CN115694328A

CN115694328A - 一种海上漂浮式光伏平台

Info

Publication number: CN115694328A
Application number: CN202211102184.3A
Authority: CN
Inventors: 刘鑫; 闫姝; 雷宇; 陈建军; 周昳鸣; 刘瑞超
Original assignee: Huaneng Clean Energy Research Institute
Current assignee: Huaneng Clean Energy Research Institute
Priority date: 2022-09-09
Filing date: 2022-09-09
Publication date: 2023-02-03

Abstract

本发明公开了一种海上漂浮式光伏平台，其包括：由水线面以下向水线面以上方向依次布置的合金框架浮体、甲板、光伏支撑立柱和光伏板；其中，所述甲板固定在所述合金框架浮体上，所述光伏板可拆卸且角度可调的安装在所述光伏支撑立柱上，所述光伏支撑立柱安装在所述甲板和/或所述合金框架浮体上；所述合金框架浮体连接有锚链。通过将浮体设置为合金框架浮体，可有效保证强度的同时，减小合金用量，降低造价成本。此外，设置的甲板和光伏支撑立柱用于将光伏板安装在合金框架浮体上，可增大光伏板距离水面的距离，防止光伏板在工作状态下受风浪抨击和水花飞溅的影响，即保证了光伏板的安全性。

Description

一种海上漂浮式光伏平台

技术领域

本发明涉及海上光伏技术领域，特别涉及一种海上漂浮式光伏平台。

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，但是，海上漂浮式光伏的开发处于起步阶段。

由于海上太阳能光伏发电平台处于海洋开放水域，相较于目前在封闭水域的水上太阳能光伏发电平台，海上太阳能光伏发电平台面临着更为恶劣的环境载荷，例如波浪大、风速高、流速急等问题，因此，目前淡水的水面光伏采用高密度聚乙烯浮体不适用于海上环境。

因此，开发新型的海上太阳能光伏平台，是本技术领域人员亟待解决的问题。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种海上漂浮式光伏平台，以适应于海上光伏的支撑。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种海上漂浮式光伏平台，其包括：由水线面以下向水线面以上方向依次布置的合金框架浮体、甲板、光伏支撑立柱和光伏板；

其中，所述甲板固定在所述合金框架浮体上，所述光伏板可拆卸且角度可调的安装在所述光伏支撑立柱上，所述光伏支撑立柱安装在所述甲板和/或所述合金框架浮体上；

所述合金框架浮体连接有锚链。

优选的，上述的海上漂浮式光伏平台中，所述合金框架浮体包括：

主立柱，所述主立柱包括呈矩形布置的四个角立柱和位于矩形中心处的中心立柱；

次立柱，所述次立柱位于相邻的所述角立柱之间，且所述次立柱的横截面面积小于所述主立柱的横截面面积，所述甲板与所述主立柱和所述次立柱均连通；

支撑杆，所述支撑杆用于连接相邻的所述主立柱以及相邻的所述主立柱和次立柱。

优选的，上述的海上漂浮式光伏平台中，所述支撑杆包括水平杆和倾斜杆。

优选的，上述的海上漂浮式光伏平台中，所述甲板为由连接梁纵横相交形成的网格板。

优选的，上述的海上漂浮式光伏平台中，所述连接梁为工字钢件或槽钢件，并与所述合金框架浮体焊接或螺纹连接。

优选的，上述的海上漂浮式光伏平台中，所述光伏支撑立柱包括平行布置的第一支撑立柱组和第二支撑立柱组，所述第一支撑立柱组包括多个第一支撑立柱，所述第二支撑立柱组包括多个第二支撑立柱，且所述第一支撑立柱组支撑所述光伏板的第一端，所述第二支撑立柱组支撑所述光伏板的第二端，所述第一支撑立柱和所述第二支撑立柱的长度均可调。

优选的，上述的海上漂浮式光伏平台中，所述第一支撑立柱和所述第二支撑立柱均与所述甲板的所述连接梁固定连接。

优选的，上述的海上漂浮式光伏平台中，所述第一支撑立柱形成的连线和所述第二支撑立柱形成的连线的高度可均由一端向另一端逐渐增大；

且所述第一支撑立柱组形成的连线的高度大于所述第二支撑立柱组形成的连线的高度。

优选的，上述的海上漂浮式光伏平台中，所述合金框架浮体为钢框架浮体。

优选的，上述的海上漂浮式光伏平台中，还包括设置在所述合金框架浮体水面以下的浮筒组件，所述浮筒组件与所述合金框架浮体远离所述甲板的一侧相连。

本发明提供了一种海上漂浮式光伏平台，通过将浮体设置为合金框架浮体，可有效保证强度的同时，减小合金用量，降低造价成本。此外，设置的甲板和光伏支撑立柱用于将光伏板安装在合金框架浮体上，可增大光伏板距离水面的距离，防止光伏板在工作状态下受风浪抨击和水花飞溅的影响，即保证了光伏板的安全性。

