CN106080997A

CN106080997A - 海上浮动承载平台及光伏电站的建造方法

Info

Publication number: CN106080997A
Application number: CN201610560245.9A
Authority: CN
Inventors: 刘计山; 陆忠民; 赵之举; 裴晓东
Original assignee: Shanghai Investigation Design and Research Institute Co Ltd SIDRI
Current assignee: Shanghai Investigation Design and Research Institute Co Ltd SIDRI
Priority date: 2016-07-15
Filing date: 2016-07-15
Publication date: 2016-11-09

Abstract

本发明提供一种海上浮动承载平台的建造方法，包括如下步骤：S1、制作框架，且所述框架中安装有浮箱；S2、在框架上安装承重台板；S3、在海水中建造沿上下方向延伸的限位立柱；S4、将限位环套设在限位立柱上、并将框架与限位环连接；所述限位环可沿限位立柱长度方向往复移动；所述浮箱、框架、以及承重台板漂浮在海面上且能随海面一起上下浮动。同时，本发明还提供一种光伏电站的建造方法，包括上述海上浮动承载平台的建造方法，且还包括步骤S5、在承重台板上安装光伏发电系统。本发明中海上浮动承载平台及光伏电站的建造方法，操作简单、便于实施，适用于近海海域海上光伏电站建设，应用前景广泛。

Description

海上浮动承载平台及光伏电站的建造方法

技术领域

本发明涉及一种承载平台的建造方法，特别是涉及一种海上浮动承载平台及光伏电站的建造方法。

背景技术

海上光伏电站可利用的海域包括近海、潮间带两个范围。前者一般特指海水深度0～30m海域范围，更深部位开发海上光伏的性价比不佳；后者一般特指沿海地区高潮位与低潮位之间的海陆过渡带，海水通常表现为有水、无水之间频繁交替变化。上述海域开发海上光伏的范围大小与海床坡度陡缓密切相关，这种可供利用的缓坡地段最宽可达数百米甚至上千米不等。

目前，海上光伏电站的建设尚处于起步阶段，该海域受限于非海、非陆的特殊环境，难以形成统一、成熟的开发手段。探索一条经济、可靠、高性价比的海上光伏开发方式，才是产生规模效益的生存之道。现有技术中在海上光伏电站的建设过程中，主要有以下几种开发方式和手段：

(1)原地式开发。该开发方式需要较长的光伏发电系统支架，以避开高潮位时的潮水频繁影响。存在开发范围有限、难以走向较深海域等缺陷。

(2)堆积体式平台开发。该开发方式需要首先构筑高于高潮位的堆积体或墙体，并在其上部搭设平台进行光伏发电。除同样存在开发范围有限、难以走向较深海域等缺陷外，还存在临建土方工程量大、不够经济实用等问题。

(3)受传统开发方式束缚，光伏发电系统均需置于稳固基础上，尚未找到经济实用的有效手段，制约了走向更深海域的步伐。

发明内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明要解决的技术问题在于提供一种便于实施的海上浮动承载平台的建造方法。

为实现上述目的，本发明提供一种海上浮动承载平台的建造方法，包括如下步骤：

S1、制作框架，且所述框架中安装有浮箱；

S2、在框架上安装承重台板；

S3、在海水中建造沿上下方向延伸的限位立柱；

S4、将限位环套设在限位立柱上、并将框架与限位环连接；所述限位环可沿限位立柱长度方向往复移动；所述浮箱、框架、以及承重台板漂浮在海面上且能随海面一起上下浮动。

进一步地，所述步骤S3中需先在海床中预埋桩基，再将限位立柱与桩基固接。

进一步地，所述步骤S4中框架通过连接短杆与限位环固接。

进一步地，所述浮箱的材质为钢。

进一步地，所述限位环为弹性减振环。

进一步地，所述框架呈矩形结构，所述步骤S3中需建造4条限位立柱，且4条限位立柱分别位于框架的四角处。

进一步地，所述步骤S4中需在限位立柱上套设多个限位环，且多个限位环沿上下方向间隔分布。

进一步地，所述限位立柱沿径向截面的外缘轮廓呈圆形，所述限位环呈圆环形结构。

进一步地，所述限位立柱上设有锁定单元，所述锁定单元用于限制限位环相对于限位立柱上下移动。

如上所述，本发明涉及的海上浮动承载平台的建造方法，具有以下有益效果：

本发明中海上浮动承载平台的建造方法，通过在框架中安装浮箱，从而利用浮箱在海水中产生的浮力带动框架、以及承重台板随海面上下浮动；同时，通过在海水中建造沿上下方向延伸的限位立柱，并将框架与套设有限位立柱上的限位环连接，从而保证框架能自由沿上下方向浮动、但不会沿水平方向移动；且本发明操作简单、便于实施。

