CN106385224A - 水上光伏电站 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种水上光伏电站，包括浮筒、限位立柱、支撑立柱、支撑梁、安装梁和光伏组件，浮筒设置在水面上，限位立柱与浮筒连接，限位立柱能够在水位上升时及水位下降时随浮筒升降伸长或缩短；支撑立柱设置在浮筒上，支撑梁分别与限位立柱和支撑立柱连接，安装梁与支撑梁连接，光伏组件与安装梁连接。上述水上光伏电站具有维护成本低、稳定性高且不影响水生动植物生长和水体质量的优点。
Description
技术领域
本发明涉及光伏技术领域，特别是涉及一种水上光伏电站。
背景技术
光伏电站是一种利用太阳光能，采用诸如晶硅板、逆变器等电子元件组成的发电体系，与电网相连并向电网输送电力的光伏发电系统。光伏电站经常建立在农田区域，需要占用大量土地资源。近年来，人们开发漂浮式光伏电站，在水面建立光伏电站来克服传统光伏电站占用土地资源大的缺点。
传统漂浮式光伏电站包括塑料浮筒和光伏组件，浮筒漂浮在水面上，光伏组件以固定角度安装在浮筒上。浮筒通过锚栓和钢索实现水下固定，锚栓深入水底，钢索拉住浮筒，在水面水位升高时，浮筒上升，钢索绷紧，容易被拉断，浮筒也容易被拉变形甚至损坏，使得光伏电站的维护成本高昂。在水面水位降低时，钢索松弛，整个光伏电站又容易随水流飘动，影响发电系统的稳定与安全。并且，由于水位较低时光伏电站容易随水流飘动，为尽可能保证系统稳定，只能将光伏组件直接安装在浮筒上，光伏组件距离水面较近，大面积遮挡水面，使得水面光照不足且空气流动性差，不仅影响水生动植物的生产，还对水质产生极大的影响。
综上所述，传统漂浮式光伏电站存在维护成本高、稳定性差、影响水生动植物生产、破坏水质的技术问题。
发明内容
基于此，有必要针对传统漂浮式光伏电站维护成本高、稳定性差、影响水生动植物生产、破坏水质的问题，提供一种水上光伏电站。
一种水上光伏电站，包括浮筒、限位立柱、支撑立柱、支撑梁、安装梁和光伏组件，所述浮筒设置在水面上，所述限位立柱与所述浮筒连接，所述限位立柱能够在水位上升时及水位下降时随所述浮筒升降伸长或缩短；所述支撑立柱设置在所述浮筒上，所述支撑梁分别与所述限位立柱和所述支撑立柱连接，所述安装梁与所述支撑梁连接，所述光伏组件与所述安装梁连接。
上述水上光伏电站，通过限位立柱实现光伏电站整体安装限位，所述限位立柱与所述浮筒连接，所述限位立柱能够在水位上升时及水位下降时随所述浮筒升降伸长或缩短，从而实现光伏电站整体随水位上升而上升，随水位下降而下降。浮筒通过限位立柱限位，能够随水位高度自由上升或下降，有效避免了浮筒变形或损坏，节约光伏电站维护成本，且有效避免了浮筒随水流飘动，大大提高了系统稳定性，从而实现光伏组件可距离水面一定高度安装，光伏组件距离水面较远，避免光伏组件遮挡水面，使光伏电站具有较好的透光、透氧效果，不会影响水生动植物的生长，且不影响水体质量。
在其中一个实施例中，所述限位立柱包括立柱套管、立柱和伸缩杆，立柱套管和所述立柱均部分固定于水下泥土承力层中，且所述立柱设置在所述立柱套管内；所述伸缩杆上开设有连接孔，所述伸缩杆一端伸入所述立柱套管内套接至所述立柱套管内侧，所述立柱伸入所述连接孔内，所述立柱套接至所述伸缩杆内侧，所述伸缩杆的另一端伸出水面与所述支撑梁连接；所述伸缩杆设置在所述立柱套管和所述立柱之间，所述伸缩杆能够在水位上升时随所述浮筒上升而上升，在水位下降时随所述筒下降而下降。。
在其中一个实施例中，所述限位立柱还包括底座，所述底座连接至所述立柱和所述立柱套管固定于所述水下泥土承力层的一端的端部。
