[發明專利]三角型浮管的海上漂浮式光伏系統

在審

• 申請號: 202310726020.6
• 申請日: 2023-06-19
• 公開（公告）號: CN116505843A
• 公開（公告）日: 2023-07-28
• 發明（設計）人: 練繼建;劉潤;劉紅波;高喜峰;姚燁;王孝群;閆翔宇
• 申請（專利權）人: 天津大學
• 主分類號: H02S20/20
• 分類號: H02S20/20;H02S30/00;B63B35/44
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司 11021
• 代理人: 吳夢圓

本發明提供了一種三角型浮管的海上漂浮式光伏系統，包括：至少一個浮動單元，每個浮動單元包括：多個主浮管，每個主浮管被配置為首尾連接形成的三角形結構，并包括：一個第一頂點和兩個第二頂點，多個主浮管的第一頂點相連，以將多個浮動單元組合成多邊形結構；以及多個支承部，分別設置于主浮管上，被構造成與主浮管的延伸方向大致相同；以及多個光伏組件，每個光伏組件均設置于支承部上，適用于采集太陽能并轉換成電能進行收集。

技術領域

本發明的至少一種實施例涉及海洋工程技術領域，尤其涉及一種三角型浮管的海上漂浮式光伏系統。

背景技術

水、風和光等各類清潔能源的開發是實現雙碳目標的重要途徑。水電和風電經過多年的開發實踐，相關技術已日驅成熟，但光伏發電在很長一段時間以來受限于開發成本、海上環境的復雜性等問題而沒有得到較好發展。近年來，隨著光伏組件成本的不斷下降，已出現大量陸上光伏和內河湖泊水面光伏開發實踐的成功案例。

但是，海上光伏不同于陸上光伏，所受到的風、浪、流等環境荷載作用更為惡劣，且波浪荷載對總負載的貢獻更大，因此，現有技術中的海上漂浮式光伏系統采用的提供浮力的平臺均為間隔設置的浮筒結構，使海水可以從相鄰的浮筒之間流入或流出，以避免了海水流動對海上漂浮式光伏系統產生的阻力。在這種結構中，在浮筒與支撐光伏組件的支撐結構之間必須設置一個剛性的平臺，以對浮筒提供連接點位并將浮筒的浮力分散到支撐結構上。設置這樣一個平臺勢必會造成整個海上光伏系統的載荷以及工程成本的增加。

發明內容

為解決現有技術中的技術問題，本發明提供一種三角型浮管的海上漂浮式光伏系統，通過將浮動單元作為每個光伏組件的支撐結構，使得光伏系統可以在水面上漂浮移動。

本發明實施例的一個方面提供了一種三角型浮管的海上漂浮式光伏系統，包括至少一個浮動單元和多個光伏組件。每個上述浮動單元包括多個主浮管和多個支承部。每個上述主浮管被配置為首尾連接形成的三角形結構，并包括一個第一頂點和兩個第二頂點多個上述主浮管的第一頂點相連，以將上述浮動單元組合成多邊形結構。多個支承部分別設置于上述主浮管上，被構造成與上述主浮管的延伸方向相同。每個上述光伏組件均設置于上述支承部上，適用于采集太陽能并轉換成電能進行收集。

根據本發明的實施例，每個上述浮動單元還包括多個輔助浮管，分別設置在相鄰的上述主浮管的第二頂點之間，適用于將相鄰的上述主浮管的第二頂點連接，使上述浮動單元形成穩定的多邊形結構。

根據本發明的實施例，海上漂浮式光伏系統還包括連接件，被構造成環形，設置在上述浮動單元的中心或相鄰的浮動單元的第二頂點處，通過每個上述主浮管的頂點將上述主浮管連接在上述連接件上，將多個浮動單元連接或將每個上述浮動單元的第一頂點連接在位于浮動單元中心的連接件上。

根據本發明的實施例，上述連接件的外徑與上述主浮管的外徑相等。

根據本發明的實施例，海上漂浮式光伏系統還包括綁縛件，豎直的穿過上述主浮管的頂點，將上述主浮管綁縛在上述連接件上，將上述主浮管與上述連接件柔性連接。

根據本發明的實施例，每個上述主浮管包括三根直圓管和三個圓弧管。三根直圓管作為上述主浮管的三個邊；上述圓弧管將相鄰的兩根直圓管相連，與三根上述直圓管形成頂點為圓弧的三角形結構。

根據本發明的實施例，上述支承部包括桁架結構和多個張弦拉索。桁架結構設置于上述主浮管的從上述第一頂點延伸的直圓管上。每個上述張弦拉索設置于相鄰的兩個上述桁架結構之間。其中，多個上述張弦拉索沿上述桁架結構的延伸方向平行間隔設置，相鄰的兩個上述張弦拉索之間適用于懸設至少一個上述光伏組件。

根據本發明的實施例，上述桁架結構包括上弦桿和多個支撐柱。上弦桿設置于上述主浮管的沿上述第一頂點延伸的直圓管的上方，被構造成沿與上述直圓管的延伸方向相平行的方向延伸。多個支撐柱設置于上述主浮管及上述上弦桿之間，適用于限制上述上弦桿相對于上述主浮管的位置。