CN114735147A - 一种抗风浪型浮式海上光伏装置 - Google Patents

一种抗风浪型浮式海上光伏装置 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种抗风浪型浮式海上光伏装置，包括有光伏阵列和系泊单元，用于限制光伏阵列位置的系泊单元设置在光伏阵列的两侧和头部，光伏阵列包括有设置在迎浪面的消浪主体装置、设置在中间的共振消波浮体单元和设置在背浪面的普通型浮体单元，多个共振消波浮体单元之间连接后所成整体与消浪主体装置采用橡胶圈式连接器连接；多个共振消波浮体单元所成整体中的前后排共振消波浮体单元之间采用万向节式连接器连接；多个普通型浮体单元连接后所成整体与多个所述共振消波浮体单元连接后所成整体连接，本申请利用消浪主体装置和共振消波浮体单元的组合能够更好的抵抗风浪，进而提高海上浮式光伏在深远海开敞水域的应用前景。

Description

一种抗风浪型浮式海上光伏装置
技术领域
本发明涉及海上光伏发电平台的技术领域，具体涉及一种抗风浪型浮式海上光伏装置。
背景技术
随着人类的不断开采各种化石能源日益枯竭，就急需各种可再生能源。太阳能发电因其自身的优越性在世界能源消费中占据着首席位置，而海上光伏发电因具备节约土地资源、不会给水生态环境带来过大的影响、安装周期短、安装效率高、表面灰尘覆盖少、发电效率高等有诸多优点。因此，海上光伏发电有着良好的发展前景逐渐成为近年来研究的重点，以得到更好的推广。
在海上光伏发电技术推广的过程中，风浪成为了阻碍其发展的第一道屏障。国内首个近海漂浮式光伏电站在海南万宁完成实证试验，能够抵御最大波高为1.61m，为此深远海开敞水域的浮式光伏的抗台问题成为研究的重点领域。在现有的技术，多数通过加强自身结构或通过减小海浪的冲击来增强其抗浪能力，如中国发明专利CN201910818044.8公开了一种漂浮式海上光伏发电平台，其中也提到了抗风浪的效果但只是通过柔性连接和减少浮子在波浪区的遮蔽面积来提高其抗风浪性能，仍无法有效避免较高海况条件下风浪对其带来的摇晃及对结构的冲击。
发明内容
发明目的：本发明的目的是提供一种抗风浪式浮式海上光伏发电装置，能够更好的抵抗风浪进而可靠高效地发电。
技术方案：本发明所述的一种抗风浪型浮式海上光伏装置，其特征在于：包括有光伏阵列和系泊单元，所述用于限制光伏阵列位置的系泊单元设置在光伏阵列的两侧和头部，所述光伏阵列包括有消浪主体装置、共振消波浮体单元和普通型浮体单元，多个所述共振消波浮体单元之间连接后所成整体与消浪主体装置连接，多个所述普通型浮体单元连接后所成整体与多个所述共振消波浮体单元连接后所成整体连接，所述消浪主体装置与多个共振消波浮体单元所成整体之间采用橡胶圈式连接器连接，多个所述共振消波浮体单元所成整体中的前后排共振消波浮体单元之间采用万向节式连接器连接。
作为优选，所述消浪主体装置包括有设置在前端的导波破碎型消浪主体装置和设置在后面的普通消浪浮体，所述普通消浪浮体与共振消波浮体单元通过多个橡胶圈式连接器连接。
作为优选，所述普通消浪浮体的端面上还设置有多个用于防止消浪主体装置和共振消波浮体单元之间撞击的防撞垫圈。
作为优选，所述橡胶圈式连接器包括有橡胶圈、绳索和系泊桩，所述系泊桩安装在普通消浪浮体的端面上，所述橡胶圈一端通过不少于两根的绳索与系泊桩连接，另一端通过不少于两根的绳索与共振消波浮体单元连接。
作为优选，所述共振消波浮体单元包括有浮体模块一、伞状光伏支架、立柱和光伏板，所述立柱设置在浮体模块上，所述立柱的上端设置有伞状光伏支架，所述伞状光伏支架上链接有光伏板；
采用伞状光伏支架可以避免因浮体模块一在海浪或撞击下发生变形而对光伏板产生破坏。
