CN107809206A - 水面漂浮跟踪光伏系统 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及光伏设备技术领域，尤其是涉及一种水面漂浮跟踪光伏系统。以缓解现有技术中存在的光伏组件的倾角始终保持同一个角度导致发电量相对不高的技术问题。包括支撑装置、连接组件、驱动装置和光伏组件。光伏组件，中部开口、能够浮于水面、并且具有多个倾斜设置的功能面。支撑装置，底端固定于水底，顶端伸入光伏组件的中部开口。连接组件，位于光伏组件和支撑装置之间，能够围绕支撑装置旋转。驱动装置，用于带动光伏组件转动以使光伏组件的功能面朝向太阳。本发明提高光伏组件的光照辐射量，大幅度提高了水面利用率。

Description

水面漂浮跟踪光伏系统
技术领域
本发明涉及光伏设备技术领域，尤其是涉及一种水面漂浮跟踪光伏系统。
背景技术
由于近几年光伏大发展，光伏电站项目的发展越来越受到土地及接入站点的制约。在此背景下水面漂浮式光伏电站成为近年比较热门的话题，这项技术在国外的发展要较国内早，已经有了一些成功案例，国内目前处于刚起步阶段。
水面漂浮光伏电站是利用水上基台将光伏组件漂浮在水面进行发电。根据日本多年的水面漂浮电站使用经验及数据显示，水面漂浮电站较渔光互补式光伏电站、屋顶采光瓦式光伏电站、地面式光伏电站，同类地区相同数量的光伏组件据测算每年要多发10％左右的电量，且前后排距离要小于地面式光伏电站与渔光互补式光伏电站，投资收益率亦高于其他光伏电站。
目前漂浮电站中安装的光伏组件均是固定倾角，整个方阵的四周通过大量的锚固系统进行锚固，锚固系统是通过钢丝绳的一端连接在漂浮电站的方阵上，另一端连接混凝土块、船锚沉入水底进行固定，或者通过水底打钢桩或者混凝土管桩的方案对钢丝绳的一端进行固定，从而达到固定漂浮电站方阵的目的。
但是，目前的锚固系统施工量大且安装繁琐，安装时需要留有一定长度的钢丝绳余量，以防止水位的涨落，对于水位变化较大的项目将会需要很长的钢丝绳满足漂浮方阵的活动余量，锚固方案不够经济，且水位较浅时漂浮方阵的水面的活动区域较大，使得水面的利用率不高。另外光伏组件的倾角始终保持同一个角度，使得漂浮电站的发电量相对不高。
发明内容
本发明的目的在于提供一种水面漂浮跟踪光伏系统，以缓解现有技术中存在的光伏组件的倾角始终保持同一个角度导致发电量相对不高的技术问题。
为解决上述技术问题，本发明提供的技术方案在于：
一种水面漂浮跟踪光伏系统，包括支撑装置、连接组件、驱动装置和光伏组件；
所述光伏组件，中部开口、能够浮于水面、并且具有多个倾斜设置的功能面；
所述支撑装置，底端固定于水底，顶端伸入所述光伏组件的中部开口；
所述连接组件，位于所述光伏组件和所述支撑装置之间，能够围绕所述支撑装置旋转；
所述驱动装置，用于带动所述光伏组件转动以使所述光伏组件的功能面朝向太阳。
更进一步地，
所述驱动装置设置于所述支撑装置顶端，与所述连接组件相连，能够带动所述连接组件转动。
更进一步地，
所述驱动装置设置为回转减速机。
更进一步地，
所述连接组件包括多个伸缩杆，所述伸缩杆的一端与所述光伏组件的内壁连接，另一端与所述驱动装置连接。
更进一步地，
所述驱动装置包括螺旋桨组件，所述螺旋桨组件包括多个螺旋桨单元。
更进一步地，
所述螺旋桨单元设置于所述光伏组件的角部。
更进一步地，
所述连接组件包括多个伸缩杆，所述伸缩杆的一端与所述光伏组件的内壁连接，另一端与所述支撑装置连接。
更进一步地，
所述光伏组件包括多个光伏单元，所述光伏单元包括浮筒和光伏板，所述浮筒设置于水面，所述光伏板倾斜设置于所述浮筒上方，所述光伏板的表面为功能面。
更进一步地，
所述光伏组件的中部开口的边缘位置设置有钢箍件，所述钢箍件与所述连接组件连接，所述钢箍件用于固定多个所述光伏单元。
更进一步地，
所述支撑装置设置为管桩。
结合上述技术方案，本发明能够达到的有益效果在于：
本发明提供的水面漂浮跟踪光伏系统包括支撑装置、连接组件、驱动装置和光伏组件。所述光伏组件的中部开口并能够漂浮于水面。支撑装置底端固定于水底，顶端伸入所述光伏组件的中部开口。所述连接组件设置于所述光伏组件和所述支撑装置之间。所述驱动装置，用于带动所述光伏组件转动以使所述光伏组件的功能面朝向太阳。