本发明要解决的另一个技术问题在于提供一种便于实施的光伏电站的建造方法。

为实现上述目的，本发明提供一种光伏电站的建造方法，包括上述海上浮动承载平台的建造方法，且还包括步骤S5、在承重台板上安装光伏发电系统。

如上所述，本发明涉及的光伏电站的建造方法，具有以下有益效果：

本发明中光伏电站的建造方法，其海上浮动承载平台能随海面上下浮动、且不会沿水平方向移动，从而能保证安装在海上浮动承载平台上的光伏发电系统浮动在海面上、并保证光伏发电系统正常工作；同时，本发明操作简单、便于实施。

附图说明

图1为本发明中光伏电站的立体图。

图2为本发明中光伏电站的正视图。

元件标号说明

1 框架

2 浮箱

3 承重台板

4 限位立柱

5 限位环

6 桩基

7 光伏发电系统

8 连接短杆

具体实施方式

以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效。

须知，本说明书所附图式所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容能涵盖的范围内。同时，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”及“一”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本发明可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本发明可实施的范畴。

如图1和图2所示，本发明提供一种海上浮动承载平台的建造方法，包括如下步骤：

S1、制作框架1，且框架1中安装有浮箱2；

S2、在框架1上安装承重台板3；

S3、在海水中建造沿上下方向延伸的限位立柱4；

S4、将限位环5套设在限位立柱4上、并将框架1与限位环5连接；限位环5可沿限位立柱4长度方向往复移动；浮箱2、框架1、以及承重台板3漂浮在海面上且能随海面一起上下浮动。

本发明中海上浮动承载平台的建造方法，通过在框架1中安装浮箱2，从而利用浮箱2在海水中产生的浮力带动框架1、以及承重台板3随海面上下浮动。同时，通过在海水中建造沿上下方向延伸的限位立柱4，并将框架1与套设有限位立柱4上的限位环5连接，利用限位立柱4和限位环5对框架1产生的限制作用力，从而保证框架1能自由沿上下方向浮动、但不会沿水平方向移动，使得本发明中海上浮动承载平台应用前景广泛。且本发明中海上浮动承载平台的建造方法操作简单、便于实施。

同时，如图1和图2所示，本发明还提供一种光伏电站的建造方法，包括上述海上浮动承载平台的建造方法，且还包括步骤S5、在承重台板3上安装光伏发电系统7。本发明通过在海上浮动承载平台上安装光伏发电系统7，从而能有效将位于海面上的太阳能转化成电能，充分利用海面这部分区域的空间。同时，本发明中海上浮动承载平台能随海面上下浮动、且不会沿水平方向移动，从而能保证安装在海上浮动承载平台上的光伏发电系统7浮动在海面上、并保证光伏发电系统7正常工作，且光伏发电系统7在运行期间始终处于稳定、可控状态。另外，本发明中光伏电站结构简单，利用浮箱2产生浮力，从而支撑承重台板3以及光伏发电系统7漂浮在海面上；并利用限位立柱4以及限位环5的限制作用，保证框架1、承重台板3、以及光伏发电系统7能随海面上下浮动且不会沿水平方向浮动；进而保证光伏发电系统7的正常工作。本发明中的光伏发电系统7实际上主要依靠海水的浮力漂浮在海面上，光伏发电系统7不会对限位立柱4造成较大的压力。此种结构的光伏电站结构简单、工程量小、便于在海上建造实施。同时，本发明中光伏电站的建造方法，其操作步骤简单、便于实施。本发明中海上浮动承载平台及光伏电站的建造方法，开发方式经济、可靠、性价比更高，适用于近海海域海上光伏电站建设，应用前景广泛。

如图1和图2所示，上述步骤S3中需先在海床中预埋桩基6，再将限位立柱4与桩基6固接。桩基6预埋在海床中，其上端伸出海床，以便于限位立柱4与桩基6固接。本发明中桩基6以及限位立柱4，只需对框架1提供水平限制作用力，无需提供承载作用力。

在现场施工过程中，因不可避免的施工误差，框架1与限位环5间的间距会与设计距离有出入。因此，上述步骤S4中框架1通过连接短杆8与限位环5固接，且连接短杆8的具体长度依据框架1与限位环5的实际间距确定，从而保证框架1与限位环5具有良好的连接关系。

如图1和图2所示，本实施例中框架1呈矩形结构、且框架1由条钢焊接而成。同时，上述步骤S3中需建造4条限位立柱4，且4条限位立柱4分别位于框架1的四角处。如图2所示，浮箱2有多个，且多个浮箱2在框架1中呈矩形阵列分布。且在上述步骤S1中需在摆放好的浮箱2的外围焊接框架1，以保证框架1焊接完成后、浮箱2位于框架1中。本实施例中浮箱2的材质为钢，从而保证浮箱2具有较高的强度、以及使用寿命。另外，本实施例中浮箱2呈圆形桶状结构。

