專利名稱：電網(wǎng)太陽能收集系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明在一些實施方式中涉及用于收集太陽能的系統(tǒng)，更具體地、但不限于涉及通過電網(wǎng)收集包括太陽能在內(nèi)的不同形式能量的系統(tǒng)和方法。
背景技術(shù)：
收集太陽能是產(chǎn)生可再生無污染能源來發(fā)電的可替選形式，以代替使用諸如煤和油的可產(chǎn)生污染的非可再生能源。目前用于收集太陽能的主要技術(shù)包括使用利用光電效應(yīng)將太陽能轉(zhuǎn)換為電的光伏電池，以及使用聚焦至中心點的鏡子將太陽光聚集成光束，該中心點包括用于從聚集的光束熱能產(chǎn)生電的設(shè)備。幾種收集太陽能的設(shè)備包括可以使用大量帶有光伏電池的太陽能電池板和/或大量聚集太陽光的鏡子的太陽能發(fā)電場。這些發(fā)電場通常需要廣闊的土地來容納這些大量的電池板和/或鏡子，這些電池板和/或鏡子通常連接至允許跟蹤太陽的結(jié)構(gòu)。一些跟蹤結(jié)構(gòu)包括電池板和/或鏡子的旋轉(zhuǎn)移動和傾斜。其他的包括基于電纜的跟蹤系統(tǒng)。一種這樣的基于電纜的跟蹤系統(tǒng)在2008年9月4日于巴倫西亞舉行的第23屆歐洲光伏太陽能會議與展覽(23rd EU PVSEC, Valencia 2008-09-04)中由 F. P. Baumgartner 等人的"SOLAR WINGS A NEW LIGHTWEIGHT PV TRACKING SYSTEM” 中以及 2009 年 9 月 21 日于漢堡進行的第 24 屆歐洲光伏太陽能會議(24th European Photovoltaic Solar Energy Conference, Hamburg 21st Sept. 2009)中由 F. P. Baumgartner 等人的"EXPERIENCES WITH CABLE-BASED SOLAR WINGS TRACCKING SYSTEM AND PROGRESS TOWARD TWO-AXIS LARGE SCALE SOLAR SYSTEM”中均有說明。另外的背景技術(shù)包括美國專利5241147和美國專利5965956。

發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)本發(fā)明的實施方式，提供了一種從電網(wǎng)中收集太陽能的系統(tǒng)，包括太陽能電池板，該太陽能電池板包括絕緣材料以及附接至絕緣材料的光伏模塊，該太陽能電池板適于安裝在電網(wǎng)中的帶電電力線上。在本發(fā)明的一些實施方式中，太陽能電池板沿著帶電電力線長度的至少一部分縱向設(shè)置。在本發(fā)明的一些實施方式中，電網(wǎng)包括虛設(shè)線(dummy line)。在本發(fā)明的一些實施方式中，太陽能電池板還適于安裝在虛設(shè)線上。在本發(fā)明的一些實施方式中，絕緣材料包括柔性絕緣膜片。
在本發(fā)明的一些實施方式中，帶電電力線嵌入絕緣材料。在本發(fā)明的一些實施方式中，太陽能電池板包括用于將太陽能電池板附接至帶電電力線的電絕緣夾。在本發(fā)明的一些實施方式中，太陽能電池板包括被配置為容納流動氣體(fluidic gas)的腔體。在本發(fā)明的一些實施方式中，流動氣體是輕于空氣的(輕)氣體。在本發(fā)明的一些實施方式中，流動氣體表現(xiàn)出熒光特性。在本發(fā)明的一些實施方式中，太陽能電池板產(chǎn)生光。在本發(fā)明的一些實施方式中，系統(tǒng)包括用于支撐太陽能電池板的重量的支撐結(jié)構(gòu)。在本發(fā)明的一些實施方式中，支撐結(jié)構(gòu)包括在電網(wǎng)中兩個塔架之間延伸的中央支撐纜索。在本發(fā)明的一些實施方式中，支撐結(jié)構(gòu)包括用于將太陽能電池板連接至中央支撐纜索的抗拉纜索。 在本發(fā)明的一些實施方式中，光伏模塊適于聚集太陽能。在本發(fā)明的一些實施方式中，該系統(tǒng)包括用于反射太陽能的反射蓋。在本發(fā)明的一些實施方式中，該系統(tǒng)適用于收集熱量。根據(jù)本發(fā)明的實施方式，提供了一種從電網(wǎng)收集太陽能的方法，包括將太陽能電池板安裝在電網(wǎng)內(nèi)的帶電電力線上，該太陽能電池板包括絕緣材料以及附接至絕緣材料的光伏模塊。在本發(fā)明的一些實施方式中，該方法包括沿著帶電電力線長度的至少一部分縱向設(shè)置太陽能電池板。在本發(fā)明的一些實施方式中，該方法包括在電網(wǎng)中包括有虛設(shè)線。在本發(fā)明的一些實施方式中，該方法還包括將太陽能電池板安裝至虛設(shè)線上。