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为本发明实施例中公开的海上漂浮式光伏平台的结构示意图；

图2为本发明实施例中公开的海上漂浮式光伏平台的局部结构示意图；

图3为本发明实施例中公开的海上漂浮式光伏平台的侧视图；

图4为本发明实施例中公开的海上漂浮式光伏平台的后视图；

图5为本发明实施例中公开的海上漂浮式光伏平台的俯视图；

其中，1为合金框架浮体、2为甲板、3为光伏支撑立柱、4为光伏板、5为锚链；

11为主立柱、12为次立柱、13为支撑杆。

具体实施方式

本发明公开了一种海上漂浮式光伏平台，以适应于海上光伏的支撑。

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。

以下，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。

如图1所示，本发明公开了一种海上漂浮式光伏平台，包括由水线面以下向水线面以上方向依次布置的合金框架浮体1、甲板2、光伏支撑立柱3和光伏板4，其中，上述的甲板2固定在合金框架浮体1上，光伏板4可拆卸且角度可调的安装在光伏支撑立柱3上，并且光伏支撑立柱3安装在甲板2和/或合金框架浮体1上，而合金框架浮体1上连接有锚链5。

其中，上述的合金框架浮体1作为整个海上漂浮式光伏平台的支撑基础，在使用过程中，一部分没入水线面以下，而另一部分会外露于水线面以上，以保证合金框架浮体1上安装的其他结构能够远离海面，防止被海水腐蚀。位于水线面以下的部分连接有锚链5，用于将海上漂浮式光伏平台系泊在海床上。

对于合金框架浮体1的形状和尺寸可根据不同的需要设置，优选的，可将合金框架浮体1设置为矩形结构，但是本方案并不限于矩形结构。

此外，将合金框架浮体1设置为框架结构可有效减轻合金框架浮体1的重量，并且采用合金材料可保证浮体的结构强度，相比于混凝土结构可降低造价。优选的，可将上述的合金框架浮体1设置为钢框架浮体，以降低海水对合金框架浮体1的腐蚀。

上述的甲板2固定在合金框架浮体1上，并作为光伏板4的安装基础，需要说明的是，设置甲板2可增大光伏支撑立柱3能够安装的面积。对于甲板2的形状可与合金框架浮体1的形状适配，而对于甲板2的材质也根据不同的需要设置，优选的，可采用钢结构，以保证合金框架浮体1的强度。

光伏板4可拆卸且角度可调的安装在光伏支撑立柱3上，如此，通过改变光伏板4相对于光伏支撑立柱3的角度可适应不同角度的光照，同时，通过拆卸光伏板4与光伏支撑立柱3的连接，可便于对光伏板4进行更换和装配。

需要说明的是，上述的光伏支撑立柱3安装在甲板2和/或合金框架浮体1上。如此设置，上述的甲板2也可作为操作人员工作的支撑平台。

本方案通过上述设置公开了一种海上漂浮式光伏平台的具体结构，通过将浮体设置为合金框架浮体1，可有效保证强度的同时，减小合金用量，降低造价成本。此外，设置的甲板2和光伏支撑立柱3用于将光伏板4安装在合金框架浮体1上，可增大光伏板4距离水面的距离，防止光伏板4在工作状态下受风浪抨击和水花飞溅的影响，即保证了光伏板4的安全性。

具体的实施例中，上述的合金框架浮体1包括主立柱11、次立柱12和支撑杆13。其中，主立柱11包括呈矩形布置的四个角立柱和位于矩形中心处的中心立柱，具体的，四个角立柱确定了合金框架浮体1的四个顶点，根据四个角立柱的布置位置，可使合金框架浮体1形成不同的形状，优选的，可将上述四个角立柱两两沿矩形对角线布置，上述的中心立柱位于两个对角线的交点。

在实际中也可将上述的角立柱呈圆柱布置，相应的中心立柱设置在圆柱的中心轴线处。

上述的次立柱12位于相邻的角立柱之间，并且次立柱12的横截面的面积小于主立柱11的横截面的面积。在实际中，可将主立柱11和次立柱12均设置为圆柱结构，并且主立柱11的直径大于次立柱12的直径，如此，在保证强度的同时，可减少合金用量，进一步降低成本。

需要说明的是，对于主立柱11和次立柱12的具体尺寸和形状可根据不同需要设置，且均在保护范围内。

上述的支撑杆13用于连接相邻的主立柱11以及相邻的主立柱11和次立柱12。即相邻的主立柱11之间，以及相邻的主立柱11和次立柱12之间均通过支撑杆13进行连接。对于支撑杆13可优选为圆柱形钢管，在连接时，可将支撑杆13纵横交错布置，以增大主立柱11和次立柱12之间的强度，以及相邻的主立柱11之间的强度。

对于支撑杆13的直径可小于次立柱12的直径，并且包括沿水平面方向连接的水平杆和相对于水平面倾斜布置的倾斜杆，如此，可增大连接后的合金框架浮体1的强度，提高抗冲击力。

