CN115009454A - 一种海上光伏浮体和海上光伏系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种海上光伏浮体和海上光伏系统。将浮体单体设置成矩形结构,并将浮体单体的多个浮筒和多个系泊桩固定在浮体单体的底面,并将多个系泊桩分别靠近支撑板的四个角设置,以及将多个锚固分别设置于支撑板的四个角的下方的泥土中;每个系泊桩通过多根系泊缆分别与系泊桩所对应角的相邻的两个角所对应的锚固连接,通过上述公开的海上光伏浮体,能够有效对浮体单体进行固定,进而在横浪、斜浪和顶浪情况下,本发明的海上光伏浮体具有更好的适应性,本发明相较于现有需要设置消浪堤的柔性浮体,本发明由于不需要设置消浪堤,因此,能够在保证太阳能光伏发电平台平稳运行同时,还能有效减少海水光伏发电的投入成本。
Description
技术领域
本发明涉及海上光伏领域,具体为一种海上光伏浮体和海上光伏系统。
背景技术
近年来,太阳能光伏发电作为一种绿色清洁可再生能源发展迅速。但由于陆上太阳能光伏发电需要占用较大的土地面积和土地资源的稀缺性,使得陆上太阳能光伏发电站的发展受到较大限制,目前大多数陆上太阳能光伏发电站多建立在远离用电中心的荒漠地区,而这使得太阳能光伏发电的用电成本大大增加,从而也制约了太阳能光伏发电的发展,针对于太阳能光伏发电占用土地资源较多与距离用电中心较远的问题,海上太阳能光伏发电平台可以很好解决。
但是,由于海上太阳能光伏发电平台处于海洋开放水域,海上太阳能光伏发电平台面临着恶劣的环境荷载,因此,为了保证海上太阳能光伏发电平台能够平稳运行,传统海上太阳能光伏发电平台采用柔性浮体,然而柔性浮体需要设置消浪堤消浪才能适存,使得海上光伏发电需要投入巨大成本。
发明内容
有鉴于此,本发明实施例提供了一种海上光伏浮体和海上光伏系统,以解决现有海上太阳能光伏发电平台的近海柔性浮体需要消浪堤消浪才能适存问题。
为实现上述目的,本发明实施例提供如下技术方案:
本发明第一方面公开了一种海上光伏浮体,包括:浮体单体、多个锚固和多个系泊缆;
所述浮体单体为矩形结构,所述浮体单体包括支撑板、多个系泊桩和多个浮筒;
所述浮筒和所述系泊桩均固定在所述支撑板的底面;
多个系泊桩分别靠近所述支撑板的四个角设置;
多个所述锚固分别设置于所述支撑板的四个角的下方的泥土中;
所述系泊桩通过多根系泊缆分别与所述系泊桩所对应角的相邻的两个角所对应的锚固连接。
优选的,所述系泊缆,包括:第一锚链、第二锚链和弹性索;
所述第一锚链与所述弹性索的一端相连;
所述第二锚链与所述弹性索的另一端相连。
优选的,多个所述浮筒阵列于所述支撑板。
优选的,多个系泊桩所构成的四边形的四边长度均不相同。
优选的,所述浮筒为矩形结构。
优选的,所述浮筒通过焊接固定于所述支撑板。
优选的,所述浮体单体的数量为多个;
相邻两个所述浮体单体通过卸扣相连,且相邻两个所述浮体单体共用其拼接处下方的两个所述锚固。
优选的,所述系泊桩为矩形钢管,所述矩形钢管竖直固定于所述支撑板。
优选的,所述支撑板,包括:矩形甲板和矩形支架;
所述矩形甲板固定于所述矩形支架;
所述浮筒和所述系泊桩均固定所述矩形支架。
本发明第二方面公开了一种海上光伏系统,包括:光伏组件和本发明第一方面公开的海上光伏浮体;
所述光伏组件安装于所述海上光伏浮体。
由上述内容可知,本发明公开了一种海上光伏浮体和海上光伏系统。将浮体单体设置成矩形结构,并将浮体单体的多个浮筒和多个系泊桩固定在浮体单体的底面,并将多个系泊桩分别靠近支撑板的四个角设置,以及将多个锚固分别设置于支撑板的四个角的下方的泥土中;每个系泊桩通过多根系泊缆分别与系泊桩所对应角的相邻的两个角所对应的锚固连接,通过上述公开的海上光伏浮体,能够有效对浮体单体进行固定,进而在横浪、斜浪和顶浪情况下,本发明的海上光伏浮体具有更好的适应性,本发明相较于现有需要设置消浪堤的柔性浮体,本发明由于不需要设置消浪堤,因此,能够在保证还是太阳能光伏发电平台平稳运行同时,还能有效减少海水光伏发电的投入成本。
