CN204836054U - 浮体、及安装