[發(fā)明專利]一種漂浮式水面光伏系統(tǒng)

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710323509.3
• 申請日: 2017-05-10
• 公開（公告）號: CN107416143A
• 公開（公告）日: 2017-12-01
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 王斯偉;汪玉華;付劍波;周豐;趙振源;程春健
• 申請（專利權(quán)）人: 中國能源建設(shè)集團云南省電力設(shè)計院有限公司
• 主分類號: B63B35/44
• 分類號: B63B35/44;B63B21/50
• 代理公司: 昆明大百科專利事務(wù)所53106
• 代理人: 何健

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及水面光伏系統(tǒng)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種漂浮式水面光伏系統(tǒng)，主要適用

于水庫、大型魚塘及采煤沉陷區(qū)水面等較深的水域環(huán)境要求和技術(shù)特點的水面漂浮光伏

電站的建設(shè)。

背景技術(shù)

常用的水面光伏系統(tǒng)多采用打預(yù)制樁基礎(chǔ)支撐，絕大部分漁光互補光伏電站項目也采用該方案。但當(dāng)水深超過3m時，采用打預(yù)制樁基礎(chǔ)方案較難實施，隨著水深增加該方案的經(jīng)濟性趨差。而且，對于采煤沉陷區(qū)等未穩(wěn)沉的水底條件，無法實施打預(yù)制樁方案。因此，在水庫、大型魚塘及采煤沉陷區(qū)等較深的水域環(huán)境下，應(yīng)采用漂浮式水面光伏支撐系統(tǒng)。

目前，國內(nèi)外常用漂浮式光伏系統(tǒng)分為以下兩種：光伏支架+浮筒式、浮筒一體化式。光伏支架+浮筒式，上部為鋼結(jié)構(gòu)支架，可根據(jù)最佳傾角調(diào)節(jié)角度，發(fā)電量大。但結(jié)構(gòu)剛度大自重大，經(jīng)濟性較差，結(jié)構(gòu)耐久性不好。浮筒一體化式采用漂浮及支撐一體化結(jié)構(gòu)，取消了鋼結(jié)構(gòu)支架，自重輕柔性好，但一般不可以調(diào)節(jié)傾角，發(fā)電量稍差。尤其在大面積水域，MW級工程中，容易在較大風(fēng)浪下發(fā)生擠壓拉伸破壞，可靠性較差。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的正是為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷而提供一種兼顧經(jīng)濟性和可靠性的漂浮式水面光伏系統(tǒng)，對傳統(tǒng)的浮筒一體化式進行改良創(chuàng)新，增加加固角鋼框及吸能鋼圓環(huán)系統(tǒng)，有效的實現(xiàn)剛度再分配，提高漂浮式水面光伏系統(tǒng)抗大風(fēng)浪作用。

定義基本漂浮單元(kW級)和基本錨固單元(MW級)，合理配置系統(tǒng)的剛度和受力情況，提高系統(tǒng)抗傾覆及抗拉裂能力，同時實質(zhì)性地節(jié)省鋼結(jié)構(gòu)用量，降低施工難度，提高經(jīng)濟性。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：

一種漂浮式水面光伏系統(tǒng)，在浮筒一體化的基礎(chǔ)上，基本漂浮單元(kW級)單元內(nèi)增設(shè)加固角鋼框結(jié)構(gòu)，同時在基本漂浮單元(kW級)中間設(shè)置吸能鋼圓環(huán)，將若干個基本漂浮單元(kW級)連接成基本錨固單元(MW級)。鋼圓環(huán)伸縮變形實現(xiàn)吸能耗能，保證在較大的風(fēng)浪作用下，破壞首先發(fā)生在基本漂浮單元(kW級)中間的走道浮體及鋼圓環(huán)部位，不會影響基本漂浮單元(kW級)內(nèi)部的主浮體及光伏組件。而走道浮體及鋼圓環(huán)可方便更換。設(shè)置在基本漂浮單元(kW級)下的加固角鋼框結(jié)構(gòu)，可以有效連接水下錨固機構(gòu)，實現(xiàn)錨固體與上部結(jié)構(gòu)的可靠連接，即使在較大的風(fēng)浪流作用下，仍然能連接成整體，共同抵抗傾覆及擠壓破壞的風(fēng)險。

所述基本漂浮單元(kW級)，要求光伏組件直接安裝在主浮體上，安裝傾角由安裝浮體產(chǎn)品確定，不再設(shè)置組件安裝固定支架。走道浮體兼做連接浮體及運維通道。

所述的基本漂浮單元(kW級)采用加固角鋼框進行單元內(nèi)加固。角鋼框用螺栓固定于主浮體及走道浮體的下部，完全浸沒于水中。角鋼框采用熱浸鋅方式防腐。

所述的基本錨固單元(MW級)由若干個基本漂浮單元(kW級)的加固角鋼框通過吸能鋼圓環(huán)進行連接。鋼圓環(huán)設(shè)置于基本漂浮單元之間的走道浮體的下部，通過螺栓與兩側(cè)基本漂浮單元(kW級)下的加固角鋼框連接，完全浸沒于水中。鋼圓環(huán)采用熱浸鋅方式防腐。

本發(fā)明的有益效果體現(xiàn)在：通過設(shè)置于基本漂浮單元(kW級)主浮體及走道浮體下的加固角鋼框，使得基本漂浮單元(kW級)內(nèi)部剛度得到提高。防止浮體相對運動過大會導(dǎo)致連接銷釘、耳板的損壞，進一步導(dǎo)致漂浮平臺的松脫，分離。這種方式加強了基本漂浮單元內(nèi)的剛度，并將漂浮平臺劃分成相對獨立的系統(tǒng)，限制框架內(nèi)浮體的運動范圍，同時加強了平臺的整體性，減輕了單元內(nèi)部的結(jié)構(gòu)破壞，防止其它單元引起的連鎖破壞。若干個基本漂浮單元(kW級)再通過可伸縮變形的鋼圓環(huán)連接成基本錨固單元(MW級)，使得系統(tǒng)的剛度得以合理配置，外力分配更加合理，增大了漂浮系統(tǒng)抵抗風(fēng)浪變形的余度，有效防止單元內(nèi)部主浮體及光伏組件的破壞。對基本錨固單元(MW級)采用拋錨、船錨及岸錨方式進行固定，防止單元出現(xiàn)過大位移，以至于在大風(fēng)浪下出現(xiàn)單元傾覆的現(xiàn)象，提高了系統(tǒng)的安全性及可靠性。

附圖說明

圖1為所述基本漂浮單元(kW級)拼裝示意圖；

圖2為所述基本錨固單元(MW級)俯視圖；

圖3為所述基本錨固單元(MW級)側(cè)視圖(1-1剖視)；

圖4為所述一種漂浮式水面光伏系統(tǒng)圖；

附圖說明：

1、基本漂浮單元(kW級)；2、基本錨固單元(MW級)；3、加固角鋼框；4、吸能鋼圓環(huán)；

5、主浮體；6、走道浮體；7光伏組件；8、拋錨；

9、船錨；10、岸錨；