CN114499358A - 一种漂浮式光伏平台和海上风电机组 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种漂浮式光伏平台和海上风电机组。该漂浮式光伏平台包括桁架梁结构，桁架梁结构包括桁架梁主体、第一连接梁和第二连接梁，桁架梁主体为方框结构，第一连接梁和第二连接梁将方框结构围成的空间划分为第一安装区、第二安装区、第三安装区和第四安装区；桁架平台，设置于第一安装区、第二安装区、第三安装区和第四安装区；浮式立柱；减摇水箱。通过该桁架梁结构能够支撑桁架平台，并通过桁架平台安装光伏面板，不仅便于实现模块化制造和拼装，降低制造难度，缩短施工时间，而且采用桁架结构，较现有的箱体式漂浮平台或面板式漂浮平台减轻了重量，实现了轻量化结构设计。

Description

一种漂浮式光伏平台和海上风电机组

技术领域

本发明涉及光伏平台技术领域，尤其涉及一种漂浮式光伏平台和海上风电机组。

背景技术

目前，适用于8m以上浪高的漂浮式光伏平台通常使用半潜式风机平台的结构形式，半潜式风机平台上部只安装光伏组件，具有重量轻和载荷小的优点；但是，由于施工难度较大，且施工过程中需要使用大型工程机械，导致施工周期较长。

因此，如何缩短漂浮式光伏平台的施工周期，是本领域技术人员目前需要解决的技术问题。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种漂浮式光伏平台，以缩短漂浮式光伏平台的施工周期。

为了实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：

一种漂浮式光伏平台，包括：

桁架梁结构，所述桁架梁结构包括桁架梁主体、第一连接梁和第二连接梁，所述桁架梁主体为由第一桁架梁、第二桁架梁、第三桁架梁和第四桁架梁依次连接而成的方框结构，所述第一连接梁连接所述第一桁架梁和所述第三桁架梁，所述第二连接梁连接所述第二桁架梁和所述第四桁架梁，且所述第一连接梁和所述第二连接梁将所述方框结构围成的空间划分为第一安装区、第二安装区、第三安装区和第四安装区；

用于安装光伏面板的桁架平台，设置于所述第一安装区、所述第二安装区、所述第三安装区和所述第四安装区；

用于支撑所述桁架梁结构的浮式立柱，所述浮式立柱包括设置于所述方框结构的第一直角部的第一浮式立柱、设置于所述方框结构的第二直角部的第二浮式立柱、设置于所述方框结构的第三直角部的第三浮式立柱和设置于所述方框结构的第四直角部的第四浮式立柱，所述第一桁架梁的两端部、所述第二桁架梁的两端部、所述第三桁架梁的两端部和所述第四桁架梁的两端部均悬空于所述第一浮式立柱的中心、所述第二浮式立柱的中心、所述第三浮式立柱的中心和所述第四浮式立柱的中心连线形成的方形轨迹线的外侧；以及

设置于所述浮式立柱远离所述桁架梁结构一侧的减摇水箱，所述减摇水箱的四个直角部分别与所述第一浮式立柱、所述第二浮式立柱、所述第三浮式立柱和所述第四浮式立柱连接。

可选地，在上述漂浮式光伏平台中，还包括设置于所述桁架梁结构靠近所述浮式立柱一侧的运维通道。

可选地，在上述漂浮式光伏平台中，所述运维通道包括设置于所述第一桁架梁的底部的第一通道、设置于所述第二桁架梁的底部的第二通道、设置于所述第三桁架梁的底部的第三通道、设置于所述第四桁架梁的底部的第四通道、设置于所述第一连接梁的底部的第五通道和设置于所述第二连接梁的底部的第六通道；