在其中一个实施例中，所述限位立柱还包括弹性件，所述弹性件设置在所述立柱套管与所述立柱之间，且所述弹性件一端与所述底座接触连接，另一端与所述伸缩杆伸入所述立柱套管内的端部接触连接。
在其中一个实施例中，所述立柱套管上开设有多个通水孔。
在其中一个实施例中，所述限位立柱包括立柱和伸缩杆，所述立柱部分固定于水下泥土承力层中，所述伸缩杆一端套接至所述立柱外侧，另一端伸出水面与所述支撑梁连接，所述伸缩杆能够在水位上升时随所述浮筒上升而上升，在水位下降时随所述筒下降而下降。。
在其中一个实施例中，所述限位立柱还包括弹性件，所述弹性件设置在所述伸缩杆内部，且所述弹性件一端与所述立柱连接，另一端与所述伸缩杆连接。
在其中一个实施例中，所述限位立柱包括立柱、连接套筒、伸缩杆和弹性件，所述立柱部分固定于水下泥土承力层中，所述连接套筒一端套接至所述立柱外侧，所述伸缩杆一端伸入所述连接套筒内与所述立柱相对设置，另一端伸出水面与所述支撑梁连接，所述弹性件设置在所述连接套筒内，且所述弹性件位于所述立柱和所述伸缩杆之间，所述伸缩杆能够在水位上升时随所述浮筒上升而上升，在水位下降时随所述筒下降而下降。。
在其中一个实施例中，所述光伏组件包括双玻双面光伏组件和所述双凸透镜，所述双玻双面光伏组件和所述双凸透镜均与所述安装梁连接，所述双玻双面光伏组件与所述双凸透镜交替设置于所述安装梁上。
在其中一个实施例中，所述双玻双面光伏组件的数量大于所述双凸透镜的数量，相邻的所述双凸透镜之间设置有多个所述双玻双面光伏组件。
附图说明
图1为一个实施例中水上光伏电站的结构俯视图；
图2为图1所示的水上光伏电站的结构侧视图；
图3为图1所示的水上光伏电站的结构主视图；
图4为实施例一的限位立柱的结构示意图；
图5为实施例二的限位立柱的结构示意图；
图6为实施例三的限位立柱的结构示意图；
图7为图6所示的限位立柱的结构剖视图；
图8为实施例四的限位立柱的结构剖视图；
图9为实施例五的限位立柱的结构剖视图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
请参阅图1至图3，一实施方式的水上光伏电站10包括浮筒110、限位立柱120、支撑立柱130、支撑梁140、安装梁150和光伏组件160，浮筒110设置在水面20上，限位立柱120与浮筒110连接，限位立柱120能够在水位上升时及水位下降时随浮筒110升降伸长或缩短；支撑立柱130设置在浮筒110上，支撑梁140分别与限位立柱120和支撑立柱130连接，安装梁150与支撑梁140连接，光伏组件160与安装梁150连接。
上述水上光伏电站10，通过限位立柱120实现光伏电站整体安装限位，限位立柱120与浮筒110连接，限位立柱120能够在水位上升时及水位下降时随浮筒110升降伸长或缩短，从而实现光伏电站整体随水位上升而上升，随水位下降而下降。浮筒110通过限位立柱120限位，能够随水位高度自由上升或下降，有效避免了浮筒110变形或损坏，节约光伏电站维护成本，且有效避免了浮筒110随水流飘动，大大提高了系统稳定性，从而实现光伏组件160可距离水面一定高度安装，光伏组件160距离水面较远，避免光伏组件160遮挡水面，使光伏电站具有较好的透光、透氧效果，不会影响水生动植物的生长，且不影响水体质量。
上述的限位立柱120能够在水位上升时伸长，在水位下降时缩短，水上光伏电站10通过限位立柱120实现光伏电站整体安装限位，从而提高漂浮式光伏电站的稳定性，实现光伏组件170远离水面20安装，克服传统漂浮式光伏电站存在的维护成本高、稳定性差、影响水生动植物生产、破坏水质且发电量低的问题。以下结合附图和具体实施例对限位立柱120的结构进行详细说明。
实施例一
