省的化石能量和減排的二氧化碳將非常可觀。每米長度的鐵路光照面積發電量:每米長度的鐵路光照面積是19平方米；按每平方米發電量120W，就是2280W，也就是2.28KW，每天6小時計算光照時間就是13.68度。全國現有運營鐵路每天就蘊藏著15.048億度的電能待開發。現在，太陽能電池片的效率在不斷提高，產生的電能量也會隨著提高。
[0004]目前的光伏電站，大面積安裝會造成土地浪費，且遠離市區，交通不便，運行維護和輸送成本高；小面積安裝在使用中的建築上又太分散、發電量小、入網難，同時生活和工業對空氣的汙染也會對其發電產生影響，且安裝、運行、維護繁瑣。
【發明內容】
[0005]本實用新型針對現有光伏電站佔用大量土地以及陽光照射在路面上造成光源浪費和影響交通安全等問題，提供一種結構簡單、應用方便、環保節能的道路光伏發電系統。
[0006]本實用新型的道路光伏發電系統，採用以下技術方案:
[0007]該道路光伏發電系統，包括立體框架和太陽能電池板，立體框架設立在道路沿線，在立體框架的頂部和側面排布設置太陽能電池板。[0008]立體框架上設置有天窗和側窗，給有特殊要求的大型設備留出活動的空間。[0009]立體框架上設置有與太陽能電池板連接的光伏電站。[0010]立體框架上設有排水管道。[0011]上述系統:1.可以將道路和光伏發電系統一起建設，道路建設工地到哪裡能源供 給就到哪裡，節省能源，提高建設效率，降低建設成本；2.可以在道路施工前先安裝預製的 光伏發電系統，解決道路建設的能源需求，道路在光伏發電系統下面建設；4.建設在道路 上的框架根據各種道路的不同地域不同採用不同的材料和結構；5.可以分段施工安裝，連 接發電系統的輸送電路沿道路安裝；6.在道路旁邊安裝用電接口，道路設施用電可直接使 用；按距離安裝給需要用電的設備充電的充電站；7.框架可以用工廠化製造的預製構件整 體安裝，因為是在道路上安裝，可以使用專用設備運輸安裝，成本低，效率高，速度快；8在 道路施工時框架可以作為道路建設的設備。[0012]本實用新型把露天的道路和光伏發電系統結合起來，具有以下優點:[0013]1.發出的電力可以直接供道路建設使用，道路建成後給道路的管理、維護設施提 供電力。[0014]2.給電力驅動交通工具提供電力，給大規模使用電力交通工具提供能源保障。[0015]3.保護道路和道路設施，避免自然環境和氣象災害造成的損害和侵蝕，節約道路 維護費用；延長道路系統的使用壽命。[0016]5.保護道路上行駛的交通工具，提高了道路的使用效率和使用的安全性；避免自 然災害給行駛中的交通工具造成的危害。[0017]6.大幅度的降低了道路的建設和使用成本。[0018]7.保護了環境，屏蔽了因為道路上行駛的交通工具給環境帶來的汙染。[0019]8.提高了道路佔用土地的使用價值。[0020]9.便於對發電設備的運輸、安裝、更換和巡查維護。[0021]10.光伏發電系統所使用的設備和公路設備可以相互替代，在道路建設和建成 後，節省成本。【專利附圖】