可选地，在上述漂浮式光伏平台中，所述桁架梁结构与所述桁架平台之间通过螺栓连接。

可选地，在上述漂浮式光伏平台中，所述桁架梁结构与所述浮式立柱之间通过螺栓连接。

可选地，在上述漂浮式光伏平台中，所述桁架梁结构和所述桁架平台均采用钢结构制造。

可选地，在上述漂浮式光伏平台中，所述光伏面板通过支架与所述桁架平台连接。

可选地，在上述漂浮式光伏平台中，所述支架与所述桁架平台通过螺栓连接。

可选地，在上述漂浮式光伏平台中，还包括多个与所述减摇水箱连接的系泊缆和与所述系泊缆连接的锚固基础。

一种海上风电机组，包括如上任意一项所述的漂浮式光伏平台。

使用本发明所提供的漂浮式光伏平台时，由于第一桁架梁、第二桁架梁、第三桁架梁和第四桁架梁依次连接而成的方框结构，第一连接梁连接第一桁架梁和第三桁架梁，第二连接梁连接第二桁架梁和第四桁架梁，且第一连接梁和第二连接梁将方框结构围成的空间划分为第一安装区、第二安装区、第三安装区和第四安装区，桁架平台设置于第一安装区、第二安装区、第三安装区和第四安装区，桁架平台用于安装光伏面板，因此，通过该桁架梁结构能够支撑桁架平台，并通过桁架平台安装光伏面板，不仅便于实现模块化制造和拼装，降低制造难度，缩短施工时间，而且采用桁架结构，较现有的箱体式漂浮平台或面板式漂浮平台减轻了重量，实现了轻量化结构设计；另外，由于浮式立柱包括设置于方框结构的第一直角部的第一浮式立柱、设置于方框结构的第二直角部的第二浮式立柱、设置于方框结构的第三直角部的第三浮式立柱和设置于方框结构的第四直角部的第四浮式立柱，第一桁架梁的两端部、第二桁架梁的两端部、第三桁架梁的两端部和第四桁架梁的两端部均悬空于第一浮式立柱的中心、第二浮式立柱的中心、第三浮式立柱的中心和第四浮式立柱的中心连线形成的方形轨迹线的外侧，亦即第一桁架梁两端部、第二桁架梁的两端部、第三桁架梁的两端部和第四桁架梁的两端部均为悬挑结构，较直接将第一桁架梁、第二桁架梁、第三桁架梁和第四桁架梁设计为简支梁结构形式，在相同容量的光伏面板下，减小了相邻浮式立柱之间的距离，减小了各桁架梁中部承受载荷后的挠度，提高了各桁架梁中部的刚度，并且，由于减摇水箱的四个直角部分别与第一浮式立柱、第二浮式立柱、第三浮式立柱和第四浮式立柱连接，因此，相邻浮式立柱之间距离的减小可以使减小减摇水箱的体积，从而减小减摇水箱的重量，进一步使该漂浮式光伏平台轻量化。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例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，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，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为本发明实施例所提供的一种漂浮式光伏平台的结构示意图；

图2为本发明实施例所提供的一种桁架梁主体的结构示意图；

图3为本发明实施例所提供的一种桁架梁结构的俯视结构示意图；

图4为本发明实施例所提供的一种桁架梁结构安装于浮式立柱上的结构示意图；

图5为本发明实施例所提供的一种第一桁架梁的结构示意图；

图6为本发明实施例所提供的一种第二桁架梁的结构示意图；

图7为本发明实施例所提供的一种桁架平台安装在桁架梁结构上的结构示意图。

其中，100为桁架梁结构，101为桁架梁主体，1011为第一桁架梁，1012为第二桁架梁，1013为第三桁架梁，1014为第四桁架梁，102为第一连接梁，103为第二连接梁，200为桁架平台，300为浮式立柱，301为第一浮式立柱，302为第二浮式立柱，303为第三浮式立柱，304为第四浮式立柱，400为减摇水箱，500为运维通道，600为系泊缆，700为锚固基础，800为光伏面板。

具体实施方式

有鉴于此，本发明的核心在于提供一种漂浮式光伏平台，以缩短漂浮式光伏平台的施工周期。

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅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。

如图1至图7所示，本发明实施例公开了一种漂浮式光伏平台，包括桁架梁结构100、桁架平台200、浮式立柱300和减摇水箱400。

其中，桁架梁结构100包括桁架梁主体101、第一连接梁102和第二连接梁103，桁架梁主体101为由第一桁架梁1011、第二桁架梁1012、第三桁架梁1013和第四桁架梁1014依次连接而成的方框结构，第一连接梁102连接第一桁架梁1011和第三桁架梁1013，第二连接梁103连接第二桁架梁1012和第四桁架梁1014，且第一连接梁102和第二连接梁103将方框结构围成的空间划分为第一安装区、第二安装区、第三安装区和第四安装区；桁架平台200设置于第一安装区、第二安装区、第三安装区和第四安装区，用于安装光伏面板800；浮式立柱300用于支撑桁架梁结构100，浮式立柱300包括设置于方框结构的第一直角部的第一浮式立柱301、设置于方框结构的第二直角部的第二浮式立柱302、设置于方框结构的第三直角部的第三浮式立柱303和设置于方框结构的第四直角部的第四浮式立柱304，第一桁架梁1011的两端部、第二桁架梁1012的两端部、第三桁架梁1013的两端部和第四桁架梁1014的两端部均悬空于第一浮式立柱301的中心、第二浮式立柱302的中心、第三浮式立柱303的中心和第四浮式立柱304的中心连线形成的方形轨迹线的外侧；减摇水箱400设置于浮式立柱300远离桁架梁结构100的一侧，减摇水箱400的四个直角部分别与第一浮式立柱301、第二浮式立柱302、第三浮式立柱303和第四浮式立柱304连接。

