本技術(shù)屬于光伏發(fā)電與農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，具體涉及一種t型光伏索發(fā)電系統(tǒng)及t型光伏棒（即細(xì)長(zhǎng)光伏電池組件）。

背景技術(shù)：

1、本技術(shù)人的在先申請(qǐng)“耕地高空光伏發(fā)電方法及光伏發(fā)電懸索（cn117792235b）”，提供了一種（利用）耕地高空（進(jìn)行）光伏發(fā)電（的）方法及光伏發(fā)電懸索。它在橫懸的高抗拉強(qiáng)度的承重索周?chē)佋O(shè)上光伏電池層，以封裝制出一種光伏發(fā)電懸索，并通過(guò)豎立的支撐物將光伏發(fā)電懸索架設(shè)到耕地上空，一方面吸收高空中的富余太陽(yáng)能發(fā)電，另一方面還可順便輸水灌溉，實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)與光伏發(fā)電互補(bǔ)發(fā)展——農(nóng)光互補(bǔ)。其跨度大、樁基少，可避免嚴(yán)重妨礙農(nóng)機(jī)作業(yè)。它克服了現(xiàn)有農(nóng)光互補(bǔ)技術(shù)發(fā)電波動(dòng)大、高空架設(shè)難、安裝工費(fèi)高、難于清洗維護(hù)、使用壽命短、耕地上空富余的太陽(yáng)能資源未被充分有效開(kāi)采等諸多技術(shù)缺陷。其中，一根光伏發(fā)電懸索由多段較短的光伏發(fā)電懸索連接而成；每段較短的光伏發(fā)電懸索構(gòu)成一個(gè)光伏電池模塊，稱(chēng)之為光伏電池棒，簡(jiǎn)稱(chēng)光伏棒。

2、然而，在實(shí)施生產(chǎn)時(shí)發(fā)現(xiàn)，現(xiàn)階段的柔性薄膜光伏電池，因?yàn)樯形葱纬梢?guī)模效應(yīng)，短期內(nèi)其價(jià)格（約1.6元/瓦）難以降至單晶硅光伏電池板的價(jià)格水平（約0.7元/瓦），所以用之封裝出的光伏發(fā)電懸索的成本，近年內(nèi)仍會(huì)較高。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本技術(shù)的目的之一：提供一種t型光伏索發(fā)電系統(tǒng)，以便采用現(xiàn)行單晶硅光伏電池板等廉價(jià)平板電池組件、來(lái)封裝出另外一種發(fā)電效率高、發(fā)電成本低的光伏發(fā)電懸索——t型光伏索。

2、本技術(shù)的目的之二：提供另外一種發(fā)電效率高、發(fā)電成本低的t型光伏棒（組件），以便串成t型光伏索。

3、為了實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的之一，本技術(shù)提供的一種t型光伏索發(fā)電系統(tǒng)如下。

4、本技術(shù)提供一種t型光伏索發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于，它包括：

5、①橫截面具有（倒立）t字形結(jié)構(gòu)的線型光伏電池組件——t型光伏棒（組件）；該t型光伏棒包括側(cè)立的雙面發(fā)電的窄長(zhǎng)形的光伏（電池）板、以及平躺于光伏板下側(cè)的窄長(zhǎng)形的反光板，反光板將射入其上的陽(yáng)光反射至光伏板上，以使光伏板同時(shí)接受直射陽(yáng)光和（來(lái)自反光板的）反射陽(yáng)光，從而用多份陽(yáng)光同時(shí)照射光伏板發(fā)電，以提高（光伏板的）發(fā)電效率、降低（系統(tǒng)的）發(fā)電成本；這里所述的反光板可以是鏡面反光板、也可以是啞光反光白板，還可以是反光膜，也可以是反光金屬箔等反光面材，既可以是平面反光板，也可以是曲面或凹面反光鏡；