进一步的实施例中，上述的甲板2为由连接梁纵横相交形成的网格板，通过将甲板2设置为镂空结构，可减少甲板2的用材，从而降低材料成本。对于连接梁之间的距离，可根据强度需求进行设置，在此不具体限定。

此外，上述公开的连接梁可为工字钢件或槽钢件，如此，可保证强度的同时降低连接梁的重量。具体的，连接梁可通过焊接连接而成。在实际中上述的甲板2与主力柱11和次立柱12均焊接或螺纹连接，如此，在合金框架浮体1上形成了安装平台。

在光伏支撑立柱3安装时，可将其焊接或螺纹连接在合金框架浮体1的主立柱11和次立柱12上，也可直接焊接或螺纹连接在甲板2上。

上述的光伏支撑立柱3包括平行布置的第一支撑立柱组和第二支撑立柱组，并且第一支撑立柱组包括多个第一支撑立柱，而第二支撑立柱组包括多个第二支撑立柱，在装配时，第一支撑立柱组支撑光伏板4的第一端，第二支撑立柱组支撑光伏板4的第二端。

利用两组支撑立柱组对光伏板4进行支撑，可便于调节光伏板4的倾斜角度，以适应不同方向的光照。

装配时，将第一支撑立柱和第二支撑立柱均与甲板2的连接梁固定连接。具体可采用焊接或螺纹连接。

在实际中，上述的第一支撑立柱形成的连线和第二支撑立柱形成的连线的高度均由一端向另一端逐渐增大；并且第一支撑立柱组形成的连线的高度大于第二支撑立柱组形成的连线的高度。通过上述设置可使被支撑的光伏板4倾斜布置，尽量更多的吸收光照。

需要说明的是，本方案中的第一支撑立柱和第二支撑立柱的高度均可调，如此，在实际中可根据光照情况对光伏板4的朝向进行调整。对于第一支撑立柱和第二支撑立柱可均为伸缩杆，具体的为套接杆，在实际中还可将第一支撑立柱和第二支撑立柱设置为丝杠螺母结构，并将光伏板4与丝杠螺母的螺母连接。

此外，调节第一支撑立柱和第二支撑立柱的高度还可调节光伏板4与水面之间的距离，以适应不同风浪时光伏板4的高度，需要保证的是，光伏板4能够距离水面足够距离，以避免光伏板4受波浪抨击和浪花飞溅的影响。

在上述技术方案的基础上，本方案中的海上漂浮式光伏平台还包括设置在合金框架浮体1水面以下的浮筒组件，并且该浮筒组件与合金框架浮体1远离甲板2的一侧相连。通过设置浮筒组件可增大合金框架浮体1的漂浮力。

如本发明和权利要求书中所示，除非上下文明确提示例外情形，“一”、“一个”、“一种”和/或“该”等词并非特指单数，也可包括复数。一般说来，术语“包括”与“包含”仅提示包括已明确标识的步骤和元素，而这些步骤和元素不构成一个排它性的罗列，方法或者设备也可能包含其它的步骤或元素。由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括要素的过程、方法、商品或者设备中还存在另外的相同要素。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

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

1.一种海上漂浮式光伏平台，其特征在于，包括：由水线面以下向水线面以上方向依次布置的合金框架浮体、甲板、光伏支撑立柱和光伏板；

所述合金框架浮体连接有锚链。

2.根据权利要求1所述的海上漂浮式光伏平台，其特征在于，所述合金框架浮体包括：

3.根据权利要求2所述的海上漂浮式光伏平台，其特征在于，所述支撑杆包括水平杆和倾斜杆。

4.根据权利要求1所述的海上漂浮式光伏平台，其特征在于，所述甲板为由连接梁纵横相交形成的网格板。

5.根据权利要求4所述的海上漂浮式光伏平台，其特征在于，所述连接梁为工字钢件或槽钢件，并与所述合金框架浮体焊接或螺纹连接。

6.根据权利要求4所述的海上漂浮式光伏平台，其特征在于，所述光伏支撑立柱包括平行布置的第一支撑立柱组和第二支撑立柱组，所述第一支撑立柱组包括多个第一支撑立柱，所述第二支撑立柱组包括多个第二支撑立柱，且所述第一支撑立柱组支撑所述光伏板的第一端，所述第二支撑立柱组支撑所述光伏板的第二端，所述第一支撑立柱和所述第二支撑立柱的长度均可调。

7.根据权利要求6所述的海上漂浮式光伏平台，其特征在于，所述第一支撑立柱和所述第二支撑立柱均与所述甲板的所述连接梁固定连接。

8.根据权利要求6所述的海上漂浮式光伏平台，其特征在于，所述第一支撑立柱形成的连线和所述第二支撑立柱形成的连线的高度可均由一端向另一端逐渐增大；

9.根据权利要求1-8任一项所述的海上漂浮式光伏平台，其特征在于，所述合金框架浮体为钢框架浮体。

10.根据权利要求1-8任一项所述的海上漂浮式光伏平台，其特征在于，还包括设置在所述合金框架浮体水面以下的浮筒组件，所述浮筒组件与所述合金框架浮体远离所述甲板的一侧相连。