在本發(fā)明的一些實施方式中，該方法包括將帶電電力線嵌入絕緣材料。在本發(fā)明的一些實施方式中，該方法包括使用電絕緣夾將太陽能電池板附接至帶電電力線。在本發(fā)明的一些實施方式中，該方法包括將流動氣體容納在太陽能電池板的腔體內(nèi)。除非另有說明，此處所用的所有技術(shù)和/或科學術(shù)語全具有本發(fā)明所屬的本領(lǐng)域普通技術(shù)人員所通常理解的相同含義。盡管與此處說明的相類似或等同的方法和材料可以用于本發(fā)明實施方式的實施或測試，但在下文中說明了示例性的方法和/或材料。為了防止發(fā)生矛盾，包括定義的本專利說明書將會起到控制作用。此外，材料、方法和實例均只是示意性的，并不旨在進行必要的限制。


此處只通過實例的方式參考附圖對本發(fā)明的一些實施方式進行了說明。現(xiàn)在詳細地參考具體附圖，需要強調(diào)的是，細節(jié)通過實例的方式示出并且目的在于示意性地討論本發(fā)明的實施方式。在這點上，本領(lǐng)域技術(shù)人員從參考附圖的說明中可以清楚了解如何實施本發(fā)明的實施方式。在附圖中圖1示意性地示出了根據(jù)本發(fā)明實施方式的示例性的電網(wǎng)太陽能收集系統(tǒng)的透視圖；圖2示意性地示出了根據(jù)本發(fā)明一些實施方式的電網(wǎng)太陽能收集系統(tǒng)中的示例性的縱向太陽能電池板的透視圖；圖3A至圖3C示意性地示出了根據(jù)本發(fā)明一些實施方式的示例性的縱向太陽能電池板的截面圖A-A;圖4A和圖4B示意性地示出了根據(jù)本發(fā)明一些實施方式的包括流動氣體的示例性的縱向太陽能電池板的截面圖A-A ；圖5A和5B示意性地示出了根據(jù)本發(fā)明一些實施方式的包括熒光氣體的示例性縱向太陽能電池板的截面圖A-A;圖6示意性地示出了根據(jù)本發(fā)明一些實施方式的包括用于聚集輻射的光伏模塊的示例性的縱向太陽能電池板的截面圖A-A ；以及圖7示出了根據(jù)本發(fā)明一些實施方式的使用電網(wǎng)太陽能收集系統(tǒng)產(chǎn)生電力的方法的流程圖。
具體實施例方式本發(fā)明的一些實施方式涉及用于收集太陽能的系統(tǒng)，更具體地、但不限于涉及用于通過電網(wǎng)收集包括太陽能的不同形式的能量的系統(tǒng)和方法。本發(fā)明一些實施方式的一方面涉及太陽能電池板配置在電網(wǎng)的電力線上以用于產(chǎn)生電力的太陽能收集系統(tǒng)。電力線可以包括高壓線、中壓線和低壓線，任何線均可以形成國家電網(wǎng)、區(qū)域電網(wǎng)、地區(qū)電網(wǎng)或局部電網(wǎng)的一部分?？蛇x地，電力線可以安裝在鋼電塔架、 照明塔架或適用于支撐電力線的其他類型的塔架上，包括水泥塔架、木塔架等。塔架之間的距離通常根據(jù)地形，通常為約40米?？蛇x地，塔架需要加固以將電池板安裝在電力線上。根據(jù)本發(fā)明的一些實施方式，將電池板安裝在電力線上的一個明顯優(yōu)點在于可以節(jié)省與太陽能發(fā)電場相關(guān)的基礎(chǔ)設(shè)施投資和維護可能產(chǎn)生的費用。電池板可以沿著電網(wǎng)的任何長度而縱向延伸，從而不再需要用于設(shè)置電池板的大片土地?？蛇x地或可替選地，也可以不再需要安裝電池板的大且笨重的跟蹤結(jié)構(gòu)。將電池板輸出的直流電(DC)轉(zhuǎn)換成可以輸入電網(wǎng)的交流電(AC)的換流器的可選連接基本上可以在沿著電網(wǎng)的任何點處進行(因為電池板在電力線上)。這可以使得不再需要經(jīng)常用于將發(fā)電場中的換流器連接至電網(wǎng)的長途電纜， 從而可能允許將更大的電力傳輸至電網(wǎng)(電能沿途損耗)并降低與連接至電網(wǎng)相關(guān)的成本 (電纜成本和鋪設(shè)電纜成本以及維護成本等)。在一些實施方式中，電網(wǎng)可以用于存儲由系統(tǒng)傳輸至電網(wǎng)的電能?？蛇x地，電網(wǎng)可以存儲彼此遠離設(shè)置的多個系統(tǒng)(如同它們來自一個大型系統(tǒng))輸送的電力?？蛇x地，電網(wǎng)可以存儲在一條長電力線上的多個系統(tǒng)(如同來自單一源)輸送的電力。在一些實施方式中，太陽能電池板配置在電網(wǎng)的電力線上用于產(chǎn)生太陽能和/或進一步開發(fā)來自線上的電磁輻射以收集其他形式的能量。在一些實施方式中，電池板包括具有高導(dǎo)熱性(可選地具有高熱容)的流動氣體，例如，諸如氦或氫的輕氣體，它們可以由來自電力線的電磁輻射(例如，熱輻射)在電池板內(nèi)部加熱并可以由系統(tǒng)引導(dǎo)至存儲熱量的蓄能器以用于熱力循環(huán)和/或用于消耗，例如用于區(qū)域供熱?？