【附圖說明】[0022]圖1是建設在單線公路上的道路光伏發電系統的結構示意圖。[0023]圖2是建設在單線鐵路上的道路光伏發電系統的結構示意圖。[0024]圖3是建設在雙線公路上的道路光伏發電系統的結構示意圖。[0025]圖4是建設在雙線鐵路上的道路光伏發電系統的結構示意圖。[0026]其中:1、左立柱，2、右立柱，3、橫梁，4、太陽能電池板，5、鐵路路基，6、中立柱。【具體實施方式】[0027]本實用新型的道路光伏發電系統可以沿公路(包括各種城市道路、高速公路、鄉村 道路等)和鐵路布置建設，其結構就是沿公路或鐵路兩側和上方建立立體框架，在立體框架 的頂部和側面排布設置太陽能電池板。太陽能電池板是光伏發電系統中的核心部分，其作 用是將光能轉換為電能直接利用，或送往蓄電池中存儲起來，或推動負載工作；還可以和國家電網連接，把多餘的電能輸出帶來經濟效益。如輸出電源為交流220V或110V，再配置逆 變器。立體框架根據道路的不同、地域不同採用不同的材料和結構，要求儘量把投射到道路 上的陽光全部遮蔽住。可以在立體框架上設置與太陽能電池板連接的光伏電站，在光伏電 站中設置蓄電池、逆變器等設施，與國家電網連接，提供不同電源。在道路旁邊安裝用電接 口，道路設施用電可直接使用，按距離安裝給需要用電的設備充電的充電站。在立體框架上 間隔安裝可以打開的天窗和側窗，給有特殊要求的大型設備留出活動的空間。立體框架上 的排水管路可與道路排水設施連接。[0028]圖1給出了在單線公路上設置的道路光伏發電系統，其立體框架是由在單線公路 沿線間隔設置的單個框架連接組成，單個框架由左立柱1、右立柱2和橫梁3組成，左立柱 I和右立柱2分別設置在公路路基的兩側，橫梁3固定連接在左立柱I和右立柱2的上端。 在立體框架的頂部和側面均排布有太陽能電池板4。[0029]圖2給出了在單線鐵路上設置的道路光伏發電系統，其立體框架由在單線鐵路路 基5沿線間隔設置的單個框架連接組成，單個框架的結構與圖1所示單線公路上的單個框 架一樣，也是在將左立柱I和右立柱2分別設置在鐵路路基5的兩側，橫梁3固定連接在左 立柱I和右立柱2的上端。[0030]圖3給出了在雙線公路上設置的道路光伏發電系統，其立體框架是由在雙線公路 沿線間隔設置的單個框架連接組成，該單個框架由左立柱1、中立柱6、右立柱2和橫梁3組 成，左立柱I和右立柱2分別設置在公路路基的兩側，中立柱6設置在雙線公路的中間隔離 帶上，橫梁3固定連接在左立柱1、中立柱6和右立柱2的上端。[0031]圖4給出了在雙線鐵路上設置的道路光伏發電系統，其立體框架是由在雙線鐵路 沿線間隔設置的單個框架連接組成，該單個框架的結構與圖3所示雙線公路上的單個框架 一樣，左立柱I和右立柱2分別設置在雙線鐵路路基的兩側，中立柱6設置在雙線鐵路的中 間隔離帶上，橫梁3固定連接在左立柱1、中立柱6和右立柱2的上端。[0032]各圖中的框架可以替代現有的公路設備使用的所有電器的安裝立柱和支架。[0033]本實用新型的道路光伏發電系統建設時可以使道路和光伏發電系統一起施工，道 路建設工地到哪裡能源供給就到哪裡，既節省能源，提高建設效率，又降低建設成本。可以 在道路施工前先安裝預製的立體框架，組裝光伏發電系統，解決道路建設的能源需求，道路 在光伏發電系統下面建設，可以根據條件分段施工安裝。
【權利要求】
1.一種道路光伏發電系統，其特徵是:包括立體框架和太陽能電池板，立體框架設立在道路沿線，在立體框架的頂部和側面排布設置太陽能電池板；所述立體框架上設置有天窗和側窗；所述立體框架上設置有與太陽能電池板連接的光伏電站；所述立體框架上設有排水管道。
【文檔編號】H02S20/21GK203387462SQ201320425114
【公開日】2014年1月8日 申請日期:2013年7月17日 優先權日:2013年7月17日
【發明者】顏建華, 王哲, 顏銳, 顏錦 申請人:顏建華, 王哲, 顏銳, 顏錦