6、②多根t型光伏棒用承重索串連而成的光伏發(fā)電懸索——t型光伏索；該t型光伏索距離地表的高度為?h、該t型光伏索之單跨的跨度為?l、該t型光伏索之水平投影間距為k；其中，h大于設(shè)定高度尺寸、l大于設(shè)定跨度尺寸、k大于設(shè)定間距尺寸；

7、③t型光伏索投射在地表上的陰影，包括水平投影；其中，t型光伏棒的粗細(xì)尺寸d（也是t型光伏索的粗細(xì)尺寸d）與t型光伏索的水平投影間距?k之比值——遮陽(yáng)系數(shù):d/k小于設(shè)定系數(shù)值；優(yōu)選的是，d/k≤0.01或0.02或0.03或0.05或0.1或0.2或0.3或0.5或1或2或3，以保證每條正午陰影每1-20分鐘（最好每1-5分鐘）移動(dòng)1條正午陰影寬度的距離，避免同一根陰影劃過(guò)同一株作物的時(shí)間過(guò)長(zhǎng)（例如超過(guò)30分鐘）、而導(dǎo)致該株作物的光合作用減弱并減產(chǎn)；為了統(tǒng)一檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)，這里將正午陰影定義為正午時(shí)候（即11時(shí)至13時(shí)）的太陽(yáng)將t型光伏索投射在地面上的陰影。

8、?優(yōu)選的是，d≤10mm或20mm或30mm或50mm或100mm或200mm或300mm或500mm或680mm或790mm；最佳粗細(xì)尺寸d為10mm至200mm，因?yàn)樵摯旨?xì)尺寸?d的t型光伏索在地面上的陰影較窄，劃過(guò)作物的時(shí)間較短，不影響正常光合作用。

9、優(yōu)選的是，h≥1m或2m或3m或5m或10m或20m或30m或50m或100m，應(yīng)使高度h足夠高，以保證最高的作物頂端也不會(huì)觸碰到t型光伏索，最好h≥5m，以保證不妨礙大型農(nóng)機(jī)和無(wú)人機(jī)作業(yè)。

10、優(yōu)選的是，l≥10m或20m或50m或80m或150m或500m或1000m，應(yīng)使跨度l足夠大，以減少高聳支撐桿的數(shù)量、降低樁基占地面積、避免嚴(yán)重妨礙大型農(nóng)機(jī)作業(yè)，最好l≥120m，以進(jìn)行超大跨度應(yīng)用。

11、優(yōu)選的是，k≥0.05m或0.1m或0.2m或0.5m或1m或2m或3m或5m或10m，應(yīng)適當(dāng)拉開(kāi)間距k、減少t型光伏索的陰影面積、最低限度地保證作物生長(zhǎng)光照需要、避免因光合作用不足而減產(chǎn)。

12、研究顯示，減小遮陽(yáng)系數(shù)，使d/k≤0.25，提升索高，使h≥3m，使作物需要的陽(yáng)光每隔20分鐘被遮擋3-5分鐘，如此不斷遮擋、放開(kāi)、再遮擋、再放開(kāi)地對(duì)作物進(jìn)行間歇光照，可刺激作物生長(zhǎng)，提高作物產(chǎn)量。測(cè)試數(shù)據(jù)顯示：采用上述間歇光照措施時(shí)，作物吸收到的陽(yáng)光平均減少13-20%。其中一組數(shù)據(jù)顯示，減少13%以?xún)?nèi)（也即d/k≤0.15）的陽(yáng)光照射時(shí)，對(duì)作物的光合作用和產(chǎn)量沒(méi)有絲毫影響，反而會(huì)刺激進(jìn)作物生長(zhǎng)、提高作物產(chǎn)量；其中另一組數(shù)據(jù)顯示，減少20%以上（也即d/k≥0.25）的陽(yáng)光照射時(shí)，對(duì)作物的光合作用和產(chǎn)量開(kāi)始有一些影響。因此，具體實(shí)施中不建議減少20%以上的陽(yáng)光照射。