所述浮体模块一包括有走道浮体一、走道浮体二和方形浮体，所述方形浮体两端通过走道浮体二分别与两端的走道浮体一连接，所述走道浮体一长于方形浮体的任意一边并且长于走道浮体二，设置在方形浮体两端的所述走道浮体一之间通过多个连接在一起的走道浮体二连接；
这样的连接方式可以在每个浮体模块一上拼接出宽度不同的窄缝，不同宽度的窄缝在不同周期的波浪下发生共振，从而进一步削弱波浪。
所述浮体模块一中设置有连接管，所述连接管贯穿方形浮体与走道浮体二连接。
作为优选，每个所述浮体模块一上设置有卡口，每个所述浮体模块通过卡口互相拼接在一起，所述浮体模块一中的走道浮体一与走道浮体二之间以及走道浮体二与方形浮体之间采用塑料螺钉固定。
作为优选，所述立柱与伞状光伏支架之间采用铰接结构连接。
铰接结构便于根据需要调节光板角度从而使其达到最大的发电效率。
作为优选，所述走道浮体一、走道浮体二和方形浮体之间的间距根据所布置海域波浪轴为范围进行调整，构成阵列式窄缝结构。
阵列式窄缝结构在波浪进入窄缝内部时，诱导窄缝内水体发生活塞式上下振荡运动，产生干涉共振现象，耗散部分波能，进一步降低背浪面透射波高，为普通型光伏装置提高可作业条件。
作为优选，所述万向节式连接器设置在连接管上，所述万向节连接器包括有连接头、万向节和橡胶弹性套筒，所述连接头通过固定销钉连接在连接管上，所述万向节连接在连接头上，所述万向节的外围套有可以保护连接结构不被海水腐蚀以及能起到良好的防撞作用的橡胶弹性套筒。
前后相邻的共振消波浮体单元之间采用万向节柔性连接，可以释放掉上一个浮体模块的自由度从而减少浮体模块的受力。
作为优选，所述普通型浮体单元包括有浮体模块二、普通型安装支架和光伏板，所述浮体模块二比浮体模块一少了用于提高整体结构强度的连接管，其余结构与附体模块一相同，所述光伏板通过普通型安装支架安装在附体模块二上。
由于普通型浮体单元位于整个装置的后部，面临的浪变小，因此没有加强结构的连接管连接，每个普通型浮体单元之间也是直接拼接在一起没有使用连接器来连接，同时由于后部的波浪进一步衰减，普通型浮体单元上的光伏板安装不再使用伞状安装支架，使用普通型安装支架，成本低安装快捷。
作为优选，多个所述普通型浮体单元之间直接拼接而成。
有益效果：
(1)、本发明通过在浮式光伏阵列的迎浪面布置消浪主体装置克服了浮式光伏发电对海况要求高的缺点，利用导波破碎型消浪主体装置良好消波性能抵御海浪的冲击和削弱海浪能量,在导波破碎型消浪主体装置的后面话可以连接若干个普通消浪浮体，可以根据海况来任意增加或减少后面普通消浪浮体的数量。
(2)、本发明的光伏阵列单元采用模块拼接的方式连接一起，每个模块上都有设计好的卡口，可以方便快速地拼接到一起再用塑料螺钉加以固定，不受海水的腐蚀且便于施工和维修，基于这种方便的连接方式可以在每个浮体模块上拼接出宽度不同的窄缝，不同宽度的窄缝在不同周期的波浪下发生共振，从而进一步耗散波浪能、削弱波浪力，减小背浪面透射波浪高度，每个共振消波浮体单元上都采用万向节柔性连接，可以释放掉上一个共振消波浮体单元的自由度从而减少共振消波浮体单元的受力。
(3)、本发明中共振消波浮体单元上支撑光伏板的支架采用伞状支撑结构，在方形浮体上的受力点就只有一处，因此在海浪或撞击下当浮体发生变形时可以让光伏板免遭拉伸破坏，并且光伏板的角度也便于调整。
附图说明
图1是本发明整体结构的轴侧图；
图2是本发明整体结构的俯视图；
图3是本发明消波装置的轴侧图；
图4是本发明共振消波型浮体单元；
图5是本发明共振消波浮体单元俯视图；
图6是本发明绳索式连接结构轴侧图；
图7是本发明万向节式连接结构轴侧图；
图8是本发明普通型浮体单元；
