CN103498558A - 一种水面建设光伏电站的施工工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种水面建设光伏电站的施工工艺，通过在水域四周的岸基处且在水面下挖若干坑，之后浇灌混凝土制作地基，浇灌混凝土时预埋立柱，光伏电站方阵通过连杆前后首尾串联形成光伏电站方阵列，而若干光伏电站方阵列左右通过钢丝绳柔性连接，因此每个光伏电站方阵除前后位置相对固定外，在其他几个方向是具有自由度可以相对位移的，因此其可以随水面波动自动调节单元方阵的水面位置，延长电站方阵使用寿命。光伏电站方阵组四周通过缆风绳固定到岸基附件的滑动安装于立柱上的滑块上，因此随着水面的高度变化，缆风绳可以通过滑块上下自动调整高度位置，以适应水面高度的变化，克服了因水面变化而改变缆风绳受力方向对电站造成的危害。

Description

一种水面建设光伏电站的施工工艺
技术领域
本发明涉及太阳能光伏技术领域，具体涉及一种水面光伏电站的建设施工工艺。   
背景技术
随传统能源日渐枯竭，新能源利用日新月异。特别是光伏电站的分布及使用存在着明显的不合理性。西部欠发达地区建设光伏电站的土地资源丰富，但光伏发电在当地却不能完全消纳，外输也存在困难；而在东部经济发达地区，电力资源紧缺，需要建设大量的光伏电站，但土地资源匮乏。因此这样的不协调局面可优先考虑采取分布式电站建设进行合理的调整，促进东西部地区用电达到合理均衡。
除在地面建设光伏电站以外，水面电站建设也是一条可行的道路。而目前的水面电站的建设情况是，大部分水面资源闲置，现有建站技术是在水面打桩，桩顶标高大于丰水季节最高水位，一是由于桩顶距水面较高，给安装造成不便；二是桩基础只能在水下无防渗层时使用，使水面建设电站变得更为困难。     
发明内容
本发明为了克服以上技术的不足，提供了一种施工工艺简单、安装方便的水面光伏电站的建设施工工艺。
本发明克服其技术问题所采用的技术方案是：
本水面建设光伏电站的施工工艺，包括如下步骤：
（1）在水域四周的岸基处且在水面下挖若干坑，之后浇灌混凝土制作地基，浇灌混凝土时预埋立柱；（2）将滑块滑动插装于立柱上，在滑块的底部安装固定一浮筒Ⅱ；（3）将三角形状的支架1固定安装到水平的横梁上方，之后将两个浮筒Ⅰ通过U形螺栓固定到横梁的下方两端，之后将光伏组件固定到支架（1）的斜面上，组成一光伏电站方阵；（4）若干光伏电站方阵通过连杆利用螺栓Ⅰ固定于横梁前后两端的螺孔中，相互首尾串联固定，形成光伏电站方阵列；（5）在光伏电站方阵的左右两端通过螺栓Ⅱ固定钢丝绳卡，若干串联的光伏电站方阵组成的光伏电站方阵列左右两端利用若干钢丝绳分别固定到相对位置的钢丝绳卡上,形成光伏电站方阵组；（6）将若干缆风绳的一端固定到光伏电站方阵组的四周，其另一端固定到滑块上。
为了使每个光伏电站方阵上的光伏组件得以充分光照测量光伏电站方阵的偏向角γ、测量光伏电站方阵最高点与最低点的高度差H、测量光伏电站方阵所在地的地理纬度f以及测量光伏电站方阵所在地的太阳高度角h，所述步骤d)中前后两个光伏电站方阵的间距D根据公式D= cos(β-γ)×H/tanh和 cosβ =(sinh×sinf-sind) /cosh ×cosf 两个公式计算得出。
为了确保安全，还包括根据光伏电站方阵所在地的地形地貌测量风振系数βz、形体系数υs、风压高度变化系数υz以及基本风压值Wo，之后根据公式ωk=βz×υs×υz×Wo计算光伏电站方阵的风载荷ωk的步骤，缆风绳的抗拉强度大于计算得出的风载荷ωk。
为了进一步提高抗风效果，还包括在安装浮筒Ⅰ的时候在浮筒Ⅰ内增加配重的步骤。
为了提高连接的可靠性，还包括在光伏电站方阵的前后两端通过螺栓Ⅱ安装钢丝绳卡，钢丝绳两端分别固定到光伏电站方阵列中各个光伏电站方阵前后端的装钢丝绳卡上。
上述浮筒Ⅰ采用PV给水管材料，其两端开口处利用端盖密封封堵。