如图4所示，在一个实施例中，限位立柱120包括立柱套管121、立柱122和伸缩杆123，立柱套管121和立柱122均部分固定于水下泥土承力层中，且立柱122设置在立柱套管121内；伸缩杆123上开设有连接孔1231，伸缩杆123一端伸入立柱套管121内套接至立柱套管121内侧，立柱122伸入连接孔1231内，立柱122套接至伸缩杆123内侧，伸缩杆123的另一端伸出水面20与支撑梁140连接；伸缩杆123设置在立柱套管121和立柱122之间，伸缩杆123能够随水位上升而上升，随水位下降而下降。
在一个实施例中，限位立柱120还包括底座124，底座124连接至立柱122和立柱套管121固定于水下泥土承力层的一端的端部。具体的，在立柱122和立柱套管121的底部设置底座124，将底座124固定于泥土承力层30中能够增加限位立柱120的安装稳定性。需要说明的是，本实施例中通过设置底座124以增加限位立柱120的安装稳定性，但是，实际应用中，立柱套管121和立柱122也可以直接埋入泥土承力层30中，而不需要底座124，只要保证立柱套管121和立柱122能够固定即可，因此，本实施例并不做具体限定。
如图4所示，本实施例中，连接孔1231为通孔，连接孔1231贯穿伸缩杆123内部。进一步的，在一个实施例中，伸缩杆123与支撑梁140通过螺栓连接，靠近支撑梁140一端的连接孔1231内设置有用以与螺栓配合的内螺纹，以实现伸缩杆130与支撑梁140连接。需要说明的是，连接孔1231还可以为盲孔，如在一个实施例中，连接孔1231由伸缩杆123与立柱122连接的一端向伸缩杆123与支撑梁140连接的一端延伸并止于伸缩杆123靠近支撑梁140一端，连接孔1231不贯穿伸缩杆123，伸缩杆123靠近支撑梁140的一端另外开设有用于与螺栓配合的螺纹孔以实现伸缩杆123与支撑梁140连接。
进一步的，如图4所示，在一个实施例中，立柱套管121与伸缩杆123连接的一端的端部上设置有第一限位凸起1211，相应的，伸缩杆123上设置有第二限位凸起1232，当水位上升，伸缩杆123随水位上升到最大高度时，第二限位凸起1232与第一限位凸起1211接触，第一限位凸起1211将第二限位凸起1232挡住，阻止第二限位凸起1232继续向上，从而限制伸缩杆123继续上升，以防止伸缩杆123脱离立柱套管121和立柱122，进一步确保装置稳定性。
本实施例中，分别在立柱套管121和伸缩杆123上设置第一限位凸起1211和第二限位凸起1232以防止伸缩杆123脱离立柱套管121和立柱122。在另一个实施例中，也可以在立柱122与伸缩杆123连接的一端设置第三限位凸起，相应的，在伸缩杆123与立柱122连接处设置第四限位凸起，通过第三限位凸起与第四限位凸起配合防止伸缩杆123脱离立柱套管121和立柱122。在其它实施例中，也可同时在立柱套管121、立柱122和伸缩杆123上均设置限位凸起，本实施例并不具体限定。另外，如图4所示，本实施例中，立柱套管121、立柱122和伸缩杆123均为圆柱形，且第一限位凸起1211和第二限位凸起1232均沿圆周整体设置，但是，需要说明的是，本实施例并不用于限定立柱套管121、立柱122和伸缩杆123的具体形状以及限位凸起的具体形态，如在其它实施例中，立柱套管121、立柱122和伸缩杆123还可以为方形桩体或其它形状的柱体，限位凸起也可以为间隔设置的凸起块。
