CN109263817B - 用于水电工程大水位差的漂浮光伏电站系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种漂浮光伏电站系统，尤其是公开了一种用于水电工程大水位差的漂浮光伏电站系统，属于水利水电工程附属发电装备设计制造技术领域。提供一种受水深、高低水位差变化影响较小，生产制造成本相对较低的漂浮光伏电站系统。所述的漂浮光伏电站系统，包括浮箱基座和布置在该浮箱基座上的漂浮支架，所述的漂浮光伏电站系统还包括侧向自适应活动锚固机构，通过浮箱连杆连接为一个整体的各件所述的浮箱基座在所述侧向自适应活动锚固机构的配合下随水面可升降的锚固在水面上。
Description
技术领域
本发明涉及一种漂浮光伏电站系统，尤其是涉及一种用于水电工程大水位差的漂浮光伏电站系统，属于水利水电工程附属发电装备设计制造技术领域。
背景技术
光伏发电场越来越向有利于节约用地、有利于环保降效、有利于多能互补的水面光伏方向发展，锚固系统是漂浮式水面光伏的设计关键点。目前，受制于技术方案、成本控制等方面因素的影响，国内建成的漂浮式水面光伏电站并不多，且涉水深度较浅，水位差较小，明显不能适应光伏行业发展的要求。
现有的漂浮式水面光伏锚固系统适应水位差一般在10米以内，对于我国以及国外已经建成的大量水电站水库，不管是从能源互补的角度，还是水域利用的角度，都有建设漂浮式光伏发电场的需要，而此类水库的水位从最高水位到最低水位有20m～90m的变化幅度，但目前的漂浮光伏锚固系统根本无法适应此类水库的水位差变化，迫切需要一种新型的、针对性强的、能够适应大水位差的漂浮光伏锚固系统。
目前常用的锚固系统通常都是采用混凝土配重锚块或者一些专用锚具，放置在水域底部，钢缆锚绳一端与底部的锚块或锚具连接，另一端与漂浮在水面上的漂浮支架系统连接，通过钢缆锚绳与水平面的夹角的角度变化来适应水位差。此种锚固方式，钢缆锚绳的长度是固定的，在光伏电站建成后的整个运行周期，钢缆锚绳的长度都无法变化。这也是现有锚固系统无法适应大水位差变化的根源所在。同时现有的这种锚固系统还存在以下缺点：普通的混凝土配重锚固方式锚固力较小；专用锚造价高；锚固桩锚固的方式受水深、沉陷及施工工期的影响较大。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是：提供一种受水深、高低水位差变化影响较小，生产制造成本相对较低的用于水电工程大水位差的漂浮光伏电站系统。
为解决上述技术问题所采用的技术方案是：一种用于水电工程大水位差的漂浮光伏电站系统，包括浮箱基座和布置在该浮箱基座上的漂浮支架，所述的漂浮光伏电站系统还包括侧向自适应活动锚固机构，通过浮箱连杆连接为一个整体的各件所述的浮箱基座在所述侧向自适应活动锚固机构的配合下随水面可升降的锚固在水面上。
进一步的是，在每一件所述的漂浮支架上均布置在光伏太阳能发电组件。
上述方案的优选方式是，所述的浮箱连杆为刚性连接杆。
进一步的是，所述的侧向自适应活动锚固机构包括钢绞线和含有滑轨的自适应滑锚组件，所述的滑轨沿边坡走向成对的布置在库区两侧的边坡上，所述钢绞线的一端分别与连接为一个整体的各件所述浮箱基座中的最外侧处的那一件浮箱基座连接，所述钢绞线的另一端分别与库区两侧滑轨上的自适应滑锚组件连接；连接为一个整体的各件所述的浮箱基座通过所述的钢绞线在所述自适应滑锚组件的配合下沿所述的滑轨随水面升降。
上述方案的优选方式是，所述的自适应滑锚组件还包括滑动装置和收放线驱动装置，所述钢绞线的另一端绕过所述的滑动装置与对应侧的所述收放线驱动装置连接，所述的滑动装置在所述收放线驱动装置和连接为一个整体的各件所述的浮箱基座的配合下可沿所述的滑轨往复移动。
进一步的是，所述的滑动装置包括基架、行走轮和滑轮，所述的行走轮和所述的滑轮均安装在所述的基架上，所述钢绞线的另一端分别绕过对应侧边坡上的所述滑轮与对应侧的所述收放线驱动装置连接，所述的滑动装置通过所述的行走轮可沿所述的滑轨往复移动。
上述方案的优选方式是，所述的收放线驱动装置为一台卷扬机。
进一步的是，所述的自适应滑锚组件包括行走轮和含有自卷弹簧的绞盘，所述的行走轮固装在所述的绞盘上，所述的绞盘通过所述的行走轮沿所述的滑轨可往复移动，所述钢绞线的另一端分别与对应侧边坡上的绞盘的自卷弹簧连接。