在具体作业过程中，支撑装置的底端固定于水底，从而起到了锚固的作用；光伏组件漂浮于水面，光伏组件的功能面倾斜设置，形成了漂浮式的光伏系统。在太阳发生位置变化后，驱动装置带动光伏组件转动(驱动装置直接带动光伏组件转动，或者驱动装置通过连接组件带动光祖组件转动)，使得光伏组件的功能面朝向太阳，或者说，使得太阳光始终直射光伏组件的功能面。因此，本发明中的水面漂浮跟踪光伏系统能够始终根据太阳角度和位置改变光伏组件的角度和位置，提高光伏组件的光照辐射量，大幅度提高了水面利用率。
附图说明
为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例提供的水面漂浮跟踪光伏系统的其中一种结构示意图；
图2为本发明实施例提供的水面漂浮跟踪光伏系统的另一种结构示意图。
图标：100－支撑装置；200－连接组件；300－驱动装置；400－光伏组件；500－钢箍件；410-浮筒；420-光伏板。
具体实施方式
下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
下面结合附图对实施例1和实施例2进行详细描述：
图1为本发明实施例提供的水面漂浮跟踪光伏系统的其中一种结构示意图；图2为本发明实施例提供的水面漂浮跟踪光伏系统的另一种结构示意图。
实施例1
本实施例提供了一种水面漂浮跟踪光伏系统，包括支撑装置100、连接组件200、驱动装置300和光伏组件400；
上述，光伏组件400，中部开口、具有多个功能面并且功能面倾斜、能够漂浮于水面；
上述，支撑装置100，底端固定于水底，顶端伸入光伏组件400的中部开口；
上述，连接组件200，设置于光伏组件400和支撑装置100之间；
上述，驱动装置300，用于带动光伏组件400转动以使光伏组件400的功能面朝向太阳。
本发明提供的水面漂浮跟踪光伏系统包括支撑装置100、连接组件200、驱动装置300和光伏组件400。光伏组件400的中部开口并能够漂浮于水面。
支撑装置100底端固定于水底，顶端伸入光伏组件400的中部开口。连接组件200设置于光伏组件400和支撑装置100之间。驱动装置300，用于带动光伏组件400转动以使光伏组件400的功能面朝向太阳。
在具体作业过程中，支撑装置100的底端固定于水底，从而起到了锚固的作用；光伏组件400漂浮于水面，光伏组件400的功能面倾斜设置，形成了漂浮式的光伏系统。在太阳发生位置变化后，驱动装置300带动光伏组件400转动(驱动装置300直接带动光伏组件400转动，或者驱动装置300通过连接组件200带动光祖组件转动)，使得光伏组件400的功能面朝向太阳，或者说，使得太阳光始终直射光伏组件400的功能面。因此，本发明中的水面漂浮跟踪光伏系统能够始终根据太阳角度和位置改变光伏组件400的角度和位置，提高光伏组件400的光照辐射量，大幅度提高了水面利用率。
驱动装置300的形状和结构具有多种，兹列举以下两种实施方式作简要说明：
方式一，较为优选地，请参照图1，驱动装置300设置于支撑装置100顶端，与连接组件200相连，能够带动连接组件200转动。较为优选地，驱动装置300设置为回转减速机。回转减速机与连接组件200相连，回转减速机的转动带动连接组件200的转动。
更进一步地，
连接组件200包括多个伸缩杆，伸缩杆的一端与光伏组件400的内壁连接，另一端与回转减速机连接。伸缩杆包括多个伸缩单元，多个伸缩单元例如可以是套装的连接关系。伸缩杆具有一定的刚性，回转减速机的转动量通过伸缩杆传递至光伏组件400。
方式二，较为优选地，请参照图2，驱动装置300包括螺旋桨组件，螺旋桨组件包括多个螺旋桨单元。例如，螺旋桨组件包括四个螺旋桨单元，四个螺旋桨单元分别位于光伏组件400的四角。四个螺旋桨单元通过控制机构控制，控制机构分别施加不同的控制命令至各个螺旋桨单元，从而实现光伏组件400的旋转作业。
更进一步地，连接组件200包括多个伸缩杆，伸缩杆的一端与光伏组件400的内壁连接，另一端与支撑装置100连接。伸缩杆包括多个伸缩单元，多个伸缩单元例如可以是套装的连接关系。伸缩杆具有一定的刚性。多个螺旋桨产生的转动量传递至各个伸缩单元，各个伸缩单元围绕支撑装置100旋转。