图中：消浪主体装置-1，系泊单元-2，共振消波型浮体单元-3，万向节式连接器-4，橡胶圈式连接器-5，导波破碎型消浪主体装置-6，普通型浮体单元-7，普通型消浪浮体-8，防撞垫圈-9，绳索-10，系泊桩-11，长走道模块-12，短走道模块-13，方形模块-14，立柱-15，伞状安装架-16，光伏板-17，普通型安装支架-18，连接钢管-19，塑料螺钉-20，弹性橡胶圈-21，连接头-22，万向节-23，固定销-24，橡胶套筒-25。
具体实施方式
下面结合附图对本发明进行进一步的说明。
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作出创造性劳动的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。
需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
参阅图1和图2所示，本发明包括有光伏阵列和系泊单元2，用于限制光伏阵列位置的系泊单元2设置在光伏阵列的两侧和头部，光伏阵列包括有消浪主体装置1、共振消波浮体单元3和普通型浮体单元7，多个所述共振消波浮体单元3之间连接后所成整体与消浪主体装置1连接，多个所述普通型浮体单元7连接后所成整体与多个所述共振消波浮体单元3连接后所成整体连接，所述消浪主体装置1与多个共振消波浮体单元3所成整体之间采用橡胶圈式连接器5连接，多个所述共振消波浮体单元3所成整体中的前后排共振消波浮体单元3之间采用万向节式连接器4连接。
参阅图3所示，消浪主体装置1由前面的导波破碎型消浪主体装置6和后面的普通消浪浮体8组成，布置在整个结构的迎浪面的最前端，承受海浪的冲并削弱海浪。导波破碎型防波堤6前的导波板可以将海浪向上引喷从而消耗掉海浪的能量。当海况比较恶劣时，可以增加后面的普通型消浪浮体8来提升消波能力；普通消浪浮体8的端面上还设置有多个用于防止消浪主体装置1和共振消波浮体单元7之间撞击的防撞垫圈9。
参阅图4和图5所示，共振消波浮体单元3由浮体模块一、伞状光伏支架16、立柱15和光伏板17组成，布置在消浪主体装置的后方，伞状光伏支架16用来支撑整块太阳能光伏板17，采用伞状光伏支架16可以避免因浮体模块在海浪或撞击下发生变形而对光伏板产生破坏，伞状光伏支架16的底部和立柱15之间是一个铰接结构，可以根据需求调节光板角度从而使其达到最大的发电效率。
浮体模块一包括走道浮体一12、走道浮体二13和方形浮体14，方形浮体14两端通过走道浮体二13分别与两端的走道浮体一12连接，走道浮体一12长于方形浮体14的任意一边并且长于走道浮体二13，设置在方形浮体14两端的走道浮体一12之间通过多个连接在一起的走道浮体二13连接，走道浮体一、走道浮体二和方形浮体之间的间距根据所布置海域波浪轴为范围进行调整，构成阵列式窄缝结构。
阵列式窄缝结构的浮体模块一在波浪进入窄缝内部时，诱导窄缝内水体发生活塞式上下振荡运动，产生干涉共振现象，耗散部分波能，降低背浪面透射波高，为此在每个浮体模块一上拼接出宽度不同的窄缝，不同周期的波浪只有在一定宽度的窄缝下产生共振，因此调节每个浮体模块一的窄缝的宽度，再将有着不同宽度窄缝的浮体模块一连接到一起，就会形成很多条不同宽度的窄缝从而应对不同周期的波浪。
每个浮体模块一都有对应的卡口，跟拼接积木一样可以将其拼接到一起在用塑料螺钉加20以简单的固定从而提高其强度，塑料螺钉20可以有效地防止海水的腐蚀。为了进一步提高整个结构的强度还有两根连接管19穿在整个结构上，连接管19贯穿方形浮体14与走道浮体二13连接。