蛇x地，在電池板內(nèi)部的流動氣體的加熱是通過由電力線附近和/或電力線上產(chǎn)生的渦電流所導(dǎo)致的電感應(yīng)產(chǎn)生熱量來完成的?？蛇x地，流動氣體是熒光氣體，例如，氖、氬、汞等等，它們可以由來自電力線的電磁輻射場激活，這樣電池板產(chǎn)生了熒光并用于照明?？蛇x地，熒光照明用于道路照明。 另外或可替選地，道路照明可以由來自太陽能電池板的存儲的太陽能供電的常規(guī)路燈來提供。可選地，熒光氣體是由發(fā)射電子并由電磁場供電的感應(yīng)器間接激活的。另外或可選地， 流動氣體是氦或其他任何比空氣輕的氣體并具有高導(dǎo)熱性，可選地具有高熱容，其有助于提高電池板的浮力、減輕系統(tǒng)結(jié)構(gòu)支架上的重量壓力。可選地，流動氣體由來自陽光的熱或由風壓加熱。在一些情況下，在兩條電力線之間連接太陽能電池板可能會在電網(wǎng)中產(chǎn)生問題， 并且這樣其中還涉及到高壓線。電池板表面上的塵土、污染物、鹽以及尤其是水可以形成穿過電池板的導(dǎo)電路徑，引起電力線間的電流滲漏和飛弧(閃絡(luò))。當絕緣體是濕的時候飛弧電壓可以降低超過50%。根據(jù)本發(fā)明的一些實施方式，電池板表面上的滲漏和飛弧基本上可以通過將電池板沿著第一側(cè)連接至電網(wǎng)中的帶電電纜(電力線或帶電電力線)并沿著相對的第二側(cè)連接至虛設(shè)線來消除，虛設(shè)線包括電網(wǎng)中未連接至任何電源的電纜。可選地，帶電電纜是中性線。在一些實施方式中，電池板配備有電絕緣附接夾或類似物用于將電池板附接至電網(wǎng)中的電力線?？蛇x地，附接夾還用于將電池板附接至虛設(shè)線。可選地，導(dǎo)體嵌入電池板自身中。可選地，電力線包括電話網(wǎng)或其他高架通信網(wǎng)中的高架線。可選地，電池板連接至兩條電力線，每側(cè)連接一條并兩條電力線之間電絕緣。在一些實施方式中，電池板通過旋轉(zhuǎn)附接電池板的塔架上的懸臂支架而可移動， 這樣電池板就可以水平、垂直或相對于垂直和水平軸以一定角度傾斜放置，可選地，沿著面向太陽的方向放置?？蛇x地，電池板固定于電力線和虛設(shè)線之間，或固定于中性線和虛設(shè)線之間，或懸掛在這些線之一上并自由擺動。可選地，電池板包括允許氣流穿過并減小電池板上的風壓的孔。可選地，孔占據(jù)了電池板總面積的20%至80%?？蛇x地，電池板包括圓邊緣和/或包括具有圓輪廓的部分以減小對氣流的阻力?？蛇x地，電池板是橢圓形的。另外或可選地，電池板設(shè)計為承受得住風湍流波動和振動諧波。可選地，電池板的重量分布使得電池板可以由電力線和/或虛設(shè)線支撐。在一些實施方式中，電池板由支撐結(jié)構(gòu)支撐?？蛇x地，支撐結(jié)構(gòu)包括抗拉纜索 (tension cable) 0可選地，為了使電網(wǎng)在風中結(jié)實，在電纜之間包括橫向垂直和/或斜對角的桿以增加慣性和剛性的力矩?？蛇x地，為了維持支撐纜索(電力線、虛設(shè)線和/或支撐結(jié)構(gòu))的張力，將絕緣張力調(diào)節(jié)元件連接至支撐纜索?？蛇x地，電池板寬度防止電力線突破關(guān)于要維持在電纜之間的距離的規(guī)定間隙。在一些實施方式中，電池板沿著電網(wǎng)的長度而縱向延伸?？蛇x地，電池板從一個塔架向相鄰塔架縱向延伸?？蛇x地，電池板沿著塔架之間長度的一部分縱向延伸。另外或可選地，電池板具有較短的長度并被配置為以沿著電網(wǎng)長度的方向傾斜。在一些實施方式中，電池板包括光伏(PV)模塊，該光伏模塊包括多個附接至電絕緣材料的光伏(PV)電池，例如諸如單層膜片的柔性膜片。光伏模塊可以包括本領(lǐng)域公知的光伏技術(shù)，諸如但不限于，并排、端對端或彼此相鄰配置的柔性膜非晶硅或單晶或多晶，或它們的任意組合。另外或可選地，PV模塊因為PV電池中量子阱上的電磁輻射(磁場)效應(yīng)而產(chǎn)生更大的電流。更多關(guān)于磁場量子阱上的磁場效應(yīng)的信息可以在“Wioto-galvanic effect in asymmetric quantum wells，，，K. Majchrowski et al,, Journal of Physics Conference Series 213 Q010) 012033中找到?？蛇x地，光伏模塊配置用于吸收聚集的太陽能輻射?？蛇x地，該模塊粘附于柔性膜，并且該模塊的邊緣可以包括布置為彼此面對或彼此對準的電連接器或電極?？蛇x地，電連接器通過焊接穿過柔性膜表面的孔而連接至模塊電極，并且是串聯(lián)和/或級聯(lián)連接?？