13、研究顯示，陰影劃過(guò)同一株作物的時(shí)長(zhǎng)，還與h成反比、與d成正比。以?？谑行阌^(qū)為例，h為50米高的南北走向的t型光伏索、于3月4日正午時(shí)分（11點(diǎn)）的陰影移動(dòng)速度是68cm/分鐘；若把t型光伏索的高度h降到4.6米，則陰影移動(dòng)速度將會(huì)降至2.5cm/分鐘，若把t型光伏索的高度h降到1.2米，則陰影移動(dòng)速度將會(huì)降至0.6cm/分鐘。又于3月4日正午時(shí)分（13點(diǎn)半）把t型光伏索的高度h降到5米，則陰影移動(dòng)速度將會(huì)降至1.3cm/分鐘。同期對(duì)比觀察得知，東西走向的高度h為5米的t型光伏索，其陰影（向南）移動(dòng)的速度才0.33毫米/分鐘，其陰影移動(dòng)速度實(shí)在太慢，具體實(shí)施中，應(yīng)盡量避免將比較粗的t型光伏索沿東西走向架設(shè)，應(yīng)盡量沿南北走向架設(shè)。由此可見(jiàn)，為了減輕陰影移動(dòng)速度慢對(duì)作物生長(zhǎng)的影響，應(yīng)盡量提升t型光伏索的懸掛高度h。鑒于高度h為1米時(shí)，陰影在作物上的停留時(shí)間很長(zhǎng)，會(huì)嚴(yán)重作物生長(zhǎng)，因此不建議采用這么低的高度h；當(dāng)然，為減輕陰影移動(dòng)速度慢對(duì)作物生長(zhǎng)的影響，應(yīng)盡量縮小t型光伏索的粗細(xì)尺寸d。

14、?綜上所述，具體實(shí)施時(shí)，應(yīng)將高度h優(yōu)選為2m以上，最好選為4m以上；應(yīng)將粗細(xì)尺寸d優(yōu)選為0.25m以下，最好優(yōu)選為0.15m以下；還應(yīng)將水平投影間距k優(yōu)選為0.5?m以上，最好優(yōu)選為1m以上；d/k≤0.25，最好選為d/k≤0.15的黃金比例。而現(xiàn)行市場(chǎng)的小規(guī)格光伏電池板尺寸為1.22m×0.61m，其所產(chǎn)生的陰影為0.61m寬，三倍于本技術(shù)的最大優(yōu)選陰影寬度0.25m。這么寬的陰影，其陰影必然長(zhǎng)時(shí)間（一般每次都超過(guò)1個(gè)小時(shí)）停留在同一作物上、而導(dǎo)致該作物的光合作用減弱并減產(chǎn)，必然會(huì)對(duì)耕地原有作物造成較大生態(tài)環(huán)境影響。

15、具體實(shí)施中，應(yīng)根據(jù)耕地里的作物種類(lèi)區(qū)別選擇遮陽(yáng)系數(shù)d/k，對(duì)于需要遮光網(wǎng)來(lái)調(diào)節(jié)光照水平的作物、以及不在乎產(chǎn)量的山林來(lái)說(shuō)。例如菜類(lèi)作物萵苣、生菜、菠菜、甘藍(lán)、芥菜、芹菜、林木、草原等，可適當(dāng)提高遮陽(yáng)系數(shù)d/k，縮小間距k，增大粗細(xì)尺寸d。

16、優(yōu)選的是，所述的t型光伏索發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于：t型光伏索沿南北走向懸掛于兩支撐物之間的空中，所述南北走向包括與經(jīng)線夾角小于39度的所有走向；t型光伏索中的雙面發(fā)電的光伏板，一面朝東另一面朝西；反光板與光伏板正背兩面的夾角θ分別≤120°。這樣一來(lái)，還可提高陰影移動(dòng)速度，使陰影快速移開(kāi)同一株作物，減輕對(duì)作物光合作用的影響。

17、還有優(yōu)選的是，所述的t型光伏索發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于：反光板與光伏板正背兩面的夾角θ分別≤90°；最好，反光板與光伏板正背兩面的夾角θ分別≤87°，以免正午時(shí)刻（約1-2分鐘內(nèi)）光伏板接受不到直射和反射陽(yáng)光而使系統(tǒng)無(wú)電或發(fā)電量很小。

