升浮在空中的太陽能發電裝置的制造方法
【技術領域】
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[0001]升浮在空中的太陽能發電裝置是一種在數十米至數百米空中安裝將太陽能、熱能轉換成電能設備的發電裝置，屬于利用太陽能發電的(或稱光伏發電)技術領域。
【背景技術】
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[0002]太陽能是取之不盡的清潔能源。利用太陽能發電正逐漸替換嚴重污染環境的火力發電。目前各種太陽能發電存在一些不足之處:(I)分布式太陽能發電，太分散、規模小、不易管理；(2)基地式太陽能發電規模雖大，但占地也太大，中國是人均耕地太少，侵占土地不合國情。國人試想到廣闊的天空去建設太陽能電站，一項公告號為CN201178385Y的專利，公開了一種把太陽能電站建設在一萬米以上的“高空太陽能發電裝置”，太壯觀，也有些玄乎。本人認為氫氣囊或者氦氣囊的負載升力是有限度的，而該專利利用在輕質底板上存放氫氣囊或氦氣囊，其自重略大；從一萬米以上高空垂吊至地面的電纜和繩索，二者的重量也肯定不輕，那未該氣囊剩余的負載能力已經很小，不能搭載太多的光伏電池，所以該專利也存在(3)發電能力不大的缺點；另外該專利使用氫氣或氦氣，氫氣是一種易燃易爆的氣體，存在(4)不安全因素；氦氣過于稀少，十分珍貴，用它存在(5)成本太高之嫌。上述五項原因已程度不同地制約我國發展太陽能發電的事業。
【發明內容】
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[0003]發明“升浮在空中的太陽能發電裝置”，目的就是要提供一種在數十米至數百米的空中，能安裝更大規模的光伏電池，且能安全可靠運行的空中太陽能發電站。
[0004]升浮在空中的太陽能發電裝置是這樣實現的:
[0005]使用質量輕、強度高、抗腐蝕、耐老化、耐輻射、不透氣的薄膜材料制造一個密封的大氣墊。這個大氣墊要具備:(I)氣墊上平臺(工作平臺)要制造成拱形或球面形，讓雨水能順坡流至平臺邊沿而漂落空中，防止大雨或暴雨時，因平臺積水過多而使氣墊超載；(2)氣墊要有抓握錨定系統，即在氣墊底面選取均衡著力點為抓握點，每點固接一條細繩，各細繩的另一端和總繩聯結，總繩的另一端以后要去綁定在地面樁基上(若氣墊很大，為了抓得牢，抓的穩，在底面可選取更多的著力點，每點固接一條細繩，每幾條細繩聯結一條支繩，各支繩的另一端和總繩聯結)。這樣可以保證氣墊穩定升浮在一地上空，不會飄走。要注意，細繩、支繩、總繩所使用的材料也必須是質量輕的，強度高的；(3)氣墊上要有一根總電纜將各光伏電池產生的電流一起輸送至地面配電房，去充入蓄電池或變成交流電再升壓上網；(4)氣墊上要設置避雷針，并有引線接地，以防止雷電轟擊；(5)氣墊周圍裙邊上要設置若干聯結孔，以便和另一個或幾個同樣的氣墊連接在一起而倍增發電規模。
[0006]在具備上述五項條件的大氣墊上，選擇安裝單晶硅光伏電池、多晶硅光伏電池、聚光型光伏電池、薄膜光伏電池(玻璃基板薄膜光伏電池、柔性薄膜光伏電池)中重量最輕的光伏電池設備。
[0007]充入氣墊的氣體不是單純的氫氣或者氦氣,而是以氫氣為主,和氮氣或氬氣或氦氣或氖氣(其中之一)的二者之混合氣。譬如以9.5:0.5的體積比的氫氣與IS氣之混合氣體，其密度與氦氣相當，適用。
[0008]用上述方法建成的“升浮在空中的太陽能發電裝置”與現有的分布式、基地式以及“高空太陽能發電裝置”相比較，明顯具有以下優點:(I)發電規模更大，集中度高，便于管理；(2)占地少(僅地面配電房占地)，氣墊下的土地不喪失其原有的功能，該農耕的還可以農耕，該放牧的仍舊放牧；(3)百米空中，不算高空，不影響飛機航行，不屬高空管制區域；(4)充入混合氣既安全，成本也低廉。