具体的，本实施例的限位立柱120随水位上升或下降的过程如下：首先，当水位上升时，漂浮在水面20上的浮筒110随水位上升而上升，且浮筒110、上升带动与浮筒连接的支撑立柱130上升，进而带动支撑梁140、安装梁150和光伏组件160上升，支撑梁140上升过程中带动伸缩杆123向上运动，伸缩杆123随水位上升而上升，限位立柱120随水位上升而伸长，光伏单元10整体随水位上升而上升，各光伏单元10同时随水位上升而上升，光伏电站整体随水位上升而上升；当水位下降时，受光伏组件160和支撑梁140以及支撑立柱130等的重力作用，浮筒110随水位下降而下降，并带动支撑立柱130下降，进而带动支撑梁140和光伏组件160下降，支撑梁140下降过程中向下压伸缩杆123，使伸缩杆123向下运动，伸缩杆123随水位下降而下降，限位立柱120随水位下降而缩短，光伏单元10整体随水位下降而下降，各光伏单元10同时随水位上升而上升，光伏电站整体随水位上升而上升。
实施例二
如图5所示，在一个实施例中，限位立柱120包括立柱套管121、立柱122、伸缩杆123，立柱套管121和立柱122均部分固定于水下泥土承力层中，立柱套管121上开设有多个通水孔125，立柱122设置在立柱套管121内；伸缩杆123上开设有连接孔1231，伸缩杆123一端伸入立柱套管121内套接至立柱套管121内侧，立柱122伸入连接孔1231内，立柱122套接至伸缩杆123内侧，伸缩杆123的另一端伸出水面20与支撑梁140连接；伸缩杆123设置在立柱套管121和立柱122之间，伸缩杆123能够随水位上升而上升，随水位下降而下降。
具体的，本实施例中，通水孔125在水位上升时能够使水体中的水流入立柱套管121内，立柱套管121内的水位与水面的水位同时上升，伸缩杆123在浮筒110和支撑梁140的带动下，并随立柱套管121内的水位上升而平稳上升；当水位下降时，立柱套管121内的水由通水孔125流出，流入水体中，立柱套管121内的水位与水面20的水位同时下降，伸缩杆123在光伏电站整体重力的作用下随立柱套管121内的水位下降平稳下降，光伏电站整体随水位下降平稳下降。
本实施例中，通过在立柱套管121上开设通水孔125使水位上升时水体中的水流入立柱套管121内，当水位下降时，立柱套管121内的水能够流回水体中，使立柱套管121内的水位随水面20的水位上升而上升，随水面20的水位下降而下降，带动伸缩杆123上升使限位立柱120伸长，或带动伸缩杆123下降使限位立柱120缩短，并且，在伸缩杆123上升或下降过程中，立柱套管121内的水能够对伸缩杆123起到支撑缓冲作用，保证伸缩杆123平稳上升或下降，从而使整个光伏电站平稳随水位上升或下降，进一步保证系统的稳定性。
进一步的，与实施例一相同，本实施例中，限位立柱120还包括底座124，底座124连接至立柱122和立柱套管121固定于水下泥土承力层30的一端的端部。立柱套管121与伸缩杆123连接的一端的端部上设置有第一限位凸起1211，相应的，伸缩杆123上设置有第二限位凸起1232。具体的，本实施例与实施例一的不同之处仅在于在立柱套管121上开设多个通水孔125，以进一步保证系统的稳定性，本实施例中的其它结构及部件组成均与实施例一相同，在此不予赘述。
实施例三
如图6、图7所示，在一个实施例中，限位立柱120包括立柱套管121、立柱122、伸缩杆123底座124和弹性件126，底座124固定于泥土承力层30中，立柱套管121和立柱122的一端与底座124连接，且立柱套管121和立柱122均部分设置水下泥土承力层30中，立柱122设置在立柱套管121内；伸缩杆123上开设有连接孔1231，伸缩杆123一端伸入立柱套管121内套接至立柱套管121内侧，立柱122伸入连接孔1231内，立柱122套接至伸缩杆123内侧，伸缩杆123的另一端伸出水面20与支撑梁140连接，弹性件126设置在立柱套管121与立柱122之间，且弹性件126一端与底座124接触连接，另一端与伸缩杆123伸入立柱套管121内的端部接触连接；伸缩杆123设置在立柱套管121和立柱122之间，伸缩杆123能够随水位上升而上升，随水位下降而下降，弹性件126能够在伸缩杆123上升或下降过程中对伸缩杆123起支撑缓冲作用，使伸缩杆123平稳上升或下降。