本实施例的可选方案中，较为优选地，
光伏组件400包括多个光伏单元，光伏单元包括浮筒410和光伏板420，浮筒410设置于水面，光伏板420设置于浮筒410上方，光伏板420的表面为功能面。多个光伏单元组成矩形结构，当然其他结构，例如圆形等也应该在本发明要求保护的范围之内。
本实施例的可选方案中，较为优选地，
光伏组件400的中部开口的边缘位置设置有钢箍件500，钢箍件500与连接组件200连接，用于固定多个光伏单元。
本实施例的可选方案中，较为优选地，
支撑装置100设置为管桩。
综上，发明提供的水面漂浮跟踪光伏系统包括支撑装置100、连接组件200、驱动装置300和光伏组件400。光伏组件400的中部开口并能够漂浮于水面。支撑装置100底端固定于水底，顶端伸入光伏组件400的中部开口。连接组件200设置于光伏组件400和支撑装置100之间。驱动装置300，用于带动光伏组件400转动以使光伏组件400的功能面朝向太阳。
在具体作业过程中，支撑装置100的底端固定于水底，从而起到了锚固的作用；光伏组件400漂浮于水面，光伏组件400的功能面倾斜设置，形成了漂浮式的光伏系统。在太阳发生位置变化后，驱动装置300带动光伏组件400转动(驱动装置300直接带动光伏组件400转动，或者驱动装置300通过连接组件200带动光祖组件转动)，使得光伏组件400的功能面朝向太阳，或者说，使得太阳光始终直射光伏组件400的功能面。因此，本发明中的水面漂浮跟踪光伏系统能够始终根据太阳角度和位置改变光伏组件400的角度和位置，提高光伏组件400的光照辐射量，大幅度提高了水面利用率。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种水面漂浮跟踪光伏系统，其特征在于，包括支撑装置(100)、连接组件(200)、驱动装置(300)和光伏组件(400)；
所述光伏组件(400)，中部开口、能够浮于水面、并且具有多个倾斜设置的功能面；
所述支撑装置(100)，底端固定于水底，顶端伸入所述光伏组件(400)的中部开口；
所述连接组件(200)，位于所述光伏组件(400)和所述支撑装置(100)之间，能够围绕所述支撑装置(100)旋转；
所述驱动装置(300)，用于带动所述光伏组件(400)转动以使所述光伏组件(400)的功能面朝向太阳。
2.根据权利要求1所述的水面漂浮跟踪光伏系统，其特征在于，
所述驱动装置(300)设置于所述支撑装置(100)顶端，与所述连接组件(200)相连，能够带动所述连接组件(200)转动。
3.根据权利要求2所述的水面漂浮跟踪光伏系统，其特征在于，
所述驱动装置(300)设置为回转减速机。
4.根据权利要求3所述的水面漂浮跟踪光伏系统，其特征在于，
所述连接组件(200)包括多个伸缩杆，所述伸缩杆的一端与所述光伏组件(400)的内壁连接，另一端与所述驱动装置(300)连接。
5.根据权利要求1所述的水面漂浮跟踪光伏系统，其特征在于，
所述驱动装置(300)包括螺旋桨组件，所述螺旋桨组件包括多个螺旋桨单元。
6.根据权利要求5所述的水面漂浮跟踪光伏系统，其特征在于，
所述螺旋桨单元设置于所述光伏组件(400)的角部。
7.根据权利要求1所述的水面漂浮跟踪光伏系统，其特征在于，
所述连接组件(200)包括多个伸缩杆，所述伸缩杆的一端与所述光伏组件(400)的内壁连接，另一端与所述支撑装置(100)连接。
8.根据权利要求1所述的水面漂浮跟踪光伏系统，其特征在于，
所述光伏组件(400)包括多个光伏单元，所述光伏单元包括浮筒(410)和光伏板(420)，所述浮筒(410)设置于水面，所述光伏板(420)倾斜设置于所述浮筒(410)上方，所述光伏板(420)的表面为功能面。
9.根据权利要求1所述的水面漂浮跟踪光伏系统，其特征在于，
所述光伏组件(400)的中部开口的边缘位置设置有钢箍件(500)，所述钢箍件(500)与所述连接组件(200)连接，所述钢箍件(500)用于固定多个所述光伏单元。
10.根据权利要求1所述的水面漂浮跟踪光伏系统，其特征在于，
所述支撑装置(100)设置为管桩。
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