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,还可以根据提供的附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例提供的一种海上光伏浮体的结构示意图;
图2为本发明实施例提供的海上光伏浮体的仰视图;
图3为本发明实施例提供的系泊缆的结构示意图;
图4为本发明实施例提供的由多个浮体单体组成的海上光伏浮体的结构示意图;
图5为本发明实施例提供的多个浮体单体组成的海上光伏浮体的侧视图。
其中,锚固1,系泊缆2、第一锚链21、第二锚链22、弹性索23,支撑板3,系泊桩4,浮筒5。
具体实施方式
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。
在本申请中,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下,由语句“包括一个……”限定的要素,并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
本发明实施例提供一种海上光伏浮体,参见图1至图5,图1为海上光伏浮体的结构示意图,所述海上光伏浮体,包括:浮体单体、多个锚固1和多个系泊缆2;
浮体单体为矩形结构,浮体单体包括支撑板3、多个系泊桩4和多个浮筒5;
浮筒5和系泊桩4均固定在支撑板3的底面;
多个系泊桩4分别靠近支撑板3的四个角设置;
多个锚固1分别设置于支撑板3的四个角的下方的泥土中;
系泊桩4通过多根系泊缆2分别与系泊桩4所对应角的相邻的两个角所对应的锚固1连接。
需要说明的是,浮筒5是通过吹塑工艺加工而成,可漂浮在水面上,它采用强韧高分子聚乙烯等材料制成,具有良好的抗侯性及抗冲击破坏性,能防紫外线、防冻、抗海水化学剂油渍等侵蚀。浮筒5可随着水潮涨落而自动升降,本发明的浮筒5大小和高度均与本海域的波高确定。
还需要说明的是,系泊桩4所对应角为系泊桩4离最近的支撑板3的角,将多个系泊桩4分别靠近支撑板3的四个角设置,并将多个锚固1分别设置于支撑板3的四个角的下方的泥土中,以及将每一个系泊桩4通过多根系泊缆2分别与系泊桩4所对应角的相邻的两个角所对应的锚固1连接,两根系泊缆2与支撑板3能够形成三角形结构,每个锚固1通过两个系泊缆2与两个不同的系泊桩4相连,能够牢固将支撑板3进行固定,进而减小支撑板3左右晃动以及前后晃动的幅度,因此,本发明的海上光伏浮体具有很好的稳定性,具体参见图1。
为了便于理解上述方案,下面进行举例说明。
如图2所示,支撑板3的底面设有4个系泊桩,分别为a、b、c和d;设有8个系泊缆,分别为A、B、C、D、E、F、G和H;支撑板3的四个角下方设有4个锚固,分别为①、②、③和④,其中,系泊桩a通过系泊缆B与锚固②相连,以及通过系泊缆G与锚固③相连;系泊桩b通过系泊缆A与锚固①相连,以及通过系泊缆D与锚固④相连;系泊桩c通过系泊缆C与锚固②相连,以及通过系泊缆E与锚固③相连;系泊桩d通过系泊缆E与锚固④相连,以及通过系泊缆H与锚固①相连。
