用于沙漠治理的移动式光伏电站系统和方法与流程

本发明涉及一种用于沙漠治理的移动式光伏电站系统和方法，尤其涉及一种以移动式光伏电站的手段进行沙漠治理的系统和方法，属于沙漠治理和太阳能光伏技术领域。

背景技术：

在沙漠地区，由于阳光照射量充足，使得太阳能资源十分丰富，是光伏发电的理想区域。并且，一直有各种“光伏制沙”的方案和工程实践，也取得了一定的应用效果（见参考资料1）。其优点在于：

第一，光伏组件能够减弱地表风速，起到防风固沙效果；

第二，光伏组件能够减少太阳直接辐射，减少地表水分蒸发，可以促进植被的恢复和生长、提高植物成活率，改善生态环境并进一步提高防风固沙效果。

但是，现有技术方案的依然有一些缺点：

1、由于光伏电站投资很大、难以大面积铺开，因此实际能够达到治理效果的区域非常有限；

2、在光伏电站区域内种植的植物以草本植物为主，若种植一定数量的木本植物，虽然可以提高防风固沙的能力，但同时也会对光伏组件形成遮挡，影响电站运行效果。

参考资料：

1、中国专利：申请号2015104160292，一种沙漠光伏电站系统的建设方法。

技术实现要素：

为克服现有技术的不足，根据沙漠地区用地成本低、待治理面积大的特点，本发明采用移动式光伏电站的技术方案，以达到最大化的沙漠治理效果。

具体的，用于沙漠治理的移动式光伏电站系统的运行方法，其特征在于：将在沙漠地区的光伏电站的建设过程分为新建过程和重建过程，每间隔一段时间进行一次重建过程，每次重建过程所选择的重建区域均为未建设过光伏电站的新区域；具体的：

s1、新建光伏电站，在光伏电站的运行过程中、在光伏电站所在区域中种植植物、利用光伏电站提高植物的成活率；

s2、当光伏电站运行一段时间、光伏电站所在区域中种植的植物生长到一定规模后，在现有光伏电站的邻近区域选定光伏电站的重建区域，将现有光伏电站中的光伏组件逐一迁移到重建区域之中、即完成重建过程；

s3、光伏电站在重建区域中继续运行、并在重建区域中种植植物，而原有的光伏电站区域中，也继续种植植物并巩固制沙效果；

s4、依此循环经过若干次重建过程、将植物种植区域逐渐扩展到各个邻近区域，从而扩大对沙漠治理的效果。

如附图1所示，展示光伏电站连续的16次建设过程、即从标号⑴到标号⒃，其中横线状矩形区域代表光伏电站的运行位置，点状矩形区域为已覆盖植物的光伏电站历史运行位置。当然，随着时间的推移，还可以按规划轨迹继续拓展治理范围。

若光伏电站中种植的植物的培育期为2年，则每2年可以进行一次光伏电站的重建、则上述过程耗时32年，而治理范围为现有固定式光伏电站的16倍。

本发明的优点：

1、在不显著增加投资的前提下，极大的扩展了沙漠治理的范围，形成规模效益；

2、将光伏电站主要用于提高初期植物成活率；当光伏电站内的植物生长到一定规模后、植物对光伏电站的依赖性降低，即可将光伏电站转移到新区域中；实现对光伏电站资源的最优化利用；

3、随着治理范围的扩大，光伏电站可以用于就近为已治理区域提供电力；一方面可以提高已治理区域基础设施配套水平，另一方面也可以提高了光伏电站运行的灵活性、消除“弃光”现象。