蛇x地，電池板側(cè)面上的縱長邊和末端是氣密密封的。另外或可選地，串聯(lián)電連接器直接連接至DC電接線盒、匯流箱、另一電池板和/或換流器，這些中的一個或多個可選地包括在太陽能收集系統(tǒng)中。 在一些實施方式中，在電池板上或在電塔架上安裝換流器?？蛇x地，計電器(power counter)包括在系統(tǒng)中，該計電器被配置為對供應(yīng)至電網(wǎng)的電力進行計量，并通過遙測裝置連接至監(jiān)測中心以報告故障和供應(yīng)電力的量。另外或可選地，控制器包括在系統(tǒng)中用來控制系統(tǒng)的機械功能和/或電功能，諸如，尤其例如，電池板對陽光的跟蹤、包括傳送至電網(wǎng)的電量的數(shù)據(jù)收集、設(shè)備操作監(jiān)控和故障檢測等?？蛇x地，該系統(tǒng)向電網(wǎng)送電，以作為通電電網(wǎng)電力的額外電源，或可選地，作為電網(wǎng)中的單一電源?？蛇x地，太陽能收集系統(tǒng)輩設(shè)計用于連接至同一電網(wǎng)和/或通過更大的電網(wǎng)傳輸至遠端用戶的住宅、商業(yè)或工業(yè)建筑結(jié)構(gòu)。在一些實施方式中，電池板包括機械清洗機構(gòu)?？蛇x地或可替選地，該機構(gòu)包括靜電機構(gòu)，例如用于霧化水滴和/或產(chǎn)生準靜態(tài)場以減少電池板上的塵土的霧化螺線管?？蛇x地或可替選地，電池板包括用于基本上防止污垢粘附的涂層?？蛇x地或可替選地，電池板包括釘刺、網(wǎng)狀物或其他裝置以防止鳥停留在電池板上。另外或可選地，例如為了防止被盜，電池板包括全球定位系統(tǒng)(GPS)裝置以跟蹤電池板的位置。在詳細地說明本發(fā)明的至少一個實施方式之前，應(yīng)該理解的是，本發(fā)明的應(yīng)用不必局限于在以下說明中闡述和/或在附圖和/或?qū)嵗惺境龅牟考慕Y(jié)構(gòu)和配置和/或方法的細節(jié)。本發(fā)明能夠有其他實施方式或用多種方式實施或執(zhí)行?，F(xiàn)在將參考附圖，圖1示意性地示出了根據(jù)本發(fā)明實施方式的示例性電網(wǎng)太陽能收集系統(tǒng)100的透視圖。系統(tǒng)100包括三個安裝在電力線上的太陽能電池板102。系統(tǒng)100 被配置為收集太陽能并將太陽能轉(zhuǎn)換成輸入電網(wǎng)的電力?？蛇x地，系統(tǒng)100另外被配置為利用電力線110、112和114產(chǎn)生的電磁輻射來加熱電池板102內(nèi)的流動氣體以產(chǎn)生熱能， 這些熱能存儲并用于熱轉(zhuǎn)換和/或消耗。另外或可選地，電磁輻射用于生成光?？蛇x地，系統(tǒng)100另外被配置為利用電力線110、112和114中的渦電流以通過感應(yīng)發(fā)熱產(chǎn)生熱量。在一些實施方式中，電池板102包括附接PV模塊106的柔性絕緣材料104?？蛇x地，電池板102基本上在兩個塔架108之間的整個距離上縱向延伸，并且沿著第一側(cè)縱向附接至電力線并沿著相對的第二側(cè)附接至虛設(shè)線。例如，如圖所示，第一電池板102附接至電力線110和虛設(shè)線116 ；第二電池板102附接至電力線112和虛設(shè)線116 ；第三電池板102 附接至電力線114和虛設(shè)線116?？蛇x地，針對于兩個或甚至三個電池板102的虛設(shè)線116 可以是同一條線?？蛇x地，電力線110、112和114以及虛設(shè)線116兩端由塔架108中的懸臂支架1 支撐，這樣電池板102可以從一個支架延伸至其他支架。另外或可選地，該配置可以在沿著電網(wǎng)的多個位置上重復(fù)?？蛇x地，電池板102沿著塔架108之間的距離的一部分延伸，同時電力線110、112和114以及虛設(shè)線116由支架128支撐。在一些實施方式中，懸臂支架1 在與塔架108連接點處通過發(fā)動機1 進行機械旋轉(zhuǎn)。旋轉(zhuǎn)支架1 在水平位置和垂直位置之間轉(zhuǎn)動電池板102，用于跟蹤太陽的位置。 可選地，電池板102可旋轉(zhuǎn)到垂直位置，以基本上防止電池板上積雪。可選地，可旋轉(zhuǎn)電池板102，從而可以使它們翻轉(zhuǎn)(倒置)，以基本上防止PV模塊106上的露水聚集?？蛇x地， 可翻轉(zhuǎn)電池板102以用于PV模塊106具有收集聚集的太陽能輻射的能力的應(yīng)用?？蛇x地， 太陽能輻射聚集到熱管上(未示出)?？蛇x地，懸臂支架1 被配置為降低至地面以用于電池板102的清洗、檢查和其他維護和/或安裝操作。在一些實施方式中，系統(tǒng)100包括支撐結(jié)構(gòu)120，用于支撐電池板102的重量?？