上述浮筒Ⅰ采用不锈钢材料。
本发明的有益效果是：光伏电站方阵通过连杆前后首尾串联形成光伏电站方阵列，而若干光伏电站方阵列左右通过钢丝绳柔性连接，因此每个光伏电站方阵除前后位置相对固定外，在其他几个方向是具有自由度可以相对位移的，因此其可以随水面波动自动调节单元方阵的水面位置，延长电站方阵使用寿命增加电站安全性可靠性。光伏电站方阵组四周通过缆风绳固定到岸基附件的滑动安装于立柱上的滑块上，因此随着水面的高度变化，缆风绳可以通过滑块上下自动调整高度位置，以适应水面高度的变化，克服了因水面变化而改变缆风绳受力方向对电站造成的危害，使光伏电站方阵组不因水位变化而改变在水面的位置。相对于传统的水面打桩的水面建设光伏电站的施工工艺，本发明的施工工艺安装结构简单方便，不破坏生态环境，将多个光伏电站方阵连接组成排列整齐光伏电站方阵组，即可以美化景观效果，又可以充分利用闲置的水面空间。
附图说明
图1为本发明的光伏方阵结构示意图；
图2为本发明两个光伏方阵利用连杆连接固定结构示意图；
图3为本发明两个光伏方阵利用钢丝绳连接固定结构示意图；
图4为本发明两个光伏方阵利用连杆连接固定结构示意图；
图中，1.支架 2.横梁 3.光伏组件 4.螺孔 5.浮筒Ⅰ 6.U形螺栓 7.水面 8.连杆 9.螺栓Ⅰ 10.钢丝绳 11.螺栓Ⅱ 12.岸基 13.钢丝绳卡 14.立柱 15.滑块 16.缆风绳 17.浮筒Ⅱ 18.地基。
具体实施方式
下面结合附图1、附图2对本发明做进一步说明。
本水面建设光伏电站的施工工艺，包括如下步骤：
（1）在水域四周的岸基12处且在水面下挖若干坑，之后浇灌混凝土制作地基18，浇灌混凝土时预埋立柱14；（2）将滑块15滑动插装于立柱14上，在滑块15的底部安装固定一浮筒Ⅱ 17；（3）将三角形状的支架1固定安装到水平的横梁2上方，之后将两个浮筒Ⅰ 5通过U形螺栓6固定到横梁2的下方两端，之后将光伏组件3固定到支架（1）的斜面上，组成一光伏电站方阵；（4）若干光伏电站方阵通过连杆8利用螺栓Ⅰ 9固定于横梁2前后两端的螺孔4中，相互首尾串联固定，形成光伏电站方阵列；（5）在光伏电站方阵的左右两端通过螺栓Ⅱ 11固定钢丝绳卡13，若干串联的光伏电站方阵组成的光伏电站方阵列左右两端利用若干钢丝绳分别固定到相对位置的钢丝绳卡13上,形成光伏电站方阵组；（6）将若干缆风绳16的一端固定到光伏电站方阵组的四周，其另一端固定到滑块15上。每个光伏电站方阵利用浮筒Ⅰ 5漂浮在水面7上，若干光伏电站方阵通过连杆前后首尾串联形成光伏电站方阵列，而若干光伏电站方阵列左右通过钢丝绳柔性连接，因此每个光伏电站方阵除前后位置相对固定外，在其他几个方向是具有自由度可以相对位移的，因此其可以随水面波动自动调节单元方阵的水面位置，延长电站方阵使用寿命增加电站安全性可靠性。光伏电站方阵组四周通过缆风绳固定到岸基12附件的滑动安装于立柱14上的滑块15上，因此随着水面7的高度变化，缆风绳16可以通过滑块15上下自动调整高度位置，以适应水面7高度的变化，克服了因水面7变化而改变缆风绳受力方向对电站造成的危害，使光伏电站方阵组不因水位变化而改变在水面的位置。相对于传统的水面打桩的水面建设光伏电站的施工工艺，本发明的施工工艺安装结构简单方便，不破坏生态环境，将多个光伏电站方阵连接组成排列整齐光伏电站方阵组，即可以美化景观效果，又可以充分利用闲置的水面空间。
测量光伏电站方阵的偏向角γ、测量光伏电站方阵最高点与最低点的高度差H、测量光伏电站方阵所在地的地理纬度f以及测量光伏电站方阵所在地的太阳高度角h，所述步骤d)中前后两个光伏电站方阵的间距D根据公式D= cos(β-γ)×H/tanh和 cosβ =(sinh×sinf-sind) /cosh ×cosf 两个公式计算得出。通过计算两个伏电站方阵前后距离可以确保，每个光伏电站方阵可以充分接受光照，防止距离过近导致相邻的光伏电站方阵产生阴影影响光照发电的情况发生。