【附圖說明】
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[0009]升浮在空中的太陽能發電裝置提供一幅附圖。
[0010]在圖中:(1)是氣墊；(2)是呈拱形的上平臺(若氣墊是圓臺型的，上平臺可制成球面形)；(3)是抓握錨定系統，其總繩去綁定地面樁基上；(4)是輸送電流去地面配電房的總電纜；(5)是避雷針，其引線去接地；(6)是氣墊裙邊上的若干個聯結孔；(7)是充入氣墊的混合氣體；(8)是安裝的光伏電池。
【具體實施方式】
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[0011]用尼龍纖維布上涂覆橡膠膜制成的薄膜材料，或者用高強，高模聚乙烯薄膜，或者用其它符合質量輕、強度高、抗腐蝕、耐老化、耐輻射、不透氣性質的薄膜材料，制造一個大面積的密封口袋(譬如:1000m2X0.5m)作氣墊(I);氣墊的上平臺(2)要呈拱形；在氣墊的底面選取多點作抓握點，每點固接一條細繩，(細繩、支繩、總繩均用輕質高強材料制作)，每幾條細繩再聯結一條支繩，各支繩再和總繩聯結，形成的抓握錨定系統(3)，總繩另一端以后要綁定在地面樁基上；在氣墊上安裝一條將電流輸送至地面配電房的總電纜(4);在氣墊上安裝避雷針(5)，其引線要安全接地；在氣墊周圍的裙邊上設置若干聯結孔(6)，用來聯結其它氣墊而倍增規模；在氣墊上平臺，要選擇安裝重量最輕的而光電轉換率高的光伏電池，本案首選安裝晶硅薄膜光伏電池，非晶硅薄膜光伏電池、銅銦鎵硒薄膜光伏電池、碲化鎘薄膜光伏電池、光敏染料薄膜光伏電池中柔性薄膜光伏電池設備(8);待光伏設備安裝完成后，向氣墊中充入以氫氣和氮氣或IS氣或氦氣或氖氣(其中之一)之二者混合氣體(2)，就建成了一座“升浮在空中的太陽能發電裝置”。
【主權項】
1.一種升浮在空中的太陽能發電裝置，包括一個氣墊(I)、氣墊上安裝的光伏電池(8)、輸送電流至地面配電房的總電纜(4)和使裝置穩定漂浮在一地上空的“抓握錨定系統”(3)，其特征在于氣墊(I)是用質量輕、強度高、抗腐蝕、耐老化、耐輻射、不透氣的薄膜材料制造的；氣墊的上平臺(2)制造成不會蓄積雨水的拱形或者球面形；在氣墊上安裝了能避免雷電轟擊的避雷針(5)其引線要接地；氣墊周圍裙邊上設置了能和另一個或多個氣墊聯接而倍增發電規模的若干個聯結孔￠);氣墊中充入的是以氫氣為主，和氮氣或氬氣或氦氣或氖氣之二者混合氣體(7);氣墊上安裝的是重量最輕的各種柔性薄膜光伏電池(8)。
2.根據權利要求1所說的升浮在空中的太陽能發電裝置，其特征在于制造氣墊所使用的薄膜材料是尼龍纖維布上涂覆橡膠膜的薄膜材料，或者是高強、高模聚乙烯薄膜材料。
【專利摘要】升浮在空中的太陽能發電裝置是在一個能升浮的氣墊(1)上安裝光伏電池(8)，用一根總電纜(4)將產生的電流輸送至地面配電房，由抓握錨定系統(3)將其穩定控制在數十米至數百米空中的發電裝置，其特征在于用質量輕、強度高、抗腐蝕、耐老化、耐輻射、不透氣的薄膜制造的氣墊(1)；氣墊的上平臺(2)制造成不會蓄積雨水的拱形或者球面形；在其上安裝避雷針(5)，并用導線安全接地；其裙邊上設置了若干個聯結孔(6)，以便和其他氣墊連接而倍增規模；氣墊中充入的是以氫氣為主和氮氣或氦氣或氬氣或氖氣的混合氣(7)；氣墊上安裝的是重量最輕的柔性薄膜光伏電池(8)。所以該裝置具有更大的發電規模，占地少，運行安全，成本低，便于管理等諸多優點。
【IPC分類】B64B1-58, H02S10-00
【公開號】CN104579119
【申請號】CN201310487695
【發明人】周起興
【申請人】周起興
【公開日】2015年4月29日
【申請日】2013年10月17日