使用本发明所提供的漂浮式光伏平台时，由于第一桁架梁1011、第二桁架梁1012、第三桁架梁1013和第四桁架梁1014依次连接而成的方框结构，第一连接梁102连接第一桁架梁1011和第三桁架梁1013，第二连接梁103连接第二桁架梁1012和第四桁架梁1014，且第一连接梁102和第二连接梁103将方框结构围成的空间划分为第一安装区、第二安装区、第三安装区和第四安装区，桁架平台200设置于第一安装区、第二安装区、第三安装区和第四安装区，桁架平台200用于安装光伏面板800，因此，通过该桁架梁结构100能够支撑桁架平台200，并通过桁架平台200安装光伏面板800，不仅便于实现模块化制造和拼装，降低制造难度，缩短施工时间，而且采用桁架结构，较现有的箱体式漂浮平台或面板式漂浮平台减轻了重量，实现了轻量化结构设计；另外，由于浮式立柱300包括设置于方框结构的第一直角部的第一浮式立柱301、设置于方框结构的第二直角部的第二浮式立柱302、设置于方框结构的第三直角部的第三浮式立柱303和设置于方框结构的第四直角部的第四浮式立柱304，第一桁架梁1011的两端部、第二桁架梁1012的两端部、第三桁架梁1013的两端部和第四桁架梁1014的两端部均悬空于第一浮式立柱301的中心、第二浮式立柱302的中心、第三浮式立柱303的中心和第四浮式立柱304的中心连线形成的方形轨迹线的外侧，亦即第一桁架梁1011两端部、第二桁架梁1012的两端部、第三桁架梁1013的两端部和第四桁架梁1014的两端部均为悬挑结构，较直接将第一桁架梁1011、第二桁架梁1012、第三桁架梁1013和第四桁架梁1014设计为简支梁结构形式，在相同容量的光伏面板800下，减小了相邻浮式立柱300之间的距离，减小了各桁架梁中部承受载荷后的挠度，提高了各桁架梁中部的刚度，并且，由于减摇水箱400的四个直角部分别与第一浮式立柱301、第二浮式立柱302、第三浮式立柱303和第四浮式立柱304连接，因此，相邻浮式立柱300之间距离的减小可以使减小减摇水箱400的体积，从而减小减摇水箱400的重量，进一步使该漂浮式光伏平台轻量化。

应当理解，本发明对上述桁架梁结构100和桁架平台200的规格尺寸不作具体限定，实际应用中，可以结合光伏电站容量、力学性能指标和场地面积等因素，适应性调整桁架梁结构100和桁架平台200的规格尺寸，只要是能够满足使用要求的结构均属于本发明保护范围内。

进一步地，该漂浮式光伏平台还包括设置于桁架梁结构100靠近浮式立柱300一侧的运维通道500，以便于在运维时，运维人员能够通过运维通道500行走至待运维区域。

应当理解，本上述运维通道500可以直接设置于桁架梁结构100的下方，也可以设置于桁架梁结构100的四周，只要是能够满足使用要求的设置方式均属于本发明保护范围内；可选地，本发明实施例所提供的运维通道500直接设置于桁架梁结构100的下方，以便于使该漂浮式光伏结构更加紧凑，减小占用面积。

具体地，运维通道500包括设置于第一桁架梁1011的底部的第一通道、设置于第二桁架梁1012的底部的第二通道、设置于第三桁架梁1013的底部的第三通道、设置于第四桁架梁1014的底部的第四通道、设置于第一连接梁102的底部的第五通道和设置于第二连接梁103的底部的第六通道，不仅将运维通道500直接设置于桁架梁结构100的下方，使该漂浮式光伏结构更加紧凑，减小了占用面积；而且通过第五通道连通第一通道和第三通道，第六通道连通第二通道和第四通道，使运维人员可以行走至桁架梁结构100下方的任意位置，提高了运维的便捷性。

需要说明的是，上述桁架梁结构100和桁架平台200均采用钢结构制造，实际施工过程中可以在钢结构厂预先完成制造，再将制造好的桁架梁结构100和桁架平台200运送至码头，进行模块化的拼装，减少码头工作时间，从而减少码头租赁费用，降低成本；如图7所示为在桁架梁结构100的其中一个安装区安装好桁架平台200的其中一个子模块的结构示意图。

另外，桁架梁结构100与桁架平台200之间，以及桁架梁结构100与浮式立柱300之间均通过螺栓连接，连接方式简单，能够实现快捷拼装，减少施工时间。

更进一步地，光伏面板800通过支架与桁架平台200连接，以将光伏面板800固定在桁架平台200上。

应当理解，上述支架可以是倾斜角固定的固定支架，也可以是倾斜角可调的可调支架，只要是能够满足使用要求的支架类型均属于本发明保护范围内。

另外，支架与桁架平台200可以通过螺栓、卡箍或者套筒等零部件实现可拆卸连接，只要是能够满足使用要求的连接方式均属于本发明保护范围内；可选地，本发明实施例所提供的支架与桁架平台200通过螺栓连接，连接简单，便于实现快速安装，进一步缩短装配时间。