参阅图6所示，万向节式连接器4设置在连接管19上，万向节连接器4包括有连接头22、万向节23和橡胶弹性套筒21，连接头22通过固定销钉24连接在连接管19上，万向节23连接在连接头22上，万向节23的外围套有可以保护连接结构不被海水腐蚀以及能起到良好的防撞作用的橡胶弹性套筒21。
前后相邻的共振消波浮体单元3之间采用万向节式连接器4柔性连接，可以释放掉上一个共振消波浮体单元3的自由度从而减少共振消波浮体单元3的受力。
参阅图3和图7所示，橡胶圈式连接器5包括有橡胶圈25、绳索10和系泊桩11，系泊桩11安装在普通消浪浮体8的端面上，橡胶圈25一端通过不少于两根的绳索10与系泊桩11连接，另一端通过不少于两根的绳索10与共振消波浮体单元3连接。
参阅图8所示，普通型浮体单元7包括有浮体模块二、普通型安装支架18和光伏板17，浮体模块二比浮体模块一少了用于提高整体结构强度的连接管19，其余结构与附体模块一相同，光伏板17通过普通型安装支架18安装在附体模块二上。
本实施例在工作中时，通过系泊单元2将本装置限位在海面上，风浪冲向本装置的迎浪面即消浪主体装置1上时，消浪主体装置1中导波破碎型防波堤6前的导波板可以将海浪向上引喷从而消耗掉海浪的能量，在海况比较恶劣时，可以进一步增加后面的普通型消浪浮体8来提升消浪主体装置1的消波能力；
在普通型消浪浮体8的后方设置有多排由共振消波浮体单元3组成的整体，在每个共振消波浮体单元3中均设置有光伏板17，光伏板17采用伞状光伏支架16支撑在共振消波浮体单元3中，可以避免因浮体模块在海浪或撞击下发生变形而对光伏板产生破坏，同时伞状光伏支架16的底部和立柱15之间是一个铰接结构，可以根据需求调节光板角度从而使其达到最大的发电效率；
每个共振消波浮体单元3中的底部设置有浮体模块一，浮体模块一由两个走道浮体一、10个走道浮体二和1个方形浮体拼接而成，并且采用两根连接管19穿在整个结构上，进一步加强整体的强度，走道浮体一、走道浮体二和方形浮体之间的间距根据所布置海域波浪轴为范围进行调整，构成阵列式窄缝结构，阵列式窄缝结构的浮体模块一在波浪进入窄缝内部时，诱导窄缝内水体发生活塞式上下振荡运动，产生干涉共振现象，耗散部分波能，降低背浪面透射波高，因此在每个浮体模块一上拼接出宽度不同的窄缝，由于不同周期的波浪只有在一定宽度的窄缝下产生共振，因此调节每个浮体模块一的窄缝的宽度，再将有着不同宽度窄缝的浮体模块一连接到一起，就会形成很多条不同宽度的窄缝从而应对不同周期的波浪；
前后排相邻的共振消波浮体单元3之间通过万向节式连接器4柔性连接，可以释放掉上一个共振消波浮体单元3的自由度从而减少共振消波浮体单元3的受力；
在本装置的背浪面上设置有普通型浮体单元7，由于面临的浪变小，因此没有加强结构的连接管19连接，每个普通型浮体单元7之间也是直接拼接在一起没有使用连接器来连接，同时由于后部的波浪进一步衰减，普通型浮体单元7上的光伏板17安装不再使用伞状安装支架16，使用普通型安装支架18，成本低安装快捷。
本申请通过在浮式光伏阵列的迎浪面布置消浪主体装置克服了浮式光伏发电对海况要求高的缺点，利用导波破碎型消浪主体装置良好消波性能抵御海浪的冲击和削弱海浪能量,在导波破碎型消浪主体装置的后面话可以连接若干个普通消浪浮体，可以根据海况来任意增加或减少后面普通消浪浮体的数量，同时在本申请中，共振消波浮体单元中的浮体模块一采用阵列式窄缝的结构，使波浪进入窄缝内部时，诱导窄缝内水体发生活塞式上下振荡运动，产生干涉共振现象，耗散部分波能，降低背浪面透射波高，通过人为的调整窄缝的宽度，能够适应多种海况，而在共振消波浮体单元上支撑光伏板的支架采用伞状支撑结构，这样方形浮体上的受力点就只有一处，因此在海浪或撞击下当浮体发生变形时可以让光伏板免遭拉伸破坏，并且光伏板的角度也便于调整。