附图说明

附图1：本发明的移动式光伏电站连续的16次建设过程示意图；

附图2：本发明的移动式光伏电站的光伏组件支架结构图；

附图3：本发明的移动式光伏电站的光伏组件支架吊装迁移过程示意图；

附图4：本发明的移动式光伏电站（俯视图）；

附图5：本发明的移动式光伏电站——初始状态（侧视图）；

附图6：本发明的移动式光伏电站——种植植物状态（侧视图）；

附图7：本发明的移动式光伏电站——植物成长状态（侧视图）；

附图8：本发明的移动式光伏电站——电站迁出状态（侧视图）；

附图9：本发明的移动式光伏电站——植物继续成长状态（侧视图）；

其中，附图3中虚线箭头方向代表光伏组件支架起吊和迁移方向；附图2-9中：501为草本植物、502为木本植物。

具体实施方式

以下，结合实施例及附图对本发明的方案进行进一步说明。

实施例1：

本实施例介绍适用于本发明的移动式光伏电站的光伏组件支架的结构。由于移动式光伏电站的特殊性，其中的光伏组件支架与现有结构也有所差异。

如附图2所示，所述的光伏电站1中包括光伏组件2和光伏组件支架3，所述的光伏组件支架3为上下分段式结构，包括下方的基础支架301和上方的活动支架302；其中：

基础支架301用于与地面形成稳固连接；

活动支架302上安装并固定光伏组件2；

在光伏电站1的新建过程中，活动支架302安装到基础支架301之上、并通过紧固装置303加以固定；

在光伏电站1的重建过程中，首先松开紧固装置303，然后将活动支架302从基础支架301上取出；再通过运输工具4将活动支架302连同其中的光伏组件2运送到新的安装位置，并与新位置的基础支架301相互配合固定、即完成重新安装。

需要说明的是，由于成组的光伏组件2长度较长，因此在安装和拆卸的过程中，将其拆分为若干段，逐一进行安装和拆卸，与光伏组件2对应的活动支架302也相应的分为若干段。

进一步的，光伏组件2的运输方式可以采用拖运、吊运、或拖运与吊运的组合；由于光伏电站中活动空间有限，因而采用吊运是比较合适的选择，如附图3所示，采用吊运的具体结构是：

在成组的光伏组件2的光伏板中间间隙处设置若干个吊装孔305；

在转移光伏组件2时，将缆绳402穿过若干个吊装孔305并与活动支架302固定连接；

再通过起吊机构401拉动缆绳402将光伏组件2和活动支架302一并吊起、与基础支架301分离。

需要说明的是，由于光伏组件2比较脆弱、尽量不应承受外力；因此吊装孔305必须固定在活动支架302上、并具有一定的强度，在吊装过程中吊装孔305所承受的力量将传导到活动支架302上，使得光伏组件2不会承受额外的力量。

实施例2：

本实施例，介绍移动式光伏电站的建设和运行过程。

第一：如附图5所示，为本发明的移动式光伏电站的初始状态：其中包含若干排光伏组件2，此时与现有光伏电站结构基本相同；

第二：如附图6所示，为本发明的移动式光伏电站的种植植物状态：即在光伏电站1中种植植物；主要包括在光伏组件2下方种植草本植物501，在比较靠近前排光伏组件2的后方位置种植木本植物502，在实施过程中，可以适当拉大各排光伏组件2的间距、以便于种植；此时，木本植物502的体型较小；

第三：如附图7所示，为本发明的移动式光伏电站的植物成长状态：随着时间的推移，木本植物502逐渐成长，此时木本植物502可能会对光伏组件造成遮挡，应采取以下措施：

光伏组件支架3中设有垂直升降机构，当光伏电站1中植物逐渐长高时，相应的通过垂直升降机构将光伏组件2的位置升高，以防止植物对光伏组件2形成遮挡；所述的垂直升降机构采用公知结构；

第四：如附图8所示，为本发明的移动式光伏电站的迁出状态，在光伏电站运行一段时间后，木本植物502体型逐渐变大、且独立抵抗风沙的能力增强；并且，植物对光伏电站运行的影响也逐渐增加；此时，光伏电站已不再适合在现有区域继续运行，可将光伏组件迁移到新建区域，旧区域中只保留基础支架301；

第五：如附图9所示，为本发明的移动式光伏电站的植物继续成长状态：当光伏电站1迁出之后，在原有的光伏电站区域中，继续种植植物并巩固制沙效果；此时，其中的木本植物502继续生长；其中，还可以采取以下措施：

对于已使用过的光伏电站区域、其中仍存在基础支架301，利用基础支架301搭建遮阳板304、替代原有的光伏组件2，继续起到保护植物生长的效果；其中，所述的遮阳板304具有遮阳，或、和，反光的功能。虽然遮阳板的保护功能不如光伏组件，但遮阳板的成本比光伏组件便宜很多、并且也能够基本满足保护植物生长的要求。

本发明创造并不局限于上述实施方式，熟悉本领域的技术人员在不违背本发明精神的前提下还可作出等同变形或替换，这些等同的变型或替换均包含在本申请权利要求所限定的范围内。