拼装上述漂浮式光伏平台时，先在浮式立柱300上安装桁架梁结构100，再在第一安装区、第二安装区、第三安装区和第四安装区分别安装桁架平台200的子模块，形成桁架平台200，桁架梁结构100和桁架平台200、浮式立柱300间均采用螺栓连接，拼接完成后，再在桁架平台200上安装支架，在支架上安装光伏面板800。

本发明所提供的漂浮式光伏平台还包括多个与减摇水箱400连接的系泊缆600和与系泊缆600连接的锚固基础700，以将锚固基础700固定在海底，通过系泊缆600和锚固基础700对漂浮式光伏平台定位。

需要说明的是，本发明对该漂浮式光伏平台的适用水域不作具体限定，实际应用中，可以根据水深和浪高适应性调整浮式立柱300的高度，以适应不同浪高和水深的海域；可选地，本发明实施例所提供的漂浮式光伏平台适用于8m浪高以上，25m水深以上海域。

此外，本发明还公开了一种海上风电机组，包括如上任意一项所述的漂浮式光伏平台，因此兼具了上述漂浮式光伏平台的所有技术效果，本文在此不再一一赘述。

本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”和“第二”等是用于区别不同的对象，而不是用于描述特定的顺序。此外术语“包括”和“具有”以及他们任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。例如包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备没有设定于已列出的步骤或单元，而是可包括没有列出的步骤或单元。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种漂浮式光伏平台，其特征在于，包括：

桁架梁结构，所述桁架梁结构包括桁架梁主体、第一连接梁和第二连接梁，所述桁架梁主体为由第一桁架梁、第二桁架梁、第三桁架梁和第四桁架梁依次连接而成的方框结构，所述第一连接梁连接所述第一桁架梁和所述第三桁架梁，所述第二连接梁连接所述第二桁架梁和所述第四桁架梁，且所述第一连接梁和所述第二连接梁将所述方框结构围成的空间划分为第一安装区、第二安装区、第三安装区和第四安装区；

用于安装光伏面板的桁架平台，设置于所述第一安装区、所述第二安装区、所述第三安装区和所述第四安装区；

用于支撑所述桁架梁结构的浮式立柱，所述浮式立柱包括设置于所述方框结构的第一直角部的第一浮式立柱、设置于所述方框结构的第二直角部的第二浮式立柱、设置于所述方框结构的第三直角部的第三浮式立柱和设置于所述方框结构的第四直角部的第四浮式立柱，所述第一桁架梁的两端部、所述第二桁架梁的两端部、所述第三桁架梁的两端部和所述第四桁架梁的两端部均悬空于所述第一浮式立柱的中心、所述第二浮式立柱的中心、所述第三浮式立柱的中心和所述第四浮式立柱的中心连线形成的方形轨迹线的外侧；以及

设置于所述浮式立柱远离所述桁架梁结构一侧的减摇水箱，所述减摇水箱的四个直角部分别与所述第一浮式立柱、所述第二浮式立柱、所述第三浮式立柱和所述第四浮式立柱连接。

2.根据权利要求1所述的漂浮式光伏平台，其特征在于，还包括设置于所述桁架梁结构靠近所述浮式立柱一侧的运维通道。

3.根据权利要求2所述的漂浮式光伏平台，其特征在于，所述运维通道包括设置于所述第一桁架梁的底部的第一通道、设置于所述第二桁架梁的底部的第二通道、设置于所述第三桁架梁的底部的第三通道、设置于所述第四桁架梁的底部的第四通道、设置于所述第一连接梁的底部的第五通道和设置于所述第二连接梁的底部的第六通道。

4.根据权利要求1所述的漂浮式光伏平台，其特征在于，所述桁架梁结构与所述桁架平台之间通过螺栓连接。

5.根据权利要求1所述的漂浮式光伏平台，其特征在于，所述桁架梁结构与所述浮式立柱之间通过螺栓连接。

6.根据权利要求1所述的漂浮式光伏平台，其特征在于，所述桁架梁结构和所述桁架平台均采用钢结构制造。

7.根据权利要求1所述的漂浮式光伏平台，其特征在于，所述光伏面板通过支架与所述桁架平台连接。

8.根据权利要求7所述的漂浮式光伏平台，其特征在于，所述支架与所述桁架平台通过螺栓连接。

9.根据权利要求1所述的漂浮式光伏平台，其特征在于，还包括多个与所述减摇水箱连接的系泊缆和与所述系泊缆连接的锚固基础。

10.一种海上风电机组，其特征在于，包括如权利要求1至9任意一项所述的漂浮式光伏平台。

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