本发明实施例将浮体单体设置成矩形结构,并将浮体单体的多个浮筒5和多个系泊桩4固定在浮体单体的底面,并将多个系泊桩4分别靠近支撑板3的四个角设置,以及将多个锚固1分别设置于支撑板3的四个角的下方的泥土中;每个系泊桩4通过多根系泊缆2分别与系泊桩4所对应角的相邻的两个角所对应的锚固1连接,通过上述公开的海上光伏浮体,能够有效对浮体单体进行固定,进而在横浪、斜浪和顶浪情况下,本发明的海上光伏浮体具有更好的适应性,本发明相较于现有需要设置消浪堤的柔性浮体,本发明由于不需要设置消浪堤,因此,能够在保证太阳能光伏发电平台平稳运行同时,还能有效减少海水光伏发电的投入成本。
具体的,如图3所示,系泊缆2,包括:第一锚链21、第二锚链22和弹性索23;
第一锚链21与弹性索23的一端相连;
第二锚链22与弹性索23的另一端相连。
需要说明的是,将系泊缆2设置成第一锚链21、第二锚链22和弹性索23,并将第一锚链21与弹性索23的一端相连,第二锚链22与弹性索23的另一端相连,由于弹性索23能够根据潮汐调整长度,当弹性索23最大伸长长度与潮差相等时,能够有效保证浮体单体被稳定固定在同一位置,进而减少浮体单体的晃动,提升了海上光伏浮体的稳定性。
具体的,多个浮筒5阵列于支撑板3。
需要说明的是,将多个浮筒5阵列于支撑板3,如图2所示,能够保证支撑板3上每一处的浮力相同,避免支撑板3因浮力大小不同而出现侧翻。
进一步,多个系泊桩4所构成的四边形的四边长度均不相同。
需要说明的是,将多个系泊桩4所构成的四边形的四边长度均不相同,使得多个系泊桩4通过系泊缆与锚固相连后,能够有效避免任意两根系泊缆接触,如图2中系泊缆A与系泊缆B,系泊缆C与系泊缆D,系泊缆E与系泊缆F,系泊缆G与系泊缆H,进而避免在海浪作用下交叉两根系泊缆因磨损而损坏,有效保证了系泊缆的使用寿命。
具体的,浮筒5为矩形结构。
需要说明的是,浮筒5可以为矩形结构,也可以为圆柱形结构,本领域技术人员可根据需求进行选择。
进一步,浮筒5通过焊接固定于支撑板3。
需要说明的是,将浮筒5通过焊接固定于支撑板3,能够保证浮筒5与支撑板3之间的连接强度,避免海浪过大导致浮筒5脱落,进一步保证了海上光伏浮体的使用寿命。
具体的,浮体单体的数量为多个;
相邻两个浮体单体通过卸扣相连,且相邻两个浮体单体共用其拼接处下方的两个锚固1。
需要说明的是,将浮体单体的数量设置成多个,并使相邻两个浮体单体通过卸扣相连,能够方便海上光伏浮体拓展,提升了多个浮体单体的安装效率。
本发明的相邻浮体单体可以通过卸扣连接,也可以通过铰链铰接,还可以通过高密度聚乙烯绳连接,以及其他能够将两个相邻浮体单体进行固定的其他连接件,在本发明中,优选相邻浮体单体通过卸扣连接。
还需要说明的是,相邻两个浮体单体共用拼接处下方的两个锚固1,能够有效减少锚固1成本。
进一步,系泊桩4为矩形钢管,矩形钢管竖直固定于支撑板3。
需要说明的是,将系泊桩4设置为矩形钢管,并将矩形钢管竖直固定在支撑板3,不仅能够保证系泊缆2与支撑板3的连接强度,还能够方便通过多个系泊缆2与不同的锚固1连接。
优选的,系泊桩4的高度大于浮筒5的高度。
需要说明的是,将系泊桩4的高度设置成大于浮筒5的高度,系泊桩4通过系泊缆2与锚固1连接,能够避免系泊缆2与浮筒5产生摩擦导致系泊缆2磨损,有效延长系泊缆2的使用寿命。
具体的,支撑板3,包括:矩形甲板和矩形支架;
矩形甲板固定于矩形支架;
浮筒5和系泊桩4均固定矩形支架。
需要说明的是,将支撑板3设置成矩形甲板和矩形支架,并将矩形甲板固定在矩形支架,浮筒5和系泊桩4固定在矩形支架上,能够提升支撑板3的刚度,避免海浪过大导致支撑板3断裂。
基于上述实施例提供的海上光伏浮体,本发明实施例还提供了一种海上光伏系统,包括:光伏组件和海上光伏浮体;
光伏组件安装于海上光伏浮体;
海上光伏浮体,包括:浮体单体、多个锚固1和多个系泊缆2;
浮体单体为矩形结构,浮体单体包括支撑板3、多个系泊桩4和多个浮筒5;
浮筒5和系泊桩4均固定在支撑板3的底面;