Claims (11)

1.一种抗风浪型浮式海上光伏装置，其特征在于：包括有光伏阵列和系泊单元，所述用于限制光伏阵列位置的系泊单元设置在光伏阵列的两侧和头部，所述光伏阵列包括有设置在迎浪面的消浪主体装置、设置在中间的共振消波浮体单元和设置在背浪面的普通型浮体单元，多个所述共振消波浮体单元之间连接后所成整体与消浪主体装置连接，多个所述普通型浮体单元连接后所成整体与多个所述共振消波浮体单元连接后所成整体连接，所述消浪主体装置与多个共振消波浮体单元所成整体之间采用橡胶圈式连接器连接，多个所述共振消波浮体单元所成整体中的前后排共振消波浮体单元之间采用万向节式连接器连接。
2.根据权利要求1所述的一种抗风浪型浮式海上光伏装置，其特征在于：所述消浪主体装置包括有设置在前端的导波破碎型消浪主体装置和设置在后面的普通消浪浮体，所述普通消浪浮体与共振消波浮体单元通过多个橡胶圈式连接器连接。
3.根据权利要求2所述的一种抗风浪型浮式海上光伏装置，其特征在于：所述普通消浪浮体的端面上还设置有多个用于防止消浪主体装置和共振消波浮体单元之间撞击的防撞垫圈。
4.根据权利要求1所述的一种抗风浪型浮式海上光伏装置，其特征在于：所述橡胶圈式连接器包括有橡胶圈、绳索和系泊桩，所述系泊桩安装在普通消浪浮体的端面上，所述橡胶圈一端通过不少于两根的绳索与系泊桩连接，另一端通过不少于两根的绳索与共振消波浮体单元连接。
5.根据权利要求1所述的一种抗风浪型浮式海上光伏装置，其特征在于：所述共振消波浮体单元包括有浮体模块一、伞状光伏支架、立柱和光伏板，所述立柱设置在浮体模块上，所述立柱的上端设置有伞状光伏支架，所述伞状光伏支架上链接有光伏板；
所述浮体模块一包括有走道浮体一、走道浮体二和方形浮体，所述方形浮体两端通过走道浮体二分别与两端的走道浮体一连接，所述走道浮体一长于方形浮体的任意一边并且长于走道浮体二，设置在方形浮体两端的所述走道浮体一之间通过多个连接在一起的走道浮体二连接；
所述浮体模块一中设置有连接管，所述连接管贯穿方形浮体与走道浮体二连接。
6.根据权利要求5所述的一种抗风浪型浮式海上光伏装置，其特征在于：每个所述浮体模块一上设置有卡口，每个所述浮体模块通过卡口互相拼接在一起，所述浮体模块一中的走道浮体一与走道浮体二之间以及走道浮体二与方形浮体之间采用塑料螺钉固定。
7.根据权利要求5所述的一种抗风浪型浮式海上光伏装置，其特征在于：所述立柱与伞状光伏支架之间采用铰接结构连接。
8.根据权利要求5所述的一种抗风浪型浮式海上光伏装置，其特征在于：所述走道浮体一、走道浮体二和方形浮体之间的间距根据所布置海域波浪轴为范围进行调整，构成阵列式窄缝结构。
9.根据权利要求1所述的一种抗风浪型浮式海上光伏装置，其特征在于：所述万向节式连接器设置在连接管上，所述万向节连接器包括有连接头、万向节和橡胶弹性套筒，所述连接头通过固定销钉连接在连接管上，所述万向节连接在连接头上，所述万向节的外围套有可以保护连接结构不被海水腐蚀以及能起到良好的防撞作用的橡胶弹性套筒。
10.根据权利要求1所述的一种抗风浪型浮式海上光伏装置，其特征在于：所述普通型浮体单元包括有浮体模块二、普通型安装支架和光伏板，所述浮体模块二比浮体模块一少了用于提高整体结构强度的连接管，其余结构与附体模块一相同，所述光伏板通过普通型安装支架安装在附体模块二上。
11.根据权利要求1所述的一种抗风浪型浮式海上光伏装置，其特征在于：多个所述普通型浮体单元之间直接拼接而成。
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Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115214854A (zh) * 2022-07-28 2022-10-21 中国电建集团华东勘测设计研究院有限公司 一种浮板阵列式的光伏消波支撑结构及安装施工方法
CN115848570A (zh) * 2022-07-28 2023-03-28 大连理工大学 海上漂浮式光伏系统、光伏漂浮装置和浮运系统及浮运方法
CN116623708A (zh) * 2023-05-26 2023-08-22 上海勘测设计研究院有限公司 一种带消浪装置的滩涂光伏场区及使用方法
CN117068335A (zh) * 2023-10-17 2023-11-17 山东省海洋资源与环境研究院(山东省海洋环境监测中心、山东省水产品质量检验中心) 抗风浪型浮式海上光伏装置
CN117220577A (zh) * 2023-09-26 2023-12-12 同景新能源科技(江山)有限公司 一种海上漂浮光伏支架
CN117401111A (zh) * 2023-12-15 2024-01-16 中国海洋大学 消浪式海上光伏平台和组装消浪式海上光伏平台的方法

