CN114228926A - 一种漂浮型海上光伏渔业综合系统 - Google Patents
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Abstract
本发明属于太阳能光伏发电技术领域，公开了一种漂浮型海上光伏渔业综合系统，包括若干个光伏发电平台、渔业养殖平台及桩基础，在纵向上，光伏发电平台依次串接；在横向上，在相邻两个光伏发电平台之间挂接渔业养殖平台；渔业养殖平台包括牵引缆、挂网和多个浮体；光伏发电平台包括上层框架和下层框架，上层框架上设有上锚定点，下层框架上设有下锚定点；串接后的浮体与上锚定点连接；挂网上设有挂钩，分别与上锚定点、牵引缆及浮体挂接；在上层框架和下层框架的一侧连接有平台对接挂件，平台对接挂件包括连接块、缓冲机构及挂钩，缓冲机构一端与连接板铰接，另一端与挂钩连接。在发电平台之间部署渔业平台，能充分利用空间，增加单位面积的产出。
Description
技术领域
本发明属于太阳能光伏发电技术领域，具体涉及一种漂浮型海上光伏渔业综合系统。
背景技术
太阳能作为一种清洁、无污染、易得的可再生能源，越来越受到人们青睐。太阳能光伏发电平台具有无噪音、无污染、建设周期短、安全可靠等优点，近年来得到广泛应用，对缓解能源短缺和减少环境污染具有重要意义。
太阳能光伏发电是根据光伏效应，利用太阳电池将太阳能转换为电能。太阳能光伏发电平台主要由太阳电池板组件、控制器和逆变器组成，根据系统与电网的关系可分为并网和离网光伏发电平台。虽然太阳能光伏发电具有诸多优点，但其本身也具有一些缺点，如一次性投入成本较高和太阳电池组件占地面积非常大等。随着世界人口的大幅增长，土地资源缺乏等问题日益严重。
太阳能光伏发电由于需要的场地面积较大，常常会占用大量的土地面积，而可利用的土地面积十分有限。
现有光伏系统仍局限在陆地范围内，在水面上有建设光伏项目，站址往往选择池塘、湖泊等水深较浅的地方，在近海、远海中尚未大规模利用。海上光伏平台由于所处环境恶劣，平台造价成本较高，如以单纯发电作为平台设计目标，整体收益不高。在大规模部署时必然要将多个发电平台拼接成一个整体发电系统。如何在海上较大波浪起伏时，保证整体发电系统的稳定性，发电平台与发电平台之间仍然保证紧密连接是一个设计挑战，而现有海上光伏发电平台往往针对单体开发设计，缺乏平台之间的连接设计。
发明内容
本发明的目的在于提供一种漂浮型海上光伏渔业综合系统，解决了目前仅仅考虑单体平台的设计，没有将发电平台与其他行业相结合，造成整体收益不高的问题。
本发明是通过以下技术方案来实现：
一种漂浮型海上光伏渔业综合系统，包括若干个光伏发电平台、渔业养殖平台及桩基础，光伏发电平台呈矩阵式布设；在纵向上，光伏发电平台依次串接；在横向上，在相邻两个光伏发电平台之间挂接渔业养殖平台；
渔业养殖平台包括牵引缆、挂网和多个浮体，多个浮体串接；
光伏发电平台包括上层框架和下层框架，上层框架上设有多个上锚定点，下层框架上多个下锚定点；
牵引缆一端连接桩基础，另一端与下锚定点连接；
串接后的浮体一侧与其中一个光伏发电平台的上锚定点连接，浮体另一侧与另一个光伏发电平台的上锚定点连接；
挂网上设有挂钩，分别与上锚定点、牵引缆及浮体挂接；
在上层框架和下层框架的一侧连接有平台对接挂件，所述平台对接挂件包括连接块、缓冲机构及挂钩，连接块与上层框架和下层框架连接，缓冲机构一端与连接板铰接，另一端与挂钩连接。
进一步，缓冲机构采用摩擦式缓冲器。
进一步，在连接块内嵌入有万向节，缓冲机构一端与万向节连接。
进一步，在缓冲机构与挂钩连接的一端上开有插销口，在相邻的两个光伏发电平台连接时，两个插销口通过缆绳串接。
进一步，在上层框架上固定连接有若干个支架导轨，支架导轨上开有导槽，在支架导轨上安装有用于支撑光伏板的支撑架，支撑架下部嵌入在导槽内，用于在导槽内移动。
进一步，支撑架包括对称设置的两个三角支架，两三角支架形成的倾斜面上固定有两个横杆；
三角支架的下部连接有连接板，连接板下部设有滚轮，当支撑架移动至指定位置时，连接板与支架导轨固定连接。
进一步，光伏发电平台还包括若干条运维通道，每条运维通道位于上层框架上前后相邻的两个支撑架之间。
进一步，上层框架和下层框架通过多根立柱固定连接；在下层框架上设有多个浮筒。
进一步，上层框架和下层框架均由四根钢管焊接而成的矩形框架，浮筒为圆柱形钢筋混凝土浮筒，浮筒的母线与下层框架的钢管平行，浮筒与下层框架的钢管浇筑为一体。