18、還有優(yōu)選的是，所述的t型光伏索發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于：t型光伏棒通過(guò)穩(wěn)定臂或/和緩沖彈簧連接在穩(wěn)定索上，用以使強(qiáng)風(fēng)來(lái)襲時(shí)t型光伏棒各自可隨風(fēng)擺動(dòng)，以緩沖風(fēng)力、減小風(fēng)阻。需要說(shuō)明的是，這里所述的緩沖彈簧能夠有效減緩t型光伏棒的擺動(dòng)幅度，從而保護(hù)光伏板使之免受過(guò)度應(yīng)力影響，并在強(qiáng)風(fēng)過(guò)后自動(dòng)協(xié)助t型光伏棒復(fù)位，以使光伏板和反光板保持面向天空的相對(duì)靜止?fàn)顟B(tài)。

19、還有優(yōu)選的是，所述的t型光伏索發(fā)電系統(tǒng)，其包括下列①-⑩個(gè)技術(shù)特征中任意一個(gè)或者任意多個(gè)技術(shù)特征。

20、?技術(shù)特征①，t型光伏棒吊掛在一根承重索上，光伏板的上沿位于承重索的正下方，承重索的水平投影投射在光伏板的上沿上；t型光伏棒可隨風(fēng)繞承重索擺動(dòng)?，其擺角被穩(wěn)定臂或/和緩沖彈簧限制在180°的范圍內(nèi)，以免t型光伏棒繞承重索擺動(dòng)幅度超過(guò)360°而扭斷連接導(dǎo)線。

21、技術(shù)特征②，t型光伏棒騎坐在一根承重索上，光伏板的下沿位于承重索的上方。

22、技術(shù)特征③，t型光伏棒鋪設(shè)在多根承重索上，反光板的兩側(cè)固定在承重索上。

23、技術(shù)特征④，t型光伏棒通過(guò)穩(wěn)定臂與配重物相連，以使光伏板始終保持側(cè)立（即垂直于地面的）姿勢(shì)。

24、技術(shù)特征⑤，在t型光伏索上增設(shè)（或曰外掛）有（連通現(xiàn)行滴灌/噴灌系統(tǒng)的）灌溉用水管（包括水帶），t型光伏索與灌溉用水管共用承重索及支撐物，用以給作物灌溉、噴灑農(nóng)藥或水肥，從而實(shí)現(xiàn)農(nóng)光互補(bǔ)。這樣一來(lái)，本技術(shù)技術(shù)方案不但可以利用耕地上空富余的陽(yáng)光進(jìn)行光伏發(fā)電，而且還可順便輸水灌溉，還可以吸收光伏板的熱量達(dá)到散熱降溫、提高發(fā)電效率的效果。

25、技術(shù)特征⑥，在t型光伏索上增設(shè)（或曰外掛）有補(bǔ)光電燈（俗稱(chēng)植物生長(zhǎng)燈），t型光伏索與補(bǔ)光電燈及其電源導(dǎo)線共用承重索及支撐物桿，用以夜間給喜光作物補(bǔ)光，以促進(jìn)作物生長(zhǎng)。這樣一來(lái)，本技術(shù)技術(shù)方案不但可以利用耕地上空富余的陽(yáng)光進(jìn)行光伏發(fā)電，而且還可順便輸水灌溉，還可在夜間給喜光作物補(bǔ)光，以促進(jìn)作物生長(zhǎng)。

26、技術(shù)特征⑦，承重索的直徑為光伏板厚度的1.5-4.5倍，以使承重索能夠攔截正上方落下的冰雹，從而減輕冰雹對(duì)光伏板的傷害。

27、技術(shù)特征⑧，反光板與光伏板正背兩面的夾角θ分別≤90°。

28、技術(shù)特征⑨，反光板與光伏板正背兩面的夾角θ分別≤87°。

29、技術(shù)特征⑩，光伏板與反光板的交匯處開(kāi)設(shè)有通風(fēng)透水空隙，以便通風(fēng)透水、便于清洗除塵、便于減小風(fēng)阻。