具体的，本实施例中，弹性件126采用弹簧。
本实施例中，立柱套管121和立柱122通过底座124固定于泥土承力层30中，在其它实施例中，立柱套管121和立柱122也可以不设置底座124，而直接将立柱套管121和立柱122埋入泥土承力层30中实现立柱套管121和立柱122固定，当立柱套管121和立柱122直接埋入泥土承力层30中固定时，弹性件126套接在立柱套管121和立柱122之间，一端直接与泥土承力层30的表面接触即可。或者，也可以将弹性件126与泥土承力层30表面接触的一端部分埋入泥土承力层30中以增加弹性件126的安装稳定性，本实施例并不具体限定。
进一步的，在一个实施例中，立柱套管121上还可以开设通水孔125，以进一步增强系统的稳定性，具体通水孔125的工作原理与实施例二相同，在此不予赘述。
具体的，本实施例与实施例一的不同之处仅在于设置弹性件126以增强系统的稳定性。本实施例的其它结构及部件组成均与实施例一相同，在此不予赘述。
本实施例的限位立柱120随水位上升或下降的过程如下：当水位上升时，漂浮在水面20上的浮筒110随水位上升而上升，且浮筒110上升带动与浮筒110、连接的支撑立柱130上升，进而带动支撑梁140和光伏组件160上升，支撑梁140上升过程中带动伸缩杆123向上运动，伸缩杆123随水位上升而上升，限位立柱120随水位上升而伸长，光伏电站整体随水位上升而上升，在伸缩杆123上升过程中，弹簧逐渐伸展开，支撑伸缩杆123平稳上升；当水位下降时，受光伏组件160和支撑梁140以及支撑立柱130等的重力作用，浮筒随水位下降而下降，并带动支撑立柱130下降，进而带动支撑梁140和光伏组件160下降，支撑梁140下降过程中向下压伸缩杆123，使伸缩杆123向下运动，伸缩杆123随水位下降而下降，限位立柱120随水位下降而缩短，光伏电站整体随水位下降而下降，伸缩杆123下降过程中弹簧逐渐压缩，支撑伸缩杆123，对伸缩杆123进行缓冲，避免伸缩杆123急剧下降，保证伸缩杆123平稳下降。
实施例四
如图8所示，在一个实施例中，限位立柱120包括立柱122和伸缩杆123，立柱122部分固定于水下泥土承力层中，伸缩杆123一端套接至立柱122外侧，另一端伸出水面20与支撑梁140连接，伸缩杆123能够随水位上升而上升，随水位下降而下降。
具体的，本实施例的限位立柱120随水位上升或下降的过程如下：首先，当水位上升时，漂浮在水面20上的浮筒110随水位上升而上升，且浮筒110上升带动与浮筒连接的支撑立柱130上升，进而带动支撑梁140和光伏组件160上升，支撑梁140上升过程中带动伸缩杆123向上运动，伸缩杆123随水位上升而上升，限位立柱120随水位上升而伸长，光伏电站整体随水位上升而上升；当水位下降时，受光伏组件160和支撑梁140以及支撑立柱130等的重力作用，浮筒110随水位下降而下降，并带动支撑立柱130下降，进而带动支撑梁140和光伏组件160下降，支撑梁140下降过程中向下压伸缩杆123，使伸缩杆123向下运动，伸缩杆123克服自身浮力随水位下降而下降，限位立柱120随水位下降而缩短，光伏电站整体随水位下降而下降。
在一个实施例中，限位立柱120还包括弹性件126，弹性件126设置在伸缩杆123内部，且弹性件126一端与立柱122连接，另一端与伸缩杆123连接。具体的，在一个实施例中，弹性件126采用弹簧。