进一步，浮体为聚乙烯浮筒；挂网为尼龙网线或者聚乙烯网线。
与现有技术相比，本发明具有以下有益的技术效果：
本发明公开了一种漂浮型海上光伏渔业综合系统，将光伏发电平台矩阵式布设，在纵向上，光伏发电平台依次串接；在横向上，在相邻两个光伏发电平台之间挂接渔业养殖平台；光伏发电平台通过牵引缆固定在桩基础上，渔业养殖平台包括牵引缆、挂网和多个浮体，多个浮体串接，串接后的浮体一侧与其中一个光伏发电平台的上锚定点连接，浮体另一侧与另一个光伏发电平台的上锚定点连接；挂网上设有挂钩，分别与上锚定点、牵引缆及浮体挂接；在上层框架和下层框架的一侧连接有平台对接挂件，平台对接挂件包括连接块、缓冲机构及挂钩，缓冲结构用来缓和平台相对位置变化而引起的冲击和振动，能够耗散平台之间冲击和振动，从而减轻对平台结构和装载货物的破坏作用。本发明首先通过改进发电平台之间的连接方式，方便发电平台的拼接和快速部署，有利于大规模部署发电系统；平台之间的连接方式的改进有助于平台在海面上的稳定性；在发电平台之间部署渔业平台，能充分利用空间，增加单位面积的产出；充分利用太阳能光伏发电设备所占的水域，既能发电又能养殖，增加单位面积的产出，使光伏效益、渔业效益和观光效益的三者综合收益均实现最大化成为可能，也有利于分布式发电系统在渔业项目上的规模应用。
进一步，在连接块内嵌入有万向节，缓冲机构一端与万向节连接，另一端与挂钩连接，万向节可使挂钩在X、Y、Z轴移动，保证光伏发电平台在海浪中仍可活动，挂钩不会脱落。
进一步，在缓冲机构与挂钩连接的一端上开有插销口，两个光伏发电平台相互拼接时，挂钩对接拼合，相邻的平台对接挂钩的两个插销口用缆绳串接固定，可避免相邻两个平台脱开。
进一步，在上层框架上固定连接有若干个支架导轨，支架导轨上开有导槽，在支架导轨上安装有用于支撑光伏板的支撑架，支撑架下部嵌入在导槽内，当支撑架移动至指定位置时，光伏组件在支架导轨上可延导槽移动。
附图说明
图1为本发明的一种漂浮型海上光伏渔业综合系统的布设图；
图2为本发明的一种漂浮型海上光伏渔业综合系统的连接结构示意图；
图3为本发明的光伏发电平台的结构示意图；
图4为本发明的平台对接挂件的结构示意图；
图5为支撑架的结构示意图。
其中，1为光伏发电平台，2为桩基础，3为浮体，4为牵引缆，5为挂网；
11为上层框架，12为下层框架，13为立柱，14为浮筒，15为上锚定点，16为下锚定点，17为支架导轨，18为运维通道，19为平台对接挂件，110为支撑架，111为光伏板；
191为挂钩，192为插销口，193为缓冲机构，194为万向节，195为连接块；
1101为连接板，1102为横杆。
具体实施方式
如图1和2所示，本发明公开了一种漂浮型海上光伏渔业综合系统，分为光伏发电平台1和渔业养殖平台，光伏发电平台1呈矩阵式布设；如图1所示，在纵向上，光伏发电平台1依次串接；在横向上，在相邻两个光伏发电平台1之间挂接渔业养殖平台。
如图2所示，渔业养殖平台包括牵引缆4、挂网5和多个浮体3，多个浮体3串接；如图3所示，光伏发电平台1包括上层框架11和下层框架12，上层框架11上设有多个上锚定点15，下层框架12上多个下锚定点16；牵引缆4一端连接桩基础2，另一端与下锚定点16连接；串接后的浮体3一侧与其中一个光伏发电平台1的上锚定点15连接，浮体3另一侧与另一个光伏发电平台1的上锚定点15连接；挂网5上设有挂钩191，分别与上锚定点15、牵引缆4及浮体3挂接。
所述桩基础2固定在海床，为经防腐处理的钢管桩基础2，沿光伏发电平台1四周海底布置。
所述牵引缆4为不锈钢缆，连接桩基础2与光伏发电平台1的下锚定点16，保证光伏发电平台1整体固定。
如图3所示，光伏发电平台1包括位于水面以上的上层框架11和位于水面以下的下层框架12，所述上层框架11和所述下层框架12之间通过立柱13连接；
浮筒14，所述浮筒14固定连接在所述下层框架12上；
支撑架110，所述支撑架110沿所述平台框架的横向布置，所述支撑架110设置在上层框架11上；
光伏板111，所述光伏板111固定连接在所述支撑架110上；
平台对接挂件19，所述平台对接挂件19固定连接在所述上层框架11和下层框架12的一侧。
更优地，光伏发电平台1还包括运维通道18，方便光伏运维人员在平台上检修、运维。所述运维通道18由位于上层框架11上前后相邻的两个所述支撑架110之间的钢板组成，所述钢板通过螺栓固定在支撑架110上，所述钢板沿所述支撑架110的横向均匀分布。