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN117104398B (zh) * 2023-10-10 2024-03-15 华南理工大学 一种以抗浪板为基础的水下海上光伏发电装置

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104358233A (zh) * 2014-10-27 2015-02-18 江苏海事职业技术学院 一种适用于海上浮体的浮式消波墙单元及消波墙组
KR101682856B1 (ko) * 2016-05-12 2016-12-12 운지파워텍(주) 플렉서블 수상태양광발전시스템
CN107386201A (zh) * 2017-08-15 2017-11-24 江苏科技大学 一种浮式防波堤
US20180034408A1 (en) * 2016-07-29 2018-02-01 X Development Llc Edge protection for a floating photovoltaic power generation system
CN111619738A (zh) * 2020-06-05 2020-09-04 龙源（北京）太阳能技术有限公司 一种适应海上漂浮光伏电站的浮动式锚固装置
CN112319715A (zh) * 2020-11-04 2021-02-05 河海大学 一种组合式海洋平台
KR20210060782A (ko) * 2019-11-19 2021-05-27 한국수력원자력 주식회사 해상 태양광 발전장치의 가드 펜스

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104358233A (zh) * 2014-10-27 2015-02-18 江苏海事职业技术学院 一种适用于海上浮体的浮式消波墙单元及消波墙组
KR101682856B1 (ko) * 2016-05-12 2016-12-12 운지파워텍(주) 플렉서블 수상태양광발전시스템
US20180034408A1 (en) * 2016-07-29 2018-02-01 X Development Llc Edge protection for a floating photovoltaic power generation system
CN107386201A (zh) * 2017-08-15 2017-11-24 江苏科技大学 一种浮式防波堤
KR20210060782A (ko) * 2019-11-19 2021-05-27 한국수력원자력 주식회사 해상 태양광 발전장치의 가드 펜스
CN111619738A (zh) * 2020-06-05 2020-09-04 龙源（北京）太阳能技术有限公司 一种适应海上漂浮光伏电站的浮动式锚固装置
CN112319715A (zh) * 2020-11-04 2021-02-05 河海大学 一种组合式海洋平台

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
沈勇等: "局部波浪振荡对浮式防波堤消波效果影响分析", 《舰船科学技术》 *

Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115214854A (zh) * 2022-07-28 2022-10-21 中国电建集团华东勘测设计研究院有限公司 一种浮板阵列式的光伏消波支撑结构及安装施工方法
CN115848570A (zh) * 2022-07-28 2023-03-28 大连理工大学 海上漂浮式光伏系统、光伏漂浮装置和浮运系统及浮运方法
CN115848570B (zh) * 2022-07-28 2023-06-13 大连理工大学 海上漂浮式光伏系统、光伏漂浮装置和浮运系统及浮运方法
CN116623708A (zh) * 2023-05-26 2023-08-22 上海勘测设计研究院有限公司 一种带消浪装置的滩涂光伏场区及使用方法
CN117220577A (zh) * 2023-09-26 2023-12-12 同景新能源科技(江山)有限公司 一种海上漂浮光伏支架
CN117220577B (zh) * 2023-09-26 2024-03-05 同景新能源科技(江山)有限公司 一种海上漂浮光伏支架
CN117068335A (zh) * 2023-10-17 2023-11-17 山东省海洋资源与环境研究院(山东省海洋环境监测中心、山东省水产品质量检验中心) 抗风浪型浮式海上光伏装置
CN117068335B (zh) * 2023-10-17 2024-01-09 山东省海洋资源与环境研究院(山东省海洋环境监测中心、山东省水产品质量检验中心) 抗风浪型浮式海上光伏装置
CN117401111A (zh) * 2023-12-15 2024-01-16 中国海洋大学 消浪式海上光伏平台和组装消浪式海上光伏平台的方法
CN117401111B (zh) * 2023-12-15 2024-02-27 中国海洋大学 消浪式海上光伏平台和组装消浪式海上光伏平台的方法

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Assignee: Jiangsu Fanzhou Shipping Co.,Ltd.

Assignor: JIANGSU University OF SCIENCE AND TECHNOLOGY

Contract record no.: X2024980000242

Denomination of invention: A wind and wave resistant floating offshore photovoltaic device

Granted publication date: 20230421

License type: Common License

Record date: 20240109

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Assignee: Jiangsu Fanzhou Shipping Co.,Ltd.

Assignor: JIANGSU University OF SCIENCE AND TECHNOLOGY

Contract record no.: X2024980000242

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