蛇x地，支撐結(jié)構(gòu)120包括從第一塔架108延伸至第二塔架108的中央支撐纜索118。可選地，支撐纜索118通過從支撐纜索延伸至包括在每個電池板中的橫桿124的抗拉纜索122 從上方支撐電池板102。橫桿IM設(shè)計為提供橫向剛性以及防止電池板102塌陷?，F(xiàn)在將參考圖2，其示例性地示出了根據(jù)本發(fā)明的一些實施方式的電網(wǎng)太陽能收集系統(tǒng)200中的示例性的縱向太陽能電池板202的透視圖?？蛇x地，系統(tǒng)200和太陽能電池板202與圖1示出的系統(tǒng)100和太陽能電池板102類似。為示例性目的，示出的太陽能電池板202縱向地附接至電力線210和虛設(shè)線216，它們可以分別與圖1示出的110和116 類似。在一些實施方式中，太陽能電池板200包括多個附接至絕緣柔性膜片204的PV模塊206，橫桿2M加強的電池板。PV模塊206、片204和桿2M可分別與圖1示出的106、 104和IM相似。可選地，柔性膜片204是薄的、單層膜片?？蛇x地，片204包括重量降低孔 (未示出)?？蛇x地，片204包括用于允許風流動通過膜并且降低電池板202對風的阻力的孔。另外或可替代地，片204可通過縱向、橫向和/或斜對角地設(shè)置金屬或非金屬纖維螺旋 (fiber spire)以增強，它們露出和/或內(nèi)嵌在板中，用于提高電池板的耐用性。在一些實施方式中，片204包括腔體，被設(shè)計為容納流動氣體。可選地，該腔體可容納液體流體。另外或可替選地，流動氣體是氦并且用于增加電池板202在空氣中的浮力。 可選地，片204可包括具有填充氦的封閉氣泡的泡沫?？蛇x地，流動氣體具有高電絕緣性以及高導(dǎo)熱性。可選地，電池板202通過使用來自電力線210的感應(yīng)發(fā)熱對腔體內(nèi)的流動氣體進行加熱以產(chǎn)生較大量的熱?？蛇x地，當流動氣體暴露于磁場時表現(xiàn)出熒光特性?？蛇x地，電池板202通過利用來自電力線210的輻射而電磁輻射腔體中的熒光氣體來產(chǎn)生熒光照明。可選地，為了產(chǎn)生熒光照明，將虛設(shè)線216連接至電網(wǎng)上的中性線。在一些實施方式中，PV模塊206包括本領(lǐng)域公知的PV技術(shù)，諸如但不限于，并排、 端對端或彼此相鄰配置的柔性薄膜非晶硅或單晶或多晶，或它們的任意組合。可選地，PV模塊206被配置為吸收從片204中腔體內(nèi)反射的所聚集的太陽能輻射?，F(xiàn)在將參考圖3A至圖3C，它們分別示意性地示出了根據(jù)本發(fā)明的一些實施方式的示例性的縱向太陽能電池板302A、302B和302C的截面圖A-A。該截面圖觀察自與圖2示出的對于電池板202的相同方向。在圖3A中，太陽能電池板302A包括PV模塊306A和柔性膜片304A。太陽能電池板302A可選地分別與圖1或圖2中的電池板102或202相似，并且被配置為通過撞擊在PV 模塊306A上的太陽能328生成電力?？蛇x地，電力線310A和虛設(shè)線316A均內(nèi)嵌于片304中。在圖;3B中，太陽能電池板302B包括PV模塊306B和柔性膜片304B。太陽能電池板302B可選地分別與圖1或圖2中電池板102或202相似，并且被配置為通過撞擊在PV 模塊306B上的太陽能3 生成電力。可選地，電池板302B通過附接至片304B并允許電池板保持在電力線上的隔離夾326B裝置而附接至外部設(shè)置的電力線310B和虛設(shè)線316B。在圖3C中，太陽能電池板302C包括PV模塊306C和柔性膜片304C。太陽能電池板302C可選地分別與圖1或圖2中的電池板102或202相似，并且被配置為通過撞擊在PV 模塊306C上的太陽能3 生成電力?？蛇x地，電池板302C通過附接至片304C并從側(cè)面支撐電池板的隔離夾326C裝置而附接至外部設(shè)置的電力線310C和虛設(shè)線316C?？蛇x地，片 304C包括圓邊緣，用于改善電池板周圍的氣流。現(xiàn)在將參考圖4A和圖4B，它們分別示意性地示出了根據(jù)本發(fā)明的一些實施方式的示例性的縱向太陽能電池板400A和400B的截面圖A-A，包括流動氣體430。該截面圖觀察自與圖2示出的對于電池板202的相同方向。可選地，太陽能電池板400A和400B為橢圓形，以使得改善電池板周圍的氣流。在圖4A中，太陽能電池板402A包括PV模塊406A和包括具有流動氣體430的腔體405A的柔性膜片404A。太陽能電池板402A可選地分別與圖1或圖2中的電池板102或 202相似，并且被配置為通過撞擊在PV模塊406A上的太陽能生成電力?？蛇x地，太陽能電池板402A通過從腔體內(nèi)部的隔室407A從電力線410A生成的熱對腔體405A內(nèi)部的流動氣體430進行加熱?？