[發明專利]組件支撐浮體交叉拼接式水面光伏發電系統

在審

• 申請號: 201910294139.4
• 申請日: 2019-04-12
• 公開（公告）號: CN109927856A
• 公開（公告）日: 2019-06-25
• 發明（設計）人: 劉海波;袁博;喻飛;蘇毅;張濤;金乾;張順;劉爽;段斐;劉一亮
• 申請（專利權）人: 長江勘測規劃設計研究有限責任公司
• 主分類號: B63B35/44
• 分類號: B63B35/44;H02S20/00
• 代理公司: 武漢開元知識產權代理有限公司 42104
• 代理人: 陳家安

本發明涉及一種組件支撐浮體交叉拼接式水面光伏發電系統。該光伏發電系統，包括組件支撐浮體裝置和設備浮體裝置，組件支撐浮體裝置包括交叉拼接在一起的多排組件支撐浮體，相鄰兩排組件支撐浮體之間的相應的組件支撐浮體交替拼接在一起，形成了牢固的網狀結構，避免了現有技術中多排組件之間無橫向約束容易造成碰撞損壞的問題，整體穩定性更優；組件支撐浮體之間的連接方式相比現有組件的連接方式，連接點更少，穩定性更好，安裝更為方便。本發明可實現水面光伏電站光伏組件、電氣設備、電纜敷設、錨固系統和維護通道等重要功能，并在功能性增強的同時降低了浮體用量，節約了光伏電站造價，為推動水面光伏市場早日實現平價上網提供了技術保證。

技術領域

本發明涉及光伏技術領域，具體涉及一種組件支撐浮體交叉拼接式水面光伏發電系統。

背景技術

自2011年問世以來，漂浮式水面光伏發電系統因不占用耕地林地、提高了水域利用率、降低水蒸發等優勢得到了迅速的推廣應用。特別是2016年至今，國內的漂浮式水面光伏技術在光伏“領跑者”計劃的支持下迅猛發展，產品快速更新換代的同時促進漂浮式水面光伏關鍵技術的不斷突破。然而，“531”光伏新政的頒布給行業敲響了警鐘：光伏要實現健康有序發展，必須盡快擺脫對國家補貼的依賴；而要實現漂浮式水面光伏“平價上網”，須不斷推進水面光伏技術創新，用新技術、新材料帶動水面光伏行業向更好、更優的方向發展。在“新政”的影響下，光伏建設成本的進一步降低勢在必行，許多光伏產品為了追求成本的降低而減少了光伏浮體系統的一些部件或功能。然而，由于水面光伏浮體陣列每時每刻都經受著周期性波動的影響，必須要保證浮體陣列的穩定性以獲得最大的光伏系統發電量；其次，漂浮式水面光伏發電系統需要運行25年，在運行周期內不可避免的需要多次的運行檢查、維護、維修等工作，因此光伏陣列必須要有充足的運維通道以保證每個組件、電氣設備、電纜接線、錨固等重要設備部件可運維更換。

目前，國內外提出的水面光伏浮體設計大都從組件的安裝固定方面考慮，但從浮體結構穩定性、運維便利性的角度而言，這些設計方案還存在一些問題。

如專利CN201721275446.0提出一種光伏承載浮體，利用浮體第一、第二支撐板安裝鋁合金壓塊以固定光伏組件。從結構方面，浮體采用獨立的若干鋁合金件支撐光伏組件，不同的鋁合金件間可能因受外力影響而發生不同步的位移，從而對組件造成損壞；從環境方面，浮體水面覆蓋率高，水面透光及交換氧氣困難，不利于水生生物的生長；從運維方面，該浮體設計平均每塊組件需要兩個走道浮體才能達到每排組件之間連續可運維的功能，成本高昂，難以實現光伏評價上網。

如專利CN207843254U提出一種水上光伏平浮體，通過連接凸耳可實現兩個或多個平浮體縱向連接在一起，形成單列多排組件的布置形式。這種布置形式可以極大降低成本，但單列多排組件的布置形式造成兩列組件之間無橫向約束，在水上風、浪、流環境中容易引起兩列組件橫向相撞，造成組件或浮體損壞；再者，多排組件之間無橫向運維通道，電站運行過程中運維人員難以檢查此處的設備情況，出現緊急狀況后也不能及時到達位置，延遲維修容易釀成更大的事故。

如專利CN208226926U提出一種光伏組件水上支撐裝置，可將光伏組件支撐在水面上，利用矩形走道浮體為支撐裝置提供浮力。該專利最大的特點在于支撐組件的裝置處于架空狀態，不接觸水面。從浮力方面，該浮體方案支承組件的裝置不提供浮力，僅靠四個浮體耳板長期支撐浮體及組件的自重，在25年運行期內，耳板容易塑性變形、撕裂，造成組件塌陷或扭曲，影響光伏電站的運行安全；從結構設計方面，該浮體支撐組件的裝置分別連接在四個走道浮體上，當四個走道浮體所受載荷不均勻時，例如兩個運維人員分別站在支撐組件裝置對角的兩個走道浮體上時，支撐組件的裝置將會承受巨大的彎折載荷，而該載荷將進一步傳遞給安裝在裝置上的組件上面，使組件等電氣設備承受了較大的內應力，容易損壞。