本实施例中，通过在立柱122和伸缩杆123之间设置弹性件126可以对伸缩杆123起支撑缓冲作用，是伸缩杆123平稳上升或下降，具体通过弹性件126使伸缩杆123平稳上升或下降的工作过程及原理均如实施例四所述，在此不予赘述。
在一个实施例中，限位立柱120还包括底座124，底座124连接至立柱122固定于水下泥土承力层30中的一端的端部，底座124固定于水下泥土承力层30中以增加限位立柱120的安装稳定性。
进一步的，在一个实施例中，立柱122与伸缩杆123连接的一端的端部上设置有第三限位凸起1221，相应的，伸缩杆123上设置有第四限位凸起1233，当水位上升，伸缩杆123随水位上升到最大高度时，第四限位凸起1233与第三限位凸起1221接触，第三限位凸起1221将第四限位凸起1233挡住，阻止第三限位凸起1233继续向上，从而限制伸缩杆123继续上升，以防止伸缩杆123脱离立柱122，确保装置稳定性。
进一步的，在一个实施例中，伸缩杆123与支撑梁140通过螺栓连接，伸缩杆123与支撑梁140连接的一端开设有安装孔1234，伸缩杆123通过安装孔1234与螺栓配合与支撑梁140连接。
实施例五
如图9所示，在一个实施例中，限位立柱120包括立柱122、连接套筒127、伸缩杆123和弹性件126，立柱部122分固定于水下泥土承力层30中，连接套筒127一端套接至立柱122外侧，另一端与伸缩杆123连接，伸缩杆123一端伸入连接套筒127内与立柱122相对设置，另一端伸出水面与支撑梁140连接，弹性件126设置在连接套筒127内，且弹性件126位于立柱122和伸缩杆123之间，伸缩杆123能够随水位上升而上升，随水位下降而下降。
具体的，在一个实施例中，弹性件126采用弹簧。
本实施例中，立柱122和伸缩杆123之间通过连接套筒127连接，伸缩杆123可以在连接套筒127内上下运动，从而随水位上升而上升，随水位下降而下降。具体的，本实施例的限位立柱120随水位上升或下降的而伸长或缩短的过程如下：
当水位上升时，漂浮在水面20上的浮筒110随水位上升而上升，且浮筒110上升带动与浮筒连接的支撑立柱130上升，进而带动支撑梁140和光伏组件160上升，支撑梁140上升过程中带动伸缩杆123向上运动，伸缩杆123随水位上升而上升，限位立柱120随水位上升而伸长，光伏电站整体随水位上升而上升，在伸缩杆123上升过程中，弹簧逐渐伸展开，支撑伸缩杆123平稳上升；当水位下降时，受光伏组件160和支撑梁140以及支撑立柱130等的重力作用，浮筒110随水位下降而下降，并带动支撑立柱130下降，进而带动支撑梁140和光伏组件160下降，支撑梁140下降过程中向下压伸缩杆123，使伸缩杆123向下运动，伸缩杆123随水位下降而下降，限位立柱120随水位下降而缩短，光伏电站整体随水位下降而下降，伸缩杆123下降过程中弹簧逐渐压缩，支撑伸缩杆123，对伸缩杆123进行缓冲，避免伸缩杆123急剧下降，保证伸缩杆123平稳下降。
在一个实施例中，限位立柱120还包括底座124，底座124连接至立柱122固定于水下泥土承力层30中的一端的端部，底座124固定于水下泥土承力层30中以增加限位立柱120的安装稳定性。
进一步的，在一个实施例中，伸缩杆123与支撑梁140通过螺栓连接，伸缩杆123与支撑梁140连接的一端开设有安装孔1234，伸缩杆123通过安装孔1234与螺栓配合与支撑梁140连接。
进一步的，在一个实施例中，连接套筒127与伸缩杆123连接的一端的端部上设置有第五限位凸起1271，相应的，伸缩杆123上设置有第六限位凸起1235。当水位上升，伸缩杆123随水位上升到最大高度时，第六限位凸起1235与第五限位凸起1271接触，第五限位凸起1271将第六限位凸起1235挡住，阻止第六限位凸起1235继续向上，从而限制伸缩杆123继续上升，以防止伸缩杆123脱离连接套筒127，确保装置稳定性。