本发明的有益效果是：本申请通过增设一个侧向自适应活动锚固机构，取消现有的水下锚固结构，并使通过浮箱连杆连接为一个整体的各件所述的浮箱基座在所述侧向自适应活动锚固机构的配合下随水面可升降的锚固在水面上。由于本申请的侧向自适应活动锚固机构改变了现有垂直水下锚固的锚定方式，而是通过所述的侧向自适应活动锚固机构从侧面对浮箱基座整体进行锚固，从而解决了现有技术中的锚固方式受水深、高低水位差变化影响较大的技术问题，既使本申请所述漂浮光伏电站系统的锚固受水深、高低水位差变化影响较小，又改变了本申请现有技术只能通过库底进行锚固的状况，同时，由于是从侧面通过所述的侧向自适应活动锚固机构进行的锚固，还可以使锚固本身变得相对较为简单、制造成本相对较为低廉。通过对本申请所述侧向自适应活动锚固机构的进一步改进，还可以使其施工可操作度强，缩短施工周期、节约工程投资、方便后期检修运维。
附图说明
图1为本发明用于水电工程大水位差的漂浮光伏电站系统的结构示意图；
图2为本发明涉及到的滑动装置的结构示意图。
图中标记为：浮箱基座1、漂浮支架2、侧向自适应活动锚固机构3、浮箱连杆4、钢绞线5、滑轨6、自适应滑锚组件7、边坡8、滑动装置9、收放线驱动装置10、基架11、行走轮12、滑轮13。
具体实施方式
如图1、图2所示是本发明提供的一种受水深、高低水位差变化影响较小，生产制造成本相对较低的用于水电工程大水位差的漂浮光伏电站系统。所述的漂浮光伏电站系统包括浮箱基座1和布置在该是浮箱基座1上的漂浮支架2，所述的漂浮光伏电站系统还包括侧向自适应活动锚固机构3，通过浮箱连杆4连接为一个整体的各件所述的浮箱基座1在所述侧向自适应活动锚固机构3的配合下随水面可升降的锚固在水面上。本申请通过增设一个侧向自适应活动锚固机构，取消现有的水下锚固结构，并使通过浮箱连杆连接为一个整体的各件所述的浮箱基座在所述侧向自适应活动锚固机构的配合下随水面可升降的锚固在水面上。由于本申请的侧向自适应活动锚固机构改变了现有垂直水下锚固的锚定方式，而是通过所述的侧向自适应活动锚固机构从侧面对浮箱基座整体进行锚固，从而解决了现有技术中漂浮光伏电站系统的浮箱基座锚固方式受水深以及高低水位差变化影响较大的技术问题，既使本申请所述漂浮光伏电站系统的锚固受水深、高低水位差变化影响较小，又改变了本申请现有技术只能通过库底进行锚固的状况，同时，由于是从侧面通过所述的侧向自适应活动锚固机构3进行的锚固，还可以使锚固本身变得相对较为简单、制造成本相对较为低廉。
上述实施方式中，为了尽量简化本申请所述漂浮光伏电站系统的整体结构，同时尽量的与现有结构相一致，在每一件所述的漂浮支架2上均布置在光伏太阳能发电组件。所述的浮箱连杆4为刚性连接杆。
同时，为了简化本申请增设的侧向自适应活动锚固机构3的结构，以进一步的降低生产制成本，方便后序的施工可操和维修维护，所述的侧向自适应活动锚固机构3包括钢绞线5和含有滑轨6的自适应滑锚组件7，所述的滑轨6沿边坡走向成对的布置在库区两侧的边坡8上，所述钢绞线5的一端分别与连接为一个整体的各件所述浮箱基座1中的最外侧处的那一件浮箱基座1连接，所述钢绞线5的另一端分别与库区两侧滑轨6上的所述自适应滑锚组件7连接；水面升降过程中，连接为一个整体的各件所述的浮箱基座1通过所述的钢绞线5随所述的自适应滑锚组件7沿自身的所述滑轨6随水面升降。采用这样的轨道布置方式，彻底抛弃了水下垂直锚固的结构形式，而只需要将轨道沿边坡走向成对的布置在库区两侧的边坡8上即可，此时的轨道当然可以没入水中，但是在水位降低后可以很方便的对轨道进行检修和维护，而位于水面上的自适应滑锚组件7随时都可以进行检修和维护，可操作性强，不受水位高低差的变化，但其工作过程又能很好的适应水位高低差的变化。
此时，所述的自适应滑锚组件7可以有以下两种结构，一种结构为所述的自适应滑锚组件7还包括滑动装置9和收放线驱动装置10，所述钢绞线5的另一端绕过所述的滑动装置9与对应侧的所述收放线驱动装置10连接，所述的滑动装置9在所述收放线驱动装置10和连接为一个整体的各件所述的浮箱基座1的配合下沿所述的滑轨6可往复移动。所述的滑动装置9包括基架11、行走轮12和滑轮13，所述的行走轮12和所述的滑轮13均安装在所述的基架11上，所述钢绞线5的另一端分别绕过对应侧边坡上的所述滑轮13与对应侧的所述收放线驱动装置10连接，所述的滑动装置9通过所述的行走轮12可沿所述的滑轨6往复移动。所述的收放线驱动装置10为一台卷扬机。这种结构的自适应滑锚组件7适用于光伏太阳能发电组件数量较多、较大型的漂浮光伏电站系统。