多个系泊桩4分别靠近支撑板3的四个角设置;
多个锚固1分别设置于支撑板3的四个角的下方的泥土中;
系泊桩4通过多根系泊缆2分别与系泊桩4所对应角的相邻的两个角所对应的锚固1连接。
需要说明的是,浮筒5是通过吹塑工艺加工而成,可漂浮在水面上,它采用强韧高分子聚乙烯等材料制成,具有良好的抗侯性及抗冲击破坏性,能防紫外线、防冻、抗海水化学剂油渍等侵蚀。浮筒5可随着水潮涨落而自动升降,本发明的浮筒5大小和高度均与本海域的波高确定。
还需要说明的是,系泊桩4所对应角为系泊桩4离最近的支撑板3的角,将多个系泊桩4分别靠近支撑板3的四个角设置,并将多个锚固1分别设置于支撑板3的四个角的下方的泥土中,以及将每一个系泊桩4通过多根系泊缆2分别与系泊桩4所对应角的相邻的两个角所对应的锚固1连接,两根系泊缆2与支撑板3能够形成三角形结构,每个锚固1通过两个系泊缆2与两个不同的系泊桩4相连,能够牢固将支撑板3进行固定,进而减小支撑板3左右晃动以及前后晃动的幅度,因此,本发明的海上光伏浮体具有很好的稳定性,具体参见图1。
本发明实施例将浮体单体设置成矩形结构,并将浮体单体的多个浮筒5和多个系泊桩4固定在浮体单体的底面,并将多个系泊桩4分别靠近支撑板3的四个角设置,以及将多个锚固1分别设置于支撑板3的四个角的下方的泥土中;每个系泊桩4通过多根系泊缆2分别与系泊桩4所对应角的相邻的两个角所对应的锚固1连接,通过上述公开的海上光伏浮体,能够有效对浮体单体进行固定,进而在横浪、斜浪和顶浪情况下,本发明的海上光伏浮体具有更好的适应性,本发明相较于现有需要设置消浪堤的柔性浮体,本发明由于不需要设置消浪堤,因此,能够在保证太阳能光伏发电平台平稳运行同时,还能有效减少海水光伏发电的投入成本。
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)
1.一种海上光伏浮体,其特征在于,包括:浮体单体、多个锚固和多个系泊缆;
所述浮体单体为矩形结构,所述浮体单体包括支撑板、多个系泊桩和多个浮筒;
所述浮筒和所述系泊桩均固定在所述支撑板的底面;
多个系泊桩分别靠近所述支撑板的四个角设置;
多个所述锚固分别设置于所述支撑板的四个角的下方的泥土中;
所述系泊桩通过多根系泊缆分别与所述系泊桩所对应角的相邻的两个角所对应的锚固连接。
2.根据权利要求1所述的海上光伏浮体,其特征在于,所述系泊缆,包括:第一锚链、第二锚链和弹性索;
所述第一锚链与所述弹性索的一端相连;
所述第二锚链与所述弹性索的另一端相连。
3.根据权利要求1所述的海上光伏浮体,其特征在于,多个所述浮筒阵列于所述支撑板。
4.根据权利要求1所述的海上光伏浮体,其特征在于,多个系泊桩所构成的四边形的四边长度均不相同。
5.根据权利要求1所述的海上光伏浮体,其特征在于,所述浮筒为矩形结构。
6.根据权利要求1所述的海上光伏浮体,其特征在于,所述浮筒通过焊接固定于所述支撑板。
7.根据权利要求1所述的海上光伏浮体,其特征在于,所述浮体单体的数量为多个;
相邻两个所述浮体单体通过卸扣相连,且相邻两个所述浮体单体共用其拼接处下方的两个所述锚固。
8.根据权利要求1所述的海上光伏浮体,其特征在于,所述系泊桩为矩形钢管,所述矩形钢管竖直固定于所述支撑板。
9.根据权利要求1所述的海上光伏浮体,其特征在于,所述支撑板,包括:矩形甲板和矩形支架;
所述矩形甲板固定于所述矩形支架;
所述浮筒和所述系泊桩均固定所述矩形支架。
10.一种海上光伏系统,其特征在于,包括:光伏组件和如权利要求1至9中任一项所述的海上光伏浮体;
所述光伏组件安装于所述海上光伏浮体。
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