上述的水上光伏电站通过限位立柱120实现光伏电站整体安装限位，克服了传统漂浮式光伏电站维护成本高、稳定性差、影响水生动植物生产、破坏水质且发电量低的问题。以上对限位立柱120的具体结构进行了详细说明。下面结合附图对上述水上光伏电站的其它组成部件进行进一步说明。
如图1至图3所示，浮筒110漂浮在水面20上，浮筒110为具有一定浮力的漂浮物，用于支撑整个上部结构，在一个实施例中，浮筒110采用塑料浮筒。
在一个实施例中，浮筒110上开设有通孔，限位立柱120穿过通孔，限位立柱120的一端固定于水下泥土承力层30中，另一端伸出水面20与支撑梁140连接。支撑立柱130用于辅助支撑光伏组件160，支撑立柱130的两端分别连接浮筒110和支撑梁140，在一个实施例中，支撑立柱130和支撑梁140通过螺栓连接。支撑梁140用于安装梁150的安装，通过设置支撑梁140可以增强对光伏组件160的承重，使装置更加稳固。在一个实施例中，支撑梁140与限位立柱120通过螺栓连接，但是，支撑梁140与限位立柱120之间还可以采用其它方式连接，如，支撑梁140与限位立柱120还可以焊接连接。
具体的，光伏组件160为系统的发电部件，与外部电网连接，光伏组件160发出的电经过逆变升压等输送到外部电网。
如图1所示，在一个实施例中，光伏组件160包括双玻双面光伏组件162和双凸透镜164，双玻双面光伏组件162和双凸透镜164均与安装梁150连接，双玻双面光伏组件162与双凸透镜164交替设置于安装梁150上。
具体的，双玻双面光伏组件162与双凸透镜164可以通过紧固件与安装梁150进行连接，也可以通过扣件与安装梁150进行连接，采用扣件连接可以避免在安装梁150上打孔精度不够而影响整体的安装情况。
双玻双面光伏组件162的正面和背面均采用太阳能光伏材料，双面都可接收太阳光的照射，提升组件接收光照的面积。在光线直射的一面，双玻双面光伏组件162接收光照将光能转换成电能，同时，双玻双面光伏组件162具有较好的弱光效应，在光照无法直射的一面，可以利用散射光进行发电，组件背面的发电效果相当于组件正面的20％至30％，即相较于单面的光伏组件来说，双玻双面光伏组件162可以使系统整体的发电量可以提高20％至30％。具体的，双玻双面光伏组件162采用晶硅太阳能电池组件。
双凸透镜164的正反两面均为球面，且双凸透镜164中间的厚度大于两侧。双凸透镜164的正反两面都能对光进行反射，从而增大光照的反射范围。一方面，双凸透镜164正面的反射光可以促进双玻双面光伏组件162正面的发电量，另一方面，双凸透镜164背面的反射光又可以提高双玻双面光伏组件162背面的发电量，确保光伏组件背面的区域始终有光照反射到光伏组件表面，使光伏组件的整体发电量又进一步得到提高，安装双凸透镜164可以使得系统的发电效率进一步提升10％至20％左右。此外，在增加发电量的同时，双凸透镜164具有较高的透光率，保证系统下部的光线充足，确保不影响水生动植物生长。
在一个实施例中，双玻双面光伏组件162的数量大于双凸透镜164的数量，相邻的双凸透镜164之间设置有多个双玻双面光伏组件162。在安装梁150上，每隔数块双玻双面光伏组件162安装一块双凸透镜164，双凸透镜164的数量不宜过多，双凸透镜164设置过多会导致双玻双面光伏组件162的数量过少，从而影响系统整体的发电效率。双玻双面光伏组件162和双凸透镜164的数量和比例需要根据组件的发电效率、透镜对光照的反射效果以及系统下部的光照效果进行合理设置，使得系统整体的发电量达到最大的同时也能使系统具有较好的透光率。