另一种结构为所述的自适应滑锚组件7包括行走轮12和含有自卷弹簧的绞盘，所述的行走轮12固装在所述的绞盘上，所述的绞盘通过所述的行走轮12沿所述的滑轨6可往复移动，所述钢绞线5的另一端分别与对应侧边坡8上的绞盘的自卷弹簧连接。
综上所述，采用本申请提供的上述结构的漂浮光伏电站系统还具有以下优点，
第一，传力途径清晰、计算模型简单，轻松实现漂浮系统的锚固；
第二，移动的滑轨用锚索或锚杆固定在岸边，施工便捷；滑轨沿线设检修爬梯，方便后期运维；
第三，此种方案相比传统配重式锚固系统，隐蔽工程少、施工风险小、经济性较好、投资可控。
Claims (5)
1.一种用于水电工程大水位差的漂浮光伏电站系统，包括浮箱基座（1）和布置在该浮箱基座（1）上的漂浮支架（2），其特征在于：所述的漂浮光伏电站系统还包括侧向自适应活动锚固机构（3），通过浮箱连杆（4）连接为一个整体的各件所述的浮箱基座（1）在所述侧向自适应活动锚固机构（3）的配合下随水面可升降的锚固在水面上，所述的浮箱连杆（4）为刚性连接杆，
所述的侧向自适应活动锚固机构（3）包括钢绞线（5）、滑轨（6）以及自适应滑锚组件（7），所述的滑轨（6）沿边坡走向成对的布置在库区两侧的边坡（8）上，所述钢绞线（5）的一端分别与连接为一个整体的各件所述浮箱基座（1）中的最外侧处的那一件浮箱基座（1）连接，所述钢绞线（5）的另一端分别与库区两侧滑轨（6）上的自适应滑锚组件（7）连接；水面升降过程中，连接为一个整体的各件所述的浮箱基座（1）通过所述的钢绞线（5）在所述自适应滑锚组件（7）的配合下沿所述的滑轨（6）随水面升降，
所述的自适应滑锚组件（7）包括行走轮（12）和含有自卷弹簧的绞盘，所述的行走轮（12）固装在所述的绞盘上，所述的绞盘通过所述的行走轮（12）沿所述的滑轨（6）可往复移动，所述钢绞线（5）的另一端分别与对应侧边坡（8）上的绞盘的自卷弹簧连接。
2.根据权利要求1所述的用于水电工程大水位差的漂浮光伏电站系统，其特征在于：在每一件所述的漂浮支架（2）上均布置有光伏太阳能发电组件。
3.一种用于水电工程大水位差的漂浮光伏电站系统，包括浮箱基座（1）和布置在该浮箱基座（1）上的漂浮支架（2），其特征在于：所述的漂浮光伏电站系统还包括侧向自适应活动锚固机构（3），通过浮箱连杆（4）连接为一个整体的各件所述的浮箱基座（1）在所述侧向自适应活动锚固机构（3）的配合下随水面可升降的锚固在水面上，所述的浮箱连杆（4）为刚性连接杆，
所述的侧向自适应活动锚固机构（3）包括钢绞线（5）、滑轨（6）以及自适应滑锚组件（7），所述的滑轨（6）沿边坡走向成对的布置在库区两侧的边坡（8）上，所述钢绞线（5）的一端分别与连接为一个整体的各件所述浮箱基座（1）中的最外侧处的那一件浮箱基座（1）连接，所述钢绞线（5）的另一端分别与库区两侧滑轨（6）上的自适应滑锚组件（7）连接；水面升降过程中，连接为一个整体的各件所述的浮箱基座（1）通过所述的钢绞线（5）在所述自适应滑锚组件（7）的配合下沿所述的滑轨（6）随水面升降，
所述的自适应滑锚组件（7）还包括滑动装置（9）和收放线驱动装置（10），所述钢绞线（5）的另一端绕过所述的滑动装置（9）与对应侧的所述收放线驱动装置（10）连接，所述的滑动装置（9）在所述收放线驱动装置（10）和连接为一个整体的各件所述的浮箱基座（1）的配合下可沿所述的滑轨（6）往复移动。
4.根据权利要求3所述的用于水电工程大水位差的漂浮光伏电站系统，其特征在于：所述的滑动装置（9）包括基架（11）、行走轮（12）和滑轮（13），所述的行走轮（12）和所述的滑轮（13）均安装在所述的基架（11）上，所述钢绞线（5）的另一端分别绕过对应侧边坡上的所述滑轮（13）与对应侧的所述收放线驱动装置（10）连接，所述的滑动装置（9）通过所述的行走轮（12）可沿所述的滑轨（6）往复移动。
5.根据权利要求3或4所述的用于水电工程大水位差的漂浮光伏电站系统，其特征在于：所述的收放线驱动装置（10）为一台卷扬机。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| GR01 | Patent grant | ||
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