30、為了實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的之二，本技術(shù)提供的一種t型光伏棒（組件）如下。

31、本技術(shù)一種t型光伏棒（組件），其特征在于：它是一種橫截面具有（倒立）t字形結(jié)構(gòu)的線型光伏電池組件；該線型組件包括側(cè)立的雙面發(fā)電的窄長(zhǎng)形的光伏（電池）板、以及平躺于光伏板下側(cè)的窄長(zhǎng)形的反光板；反光板將射入其上的陽(yáng)光反射至光伏板上，以使光伏板同時(shí)接受直射陽(yáng)光和（來(lái)自反光板的）反射陽(yáng)光等兩路陽(yáng)光，從而用多份陽(yáng)光同時(shí)照射光伏板發(fā)電，以提高（光伏板的）發(fā)電效率、降低（光伏板的）發(fā)電成本。

32、優(yōu)選的是，所述的t型光伏棒（組件），其特征在于：反光板與光伏板正背兩面的夾角θ分別≤120°或≤90°或≤87°。

33、優(yōu)選的是，所述的t型光伏棒（組件），其特征在于：光伏板與反光板的交匯處設(shè)有通風(fēng)透水空隙。

34、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本技術(shù)具有如下有益技術(shù)效果。

35、其一、具有在先申請(qǐng)“耕地高空光伏發(fā)電方法及光伏發(fā)電懸索（cn117792235b）”的全部十項(xiàng)有益技術(shù)效果。

36、其二、采用現(xiàn)行單晶硅光伏電池板等廉價(jià)組件所封裝出的t型光伏索，因?yàn)榫哂锌赏瑫r(shí)接受直射陽(yáng)光和反射陽(yáng)光等多份光照發(fā)電的功能，所以可提高（光伏板的）發(fā)電效率。

37、其三、成本低廉：光伏板的現(xiàn)行價(jià)格平均為200元/m2，反光板可采用鍍鋁玻璃等平均價(jià)格為40元/m2的反光鏡。由此可見(jiàn)，與完全使用光伏板發(fā)電相比，收集相同能量的陽(yáng)光用于發(fā)電，采用設(shè)有反光板的t型光伏棒來(lái)發(fā)電，可大幅度降低（光伏板的）發(fā)電成本。換言之，本技術(shù)用廉價(jià)的反光板替代了約50%的昂貴光伏板，可大幅度降低發(fā)電成本。

38、其四、不會(huì)聯(lián)動(dòng)、不會(huì)共振：本技術(shù)中t型光伏棒之間是分離結(jié)構(gòu)，相互之間沒(méi)有聯(lián)動(dòng)連接，一根t型光伏棒的劇烈搖擺不會(huì)通過(guò)一根承重索傳遞到其它t型光伏棒上，不會(huì)發(fā)生共振。

39、其五、間歇光照，陰影移動(dòng)頻次高速度快：將t型光伏索呈現(xiàn)南北走向懸掛時(shí)，其陰影可迅速?gòu)淖魑锷弦崎_(kāi)。本技術(shù)人所做的一些蔬菜測(cè)試實(shí)驗(yàn)顯示：每隔一段時(shí)間遮擋一會(huì)兒陽(yáng)光，例如每隔20-30分鐘遮擋1-5分鐘陽(yáng)光，如此循環(huán)往復(fù)地遮擋和放開(kāi)陽(yáng)光，使t型光伏索的陰影每日多頻次快速遮擋并放開(kāi)陽(yáng)光，使t型光伏索下的作物可多頻次、長(zhǎng)時(shí)間地間歇光照，基本可滿足一整天都有陽(yáng)光照射的生長(zhǎng)需要。實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)顯示：這種間歇光照措施不但不會(huì)影響光合作用，反而可使蔬菜等作物增產(chǎn)，真正實(shí)現(xiàn)“農(nóng)”“光”互補(bǔ)共贏。