根据光伏电站方阵所在地的地形地貌测量风振系数βz、形体系数υs、风压高度变化系数υz以及基本风压值Wo，之后根据公式ωk=βz×υs×υz×Wo计算光伏电站方阵的风载荷ωk的步骤。通过计算风载荷ωk后选择相应规格的缆风绳16，使其抗拉强度大于计算得出的风载荷ωk，从而可以确保缆风绳16满足使用要求，使其使用安全可靠。
安装浮筒Ⅰ 5的时候可以在浮筒Ⅰ 5内增加配重，使光伏电站方阵具备抗风性能，安全可靠。
还包括在光伏电站方阵的前后两端通过螺栓Ⅱ 11安装钢丝绳卡13，钢丝绳10两端分别固定到光伏电站方阵列中各个光伏电站方阵前后端的装钢丝绳卡13上。通过增加钢丝绳10连接前后两个光伏电站方阵可以确保在出现连杆8损坏的时候，前后两个光伏电站方阵依然可以有效连接，提高了使用寿命。
上述浮筒Ⅰ 5可以采用如下两种制造工艺，一种为采用PV给水管材料，其两端开口处利用端盖密封封堵。第二种为浮筒Ⅰ 5采用不锈钢材料。采用PV给水管材料其造价低廉，可以有效降低生产制造成本，而使用不锈钢材料即可以提高美观性，又能确保使用可靠性，提高了产品的使用寿命。

Claims (7)

1.一种水面建设光伏电站的施工工艺，其特征在于：包括如下步骤：
a)在水域四周的岸基（12）处且在水面下挖若干坑，之后浇灌混凝土制作地基（18），浇灌混凝土时预埋立柱（14）；
b)将滑块（15）滑动插装于立柱（14）上，在滑块（15）的底部安装固定一浮筒Ⅱ（17）；
c)将三角形状的支架（1）固定安装到水平的横梁（2）上方，之后将两个浮筒Ⅰ（5）通过U形螺栓（6）固定到横梁（2）的下方两端，之后将光伏组件（3）固定到支架（1）的斜面上，组成一光伏电站方阵；
d)若干光伏电站方阵通过连杆（8）利用螺栓Ⅰ(9)固定于横梁（2）前后两端的螺孔（4）中，相互首尾串联固定，形成光伏电站方阵列；
e)在光伏电站方阵的左右两端通过螺栓Ⅱ（11）固定钢丝绳卡（13），若干串联的光伏电站方阵组成的光伏电站方阵列左右两端利用若干钢丝绳分别固定到相对位置的钢丝绳卡（13）上,形成光伏电站方阵组；
f)将若干缆风绳（16）的一端固定到光伏电站方阵组的四周，其另一端固定到滑块（15）上。
2.根据权利要求1所述的水面建设光伏电站的施工工艺，其特征在于：测量光伏电站方阵的偏向角γ、测量光伏电站方阵最高点与最低点的高度差H、测量光伏电站方阵所在地的地理纬度f以及测量光伏电站方阵所在地的太阳高度角h，所述步骤d)中前后两个光伏电站方阵的间距D根据公式D= cos(β-γ)×H/tanh和 cosβ =(sinh×sinf-sind) /cosh ×cosf 两个公式计算得出。
3.根据权利要求1所述的水面建设光伏电站的施工工艺，其特征在于：还包括根据光伏电站方阵所在地的地形地貌测量风振系数βz、形体系数υs、风压高度变化系数υz以及基本风压值Wo，之后根据公式ωk=βz×υs×υz×Wo计算光伏电站方阵的风载荷ωk的步骤，缆风绳（16）的抗拉强度大于计算得出的风载荷ωk。
4.根据权利要求1或2或3所述的水面建设光伏电站的施工工艺，其特征在于：还包括在安装浮筒Ⅰ（5）的时候在浮筒Ⅰ（5）内增加配重的步骤。
5.根据权利要求4所述的水面建设光伏电站的施工工艺，其特征在于：还包括在光伏电站方阵的前后两端通过螺栓Ⅱ（11）安装钢丝绳卡（13），钢丝绳（10）两端分别固定到光伏电站方阵列中各个光伏电站方阵前后端的装钢丝绳卡（13）上。
6.根据权利要求5所述的水面建设光伏电站的施工工艺，其特征在于：所述浮筒Ⅰ（5）采用PV给水管材料，其两端开口处利用端盖密封封堵。
7.根据权利要求5所述的水面建设光伏电站的施工工艺，其特征在于：所述浮筒Ⅰ（5）采用不锈钢材料。
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