本发明中限位环5为弹性减振环，从而保证限位环5与限位立柱4具有较好的配合关系，避免限位环5在相对于限位立柱4上下移动过程中出现相互卡合现象。同时，如图1和图2所示，上述步骤S4中需在每根限位立柱4上套设多个限位环5，且多个限位环5沿上下方向间隔分布。在本实施例中，每个限位立柱4上套设有3个限位环5，3个限位环5依次与框架1侧壁上的的上、中、下三处固接。3个限位环5能更有效保证限位立柱4与框架1的连接关系、并保证限位立柱4对框架1具有更有效的限制效果。如图2所示，限位立柱4沿径向截面的外缘轮廓呈圆形，限位立柱4可以是实心的圆柱体结构，也可以为中空的钢管结构。同时，本实施例中限位环5呈圆环形结构。

另外，本实施例中限位立柱4上设有锁定单元，该锁定单元用于限制限位环5相对于限位立柱4上下移动。在本实施例中，当框架1、以及光伏发电系统7在海水涨潮时浮动至最高位时，可利用锁定单元将限位环5锁定，以限制限位环5相对于限位立柱4上下移动，进而限制框架1以及光伏发电系统7相对于限位立柱4上下移动，这样当潮水落下时，框架1以及光伏发电系统7将不会随海面下浮，此时框架1以及光伏发电系统7与海面间具有较大的空间间隙，该空间间隙便于对框架1以及光伏发电系统7进行故障检修、养护、喷设防腐涂层等操作。而当上述操作完成后，则解除锁定单元对限位环5的锁定，从而使框架1以及光伏发电系统7能正常浮动在海面上。

另外，本发明中海上浮动承载平台在具体实施建造过程中，应考虑光伏发电系统7、以及框架1等的总重量，进而计算出需多个浮箱2组合起来以提供所需的浮力、以及浮箱2的吃水深度等。同时，结合本发明中光伏电站所处海域的潮位、浪高以及安全余度等因素考虑，需始终保证海上浮动承载平台的台面高于海面一定高度，经计算该高度不能小于框架1高度的1/2～1/3。海上浮动承载平台的台面的高度具体计算公式如下：

H＝H₁+H₂+ε

式中：H–台面高度(m)；

H₁–最高(最低)潮位(m)；

H₂–浪高(m)；

ε–安全余度(建议取值0.5m)。

本发明中光伏电站建造在海面上，利用光伏发电系统7将太阳能转化成了电能，且充分利用了海面区域的空间。同时，本发明能与建造在海面上方的风能发电站、以及建造在海水中的海洋能发电站结合使用，以充分利用海洋空间。

综上所述，本发明有效克服了现有技术中的种种缺点而具高度产业利用价值。

上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。

Claims

1.一种海上浮动承载平台的建造方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1、制作框架(1)，且所述框架(1)中安装有浮箱(2)；

S2、在框架(1)上安装承重台板(3)；

S3、在海水中建造沿上下方向延伸的限位立柱(4)；

S4、将限位环(5)套设在限位立柱(4)上、并将框架(1)与限位环(5)连接；所述限位环(5)可沿限位立柱(4)长度方向往复移动；所述浮箱(2)、框架(1)、以及承重台板(3)漂浮在海面上且能随海面一起上下浮动。

2.根据权利要求1所述海上浮动承载平台的建造方法，其特征在于，所述步骤S3中需先在海床中预埋桩基(6)，再将限位立柱(4)与桩基(6)固接。

3.根据权利要求1所述海上浮动承载平台的建造方法，其特征在于，所述步骤S4中框架(1)通过连接短杆(8)与限位环(5)固接。

4.根据权利要求1所述海上浮动承载平台的建造方法，其特征在于，所述浮箱(2)的材质为钢。

5.根据权利要求1所述海上浮动承载平台的建造方法，其特征在于，所述限位环(5)为弹性减振环。

6.根据权利要求1所述海上浮动承载平台的建造方法，其特征在于，所述框架(1)呈矩形结构，所述步骤S3中需建造4条限位立柱(4)，且4条限位立柱(4)分别位于框架(1)的四角处。

7.根据权利要求1所述海上浮动承载平台的建造方法，其特征在于，所述步骤S4中需在限位立柱(4)上套设多个限位环(5)，且多个限位环(5)沿上下方向间隔分布。

8.根据权利要求1所述海上浮动承载平台的建造方法，其特征在于，所述限位立柱(4)沿径向截面的外缘轮廓呈圆形，所述限位环(5)呈圆环形结构。

9.根据权利要求1所述海上浮动承载平台的建造方法，其特征在于，所述限位立柱(4)上设有锁定单元，所述锁定单元用于限制限位环(5)相对于限位立柱(4)上下移动。

10.一种光伏电站的建造方法，其特征在于，包括如权利要求1所述海上浮动承载平台的建造方法，且还包括步骤S5、在承重台板(3)上安装光伏发电系统(7)。