具体地，上层框架11和下层框架12为防腐钢管焊接而成的矩形钢框架结构。
所述浮筒14为圆柱形薄壁钢筋混凝土浮筒，所述浮筒14的母线与所述下层框架12的钢管平行，所述浮筒14与所述下层框架12的钢管浇筑为一体。
在上层框架11上固定连接有若干个支架导轨17，支架导轨17上开有导槽，在支架导轨17上安装有用于支撑光伏板111的支撑架110，支撑架110下部嵌入在导槽内，用于在导槽内移动。
所述支架导轨17中为C型槽钢，支撑架110包括对称设置的两个三角支架，两三角支架形成的倾斜面上固定有两个横杆1102；三角支架的下部连接有连接板1101，连接板1101下部设有滚轮，当支撑架110移动至指定位置时，连接板1101与支架导轨17固定连接。光伏组件横向布置，光伏组件在支架导轨17上可延支架导槽移动，调整组件斜撑，可调整光伏组件之间的间距和倾角。
更优地，在上层框架11和下层框架12的一侧连接有平台对接挂件19，如图4所示，所述平台对接挂件19包括连接块195、缓冲机构193及挂钩191，连接块195与层框架和下层框架12连接，在连接块195内嵌入有万向节194，缓冲机构193一端与万向节194连接，另一端与挂钩191连接。万向节194可使挂钩191在X、Y、Z轴移动，保证光伏发电平台1在海浪中仍可活动，挂钩191不会脱落。
在缓冲机构193与挂钩191连接的一端上开有插销口192，两个光伏发电平台1相互拼接时，挂钩191对接拼合，相邻的平台对接挂钩191的两个插销口192用缆绳串接固定。挂钩191形式不限于詹式挂钩191等常见于铁路系统中火车使用的车钩。
缓冲机构193用于缓冲两个光伏发电平台1相互拼接时挂钩191轴向传导的力。缓冲结构用来缓和平台相对位置变化而引起的冲击和振动。缓冲器有耗散平台之间冲击和振动的功能，从而减轻对平台结构和装载货物的破坏作用。缓冲器的工作原理是借助于压缩弹性元件来缓和冲击作用力，同时在弹性元件变形过程中利用摩擦和阻尼吸收冲击能量。
缓冲结构可采用摩擦式缓冲器，前部为螺旋弹簧，后部为内、外环弹簧，彼此以锥面相配合，当缓冲结构受力压缩时，使各环相互挤压，这时外环弹簧中就储存了大部分的冲击能量；同时各内外环簧的斜面之间因相互摩擦而将一部分冲击能变成热能。当外力除去后，各环簧之间又产生摩擦，将所储存能量的一部分再一次转变为摩擦热能而消散，因而起到了缓冲和减振的作用。
浮体3为高密度聚乙烯浮筒，若干个浮体3串成一串，用绳缆与上锚定点15连接，浮体3可作为光伏发电平台1之间的电缆通道。浮体3两侧有挂钩191，用于固定挂网5。挂网5由尼龙网线或高密度聚乙烯缆绳编织，挂网5上有挂钩191，分别挂在上锚定点15、牵引缆4、浮体3上。
如图1所示，光伏发电平台1在海上形成矩阵。在纵向方向上光伏发电平台1用平台对接挂钩191连接，横向方向上用浮体3连接。光伏发电平台1在纵向间隔中形成渔业养殖平台，养殖鱼、海带、贝类等相关海产品。
Claims (10)
1.一种漂浮型海上光伏渔业综合系统，其特征在于，包括若干个光伏发电平台(1)、渔业养殖平台及桩基础(2)，光伏发电平台(1)呈矩阵式布设；在纵向上，光伏发电平台(1)依次串接；在横向上，在相邻两个光伏发电平台(1)之间挂接渔业养殖平台；
渔业养殖平台包括牵引缆(4)、挂网(5)和多个浮体(3)，多个浮体(3)串接；
光伏发电平台(1)包括上层框架(11)和下层框架(12)，上层框架(11)上设有多个上锚定点(15)，下层框架(12)上多个下锚定点(16)；
牵引缆(4)一端连接桩基础(2)，另一端与下锚定点(16)连接；串接后的浮体(3)一侧与其中一个光伏发电平台(1)的上锚定点(15)连接，浮体(3)另一侧与另一个光伏发电平台(1)的上锚定点(15)连接；挂网(5)上设有挂钩(191)，分别与上锚定点(15)、牵引缆(4)及浮体(3)挂接；
在上层框架(11)和下层框架(12)的一侧连接有平台对接挂件(19)，所述平台对接挂件(19)包括连接块(195)、缓冲机构(193)及挂钩(191)，连接块(195)与上层框架(11)和下层框架(12)连接，缓冲机构(193)一端与连接板(1101)铰接，另一端与挂钩(191)连接。
2.根据权利要求1所述的一种漂浮型海上光伏渔业综合系统，其特征在于，缓冲机构(193)采用摩擦式缓冲器。
3.根据权利要求1所述的一种漂浮型海上光伏渔业综合系统，其特征在于，在连接块(195)内嵌入有万向节(194)，缓冲机构(193)一端与万向节(194)连接。