蛇x地，隔壁403A將電力線410A和腔體405A的其他部分隔開?？蛇x地， 虛設(shè)線416A相似地布置在隔室407A中的腔體405A內(nèi)，隔離室407A通過第二隔壁403A與腔體的其他部分隔開?？蛇x地，電力線410A和虛設(shè)線416可設(shè)置在電池板402外部。在圖4B中，太陽能電池板402B包括PV模塊406B和包括具有流動氣體430的腔體的柔性膜片404B。太陽能電池板402B可選地分別與圖1或圖2中的電池板102或202 相似，并且被配置為通過撞擊在PV模塊406B上的太陽能4 生成電力?？蛇x地，太陽能電池板402B通過由于電力線410B中渦電流的感應(yīng)發(fā)熱生成的熱對腔體405B內(nèi)部的流動氣體430進行加熱?？蛇x地，電力線410B被封裝在由于感應(yīng)發(fā)熱而加熱的金屬套筒411B內(nèi)部，該套筒由電隔離支架40 支撐在腔體405B內(nèi)部?？蛇x地，金屬套筒411B是具有高導(dǎo)熱性的金屬，例如鋁。可選地，虛設(shè)線416B相似地封裝于第二金屬套筒中并由電隔離支架支撐?？商娲?，虛設(shè)線416B不封裝于金屬套筒內(nèi)?，F(xiàn)在將參考圖5A和圖5B，它們分別示意性地示出了根據(jù)本發(fā)明的一些實施方式的示例性的縱向太陽能電池板502A和502B的截面圖A-A，包括熒光氣體530。該截面圖觀察自與圖2示出的對于電池板202的相同方向?？蛇x地，太陽能電池板500A和500B為橢圓形，以使得改善電池板周圍的氣流。在圖5A中，太陽能電池板502A包括PV模塊506A和包括具有熒光氣體530 (例如， 電離時，氖、氬、汞、氪、氙、或它們的組合)的柔性膜片504A。太陽能電池板502A可選地分別與圖1或圖2中的電池板102或202相似，并被配置為通過撞擊在PV模塊506A上的太陽能5 生成電力。可選地，太陽能電池板502A通過置于腔體內(nèi)的隔室507A內(nèi)部的電力線510A生成的電磁輻射激發(fā)腔體505A內(nèi)部的氣體530，產(chǎn)生熒光529?？蛇x地，隔壁503A 將電力線510A與腔體505A的其他部分隔開。可選地，虛設(shè)線516A相似地布置在隔室507A 內(nèi)的腔體505A內(nèi)部，隔室507A由第二隔壁503A與腔體的其他部分隔開?？蛇x地，虛設(shè)線 516A連接電網(wǎng)的中性線(或其他0伏特源)。在一些實施方式中，片504A是半透明的并且腔體505A包括磷光涂層?？蛇x地，反射蓋513A包括在腔體505A內(nèi)部，以在預(yù)設(shè)方向上(例如，向下)引導(dǎo)光。可選地，反射蓋 513A是腔體505A內(nèi)部的片504A上的反射涂層。在圖5B中，太陽能電池板502B包括PV模塊506B ；以及柔性膜片504B，包括具有反射蓋51 并且包括熒光氣體530的腔體505B。太陽能電池板502B與圖5A中示出的太陽能電池板502A相似，區(qū)別在于電力線510B通過電隔離夾526B而外部附接至電池板502B?，F(xiàn)在將參考圖6，它示例性地示出了根據(jù)本發(fā)明的一些實施方式的包括用于聚集輻射的光伏模塊606的示例性的縱向太陽能電池板602的截面圖A-A?？蛇x地，太陽能電池板602具有橢圓形的截面，以使得改善板周圍的氣流。在一些實施方式中，太陽能電池板602包括聚集輻射PV模塊606以及包括具有如流動氣體(例如氦)的腔體605的半透明柔性膜片604?？蛇x地，流動氣體630用于冷卻。 太陽能電池板602可選地分別與圖1或圖2中的電池板102或202相似，并且被配置為通過撞擊在腔體605內(nèi)的反射蓋613上的太陽能628生成電力，反射蓋成形為朝向PV模塊606 反射撞擊光。可選地，反射蓋613是腔體605內(nèi)部的片604上的反射涂層?？蛇x地，反射蓋 613是雙曲線形狀的?？蛇x地，反射蓋包括具有縱向條的菲涅耳(fresnell)透鏡。另外或可替代地，PV模塊606封裝在容納有用于冷卻模塊的流動氣體的蓋613內(nèi)部。在一些實施方式中，電力線610置于腔體605內(nèi)的隔室607內(nèi)部。可選地，隔壁603 將電力線與腔體605的其他部分隔開?？蛇x地，虛設(shè)線616相似地置于隔室607內(nèi)的腔體 605內(nèi)部，隔室607由第二隔壁603與腔體的其他部分隔開?？蛇x地，電力線610和虛設(shè)線 616可置于電池板602的外部?，F(xiàn)在將參考圖7，它示出了使用根據(jù)本發(fā)明的一些實施方式的圖1所示出的電網(wǎng)太陽能收集系統(tǒng)100來產(chǎn)生電力的示例性方法的流程圖。