具体的，双凸透镜164可以采用聚碳酸酯(Polycarbonate，PC)、聚甲基丙烯酸甲酯(Polymethyl methacrylate，PMMA)等塑胶材料或玻璃钢等，塑胶材料和玻璃钢的重量较轻，与光伏组件相比，透镜的重量较轻，可以降低安装梁150的承载，从而降低系统整体支架的载重，降低材料的使用量和成本。但需要说明的是，双凸透镜164也可以采用其他材料，并不限于本实施例。
上述的水上光伏电站可以设置在池塘、水库，以及江河湖海中，使用范围非常广泛。
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (10)
1.一种水上光伏电站，其特征在于，包括浮筒、限位立柱、支撑立柱、支撑梁、安装梁和光伏组件，所述浮筒设置在水面上，所述限位立柱与所述浮筒连接，所述限位立柱能够在水位上升时及水位下降时随所述浮筒升降伸长或缩短；所述支撑立柱设置在所述浮筒上，所述支撑梁分别与所述限位立柱和所述支撑立柱连接，所述安装梁与所述支撑梁连接，所述光伏组件与所述安装梁连接。
2.根据权利要求1所述的水上光伏电站，其特征在于，所述限位立柱包括立柱套管、立柱和伸缩杆，所述立柱套管和所述立柱均部分固定于水下泥土承力层中，且所述立柱设置在所述立柱套管内；所述伸缩杆上开设有连接孔，所述伸缩杆一端伸入所述立柱套管内套接至所述立柱套管内侧，所述立柱伸入所述连接孔内，所述立柱套接至所述伸缩杆内侧，所述伸缩杆的另一端伸出水面与所述支撑梁连接；所述伸缩杆设置在所述立柱套管和所述立柱之间，所述伸缩杆能够在水位上升时随所述浮筒上升而上升，在水位下降时随所述筒下降而下降。
3.根据权利要求2所述的水上光伏电站，其特征在于，所述限位立柱还包括底座，所述底座连接至所述立柱和所述立柱套管固定于所述水下泥土承力层的一端的端部。
4.根据权利要求3所述的水上光伏电站，其特征在于，所述限位立柱还包括弹性件，所述弹性件设置在所述立柱套管与所述立柱之间，且所述弹性件一端与所述底座接触连接，另一端与所述伸缩杆伸入所述立柱套管内的端部接触连接。
5.根据权利要求2或3或4所述的水上光伏电站，其特征在于，所述立柱套管上开设有多个通水孔。
6.根据权利要求1所述的水上光伏电站，其特征在于，所述限位立柱包括立柱和伸缩杆，所述立柱部分固定于水下泥土承力层中，所述伸缩杆一端套接至所述立柱外侧，另一端伸出水面与所述支撑梁连接，所述伸缩杆能够在水位上升时随所述浮筒上升而上升，在水位下降时随所述筒下降而下降。
7.根据权利要求6所述的水上光伏电站，其特征在于，所述限位立柱还包括弹性件，所述弹性件设置在所述伸缩杆内部，且所述弹性件一端与所述立柱连接，另一端与所述伸缩杆连接。
8.根据权利要求1所述的水上光伏电站，其特征在于，所述限位立柱包括立柱、连接套筒、伸缩杆和弹性件，所述立柱部分固定于水下泥土承力层中，所述连接套筒一端套接至所述立柱外侧，所述伸缩杆一端伸入所述连接套筒内与所述立柱相对设置，另一端伸出水面与所述支撑梁连接，所述弹性件设置在所述连接套筒内，且所述弹性件位于所述立柱和所述伸缩杆之间，所述伸缩杆能够在水位上升时随所述浮筒上升而上升，在水位下降时随所述筒下降而下降。
9.根据权利要求1所述的水上光伏电站，其特征在于，所述光伏组件包括双玻双面光伏组件和所述双凸透镜，所述双玻双面光伏组件和所述双凸透镜均与所述安装梁连接，所述双玻双面光伏组件与所述双凸透镜交替设置于所述安装梁上。
10.根据权利要求9所述的水上光伏电站，其特征在于，所述双玻双面光伏组件的数量大于所述双凸透镜的数量，相邻的所述双凸透镜之间设置有多个所述双玻双面光伏组件。
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