4.根据权利要求1所述的一种漂浮型海上光伏渔业综合系统，其特征在于，在缓冲机构(193)与挂钩(191)连接的一端上开有插销口(192)，在相邻的两个光伏发电平台(1)连接时，两个插销口(192)通过缆绳串接。
5.根据权利要求1所述的一种漂浮型海上光伏渔业综合系统，其特征在于，在上层框架(11)上固定连接有若干个支架导轨(17)，支架导轨(17)上开有导槽，在支架导轨(17)上安装有用于支撑光伏板(111)的支撑架(110)，支撑架(110)下部嵌入在导槽内，用于在导槽内移动。
6.根据权利要求5所述的一种漂浮型海上光伏渔业综合系统，其特征在于，支撑架(110)包括对称设置的两个三角支架，两三角支架形成的倾斜面上固定有两个横杆(1102)；
三角支架的下部连接有连接板(1101)，连接板(1101)下部设有滚轮，当支撑架(110)移动至指定位置时，连接板(1101)与支架导轨(17)固定连接。
7.根据权利要求1所述的一种漂浮型海上光伏渔业综合系统，其特征在于，光伏发电平台(1)还包括若干条运维通道(18)，每条运维通道(18)位于上层框架(11)上前后相邻的两个支撑架(110)之间。
8.根据权利要求1所述的一种漂浮型海上光伏渔业综合系统，其特征在于，上层框架(11)和下层框架(12)通过多根立柱(13)固定连接；在下层框架(12)上设有多个浮筒(14)。
9.根据权利要求8所述的一种漂浮型海上光伏渔业综合系统，其特征在于，上层框架(11)和下层框架(12)均由四根钢管焊接而成的矩形框架，浮筒(14)为圆柱形钢筋混凝土浮筒，浮筒(14)的母线与下层框架(12)的钢管平行，浮筒(14)与下层框架(12)的钢管浇筑为一体。
10.根据权利要求1所述的一种漂浮型海上光伏渔业综合系统，其特征在于，浮体(3)为聚乙烯浮筒；挂网(5)为尼龙网线或者聚乙烯网线。
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| CN202111528490.9A CN114228926A (zh) | 2021-12-14 | 2021-12-14 | 一种漂浮型海上光伏渔业综合系统 |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
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Family
ID=80755909
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202111528490.9A Pending CN114228926A (zh) | 2021-12-14 | 2021-12-14 | 一种漂浮型海上光伏渔业综合系统 |
Country Status (1)
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|---|---|
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN114872845A (zh) * | 2022-04-22 | 2022-08-09 | 江苏科技大学 | 一种适用于海上环境的浮式光伏平台 |
| CN115180082A (zh) * | 2022-07-19 | 2022-10-14 | 烟台中集来福士海洋工程有限公司 | 单柱式光伏发电阵列平台 |
-
2021
- 2021-12-14 CN CN202111528490.9A patent/CN114228926A/zh active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN114872845A (zh) * | 2022-04-22 | 2022-08-09 | 江苏科技大学 | 一种适用于海上环境的浮式光伏平台 |
| CN115180082A (zh) * | 2022-07-19 | 2022-10-14 | 烟台中集来福士海洋工程有限公司 | 单柱式光伏发电阵列平台 |
| CN115180082B (zh) * | 2022-07-19 | 2024-03-01 | 烟台中集来福士海洋工程有限公司 | 单柱式光伏发电阵列平台 |
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