所說明的方法僅用于示例的目的，并且本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)當理解的是可以通過其他方式實現(xiàn)本方法，并且可包括增加步驟、減少步驟、更換步驟等。在701中，可選地，太陽能電池板102沿著塔架8之間的電網(wǎng)縱向延伸。可選地， 在延伸太陽能電池板102之前，三條虛設(shè)線116在懸臂支架1 之間延伸?？蛇x地，啟動電動機126以將支架128降低至地面，用于安裝的目的。在702中，可選地，太陽能電池板102附接至電力線110、112和114。可選地，電池板102通過電絕緣夾附接，例如如圖:3B的326B所示?？蛇x地，電池板102使用與如圖3C 的326C相似的夾具附接至電力線。在703中，可選地，太陽能電池板102附接至虛設(shè)線116?？蛇x地，電池板102通過電絕緣夾附接，例如如圖3B的326B所示。可選地，電池板102使用與如圖3C的326C相似的夾具附接至電力線。在704中，太陽能電池板102通過收集的太陽能生成DC。該DC通過換流器轉(zhuǎn)換為 AC并輸送至電網(wǎng)。計量器監(jiān)控輸送的AC電量。
術(shù)語“comprises(包括)”、“comprising(包括)”、“includes (包括)，，、 “including(包括)”，“having(具有)，，和它們的變化形式意為“包括但不限于”。該術(shù)語包括了術(shù)語“由...構(gòu)成”和“基本上由...構(gòu)成”。短語“基本上由...構(gòu)成”意思是組成或方法可包括另外的成分和/或步驟，但僅限于附加成分或步驟不會本質(zhì)上改變所要求的組成或方法的基本和新穎特性。如此處使用，除上下文另有明確說明，單數(shù)形式“a”、“an”和“the”也包括復(fù)數(shù)的參考。例如，術(shù)語“化合物”或“至少一個化合物”可包括多個化合物，包括它們的混合物。此處使用的詞匯“示例性”意思是“用作實例、例證或說明”。任何被描述為“示例性”的實施方式不必解釋為比其他實施方式更優(yōu)選或更有利和/或排除其他實施方式的特征的結(jié)合。此處使用的詞匯“可選地”意為“提供在一些實施方式中而沒有提供在其他實施方式中”。本發(fā)明的任何具體實施方式
可包括多個“可選的”特征，除非這些特征相沖突。通過本申請，以范圍方式表示了本發(fā)明的各種實施方式。應(yīng)當理解的是，以范圍方式進行的說明僅為方便和簡潔，而不應(yīng)被解釋為對本發(fā)明范圍的限制。據(jù)此，范圍描述應(yīng)被認為具體地公開所有可能的子范圍，以及在范圍中的單個數(shù)值。諸如1至6的范圍的描述應(yīng)被認為具體地公開子范圍如1至3、1至4、1至5、2至4、2至6、3至6等，以及此范圍中的單個數(shù)值，例如1、2、3、4、5和6。這不管范圍的幅度如何均適用。一旦在本文中表示了數(shù)值范圍，就意味著包括在所表示范圍內(nèi)的所有相關(guān)數(shù)值 (分數(shù)或整數(shù))。短語第一表示數(shù)和第二表示數(shù)“之間的范圍”以及“從”第一表示數(shù)“到” 第二表示數(shù)的“范圍”在此處可交替使用，并且意思是包括第一和第二表示數(shù)和它們之間的所有分數(shù)和整數(shù)。應(yīng)當理解的是，本發(fā)明的某些特征，為了簡潔而在分開的實施方式的上下文中進行了說明，但也可以組合的形式提供在單個實施方式中。相反地，本發(fā)明的各種特征，為簡潔在單個實施方式的上下文中進行了說明，但也可單獨地或以任何合適的子組合或適當?shù)靥峁┰诒景l(fā)明所描述的任何其他實施方式中。在多個實施方式的上下文中描述的某些特征不應(yīng)被認為是這些實施方式的必要特征，除非沒有這些要素該實施方式不起作用。盡管結(jié)合具體實施方式
對本發(fā)明進行了描述，但本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)當理解的是可進行多種替換、修改和變形。因此，它旨在包括所有落入所附權(quán)利要求的精神或廣義范圍內(nèi)的這樣的替換、修改和變形。本說明書中提到的所有公開、專利和專利申請的全部內(nèi)容通過引證結(jié)合于本說明書中，就像各獨立的公開、專利或?qū)＠暾埍痪唧w地并單獨地示出以結(jié)合于此作為參考那樣。此外，本申請中任何參考的引證或標識不應(yīng)被解釋為承認這樣的參考可作為本發(fā)明的現(xiàn)有技術(shù)。關(guān)于段落標題的使用，不應(yīng)被解釋為必要的限制。
權(quán)利要求
1.一種用于從電網(wǎng)中收集太陽能的系統(tǒng)，包括太陽能電池板，所述太陽能電池板包括絕緣材料以及附接至所述絕緣材料的光伏模塊，所述太陽能電池板適于安裝在所述電網(wǎng)中的帶電電力線上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中，所述太陽能電池板沿所述帶電電力線的長度的至少一部分縱向設(shè)置。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中，所述電網(wǎng)包括虛設(shè)線。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的系統(tǒng)，其中，所述太陽能電池板還適于安裝在所述虛設(shè)線上。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中，所述絕緣材料包括絕緣柔性膜片。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中，所述帶電電力線嵌入所述絕緣材料。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中，所述太陽能電池板包括用于將所述太陽能電池板附接至所述帶電電力線的電絕緣夾。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中，所述太陽能電池板包括被配置為容納流動氣體的腔體。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的系統(tǒng)，其中，所述流動氣體是輕于空氣的(輕)氣體。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的系統(tǒng)，其中，所述流動氣體表現(xiàn)出熒光特性。
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中，所述太陽能電池板產(chǎn)生光。
12.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，包括用于支撐所述太陽能電池板的重量的支撐結(jié)構(gòu)。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的系統(tǒng)，包括在所述電網(wǎng)中的兩個塔架之間延伸的中央支撐纜索。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的系統(tǒng)，包括抗拉纜索，用于將所述太陽能電池板連接至所述中央支撐纜索。
15.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中，所述光伏模塊適于聚集太陽能。
16.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，包括用于反射太陽能的反射蓋。
17.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中，所述系統(tǒng)適于收集熱量。
18.一種用于從電網(wǎng)中收集太陽能的方法，包括將太陽能電池板安裝至所述電網(wǎng)中的帶電電力線上，所述太陽能電池板包括絕緣材料以及附接至所述絕緣材料的光伏模塊。
19.根據(jù)權(quán)利要求18所述的方法，包括沿所述帶電電力線的長度的至少一部分縱向設(shè)置所述太陽能電池板。
20.根據(jù)權(quán)利要求18所述的方法，包括在所述電網(wǎng)中包括有虛設(shè)線。
21.根據(jù)權(quán)利要求20所述的方法，進一步包括將所述太陽能電池板安裝至所述虛設(shè)線上。
22.根據(jù)權(quán)利要求18所述的方法，其中，所述絕緣材料包括絕緣柔性膜片。
23.根據(jù)權(quán)利要求18所述的方法，包括將所述帶電電力線嵌入所述絕緣材料。
24.根據(jù)權(quán)利要求18所述的方法，包括使用電絕緣夾將所述太陽能電池板附接至所述帶電電力線。
25.根據(jù)權(quán)利要求18所述的方法，包括在所述太陽能電池板中的腔體內(nèi)容納流動氣體。
全文摘要
一種用于從電網(wǎng)收集太陽能的系統(tǒng)，包括太陽能電池板，該太陽能電池板包括絕緣材料和附接至絕緣材料的光伏模塊，所述太陽能電池板適于安裝到所述電網(wǎng)中的帶電電力線上。
文檔編號H01L31/042GK102484153SQ201080026693
公開日2012年5月30日 申請日期2010年6月15日 優(yōu)先權(quán)日2009年6月15日
發(fā)明者耶霍蘇亞·菲什勒 申請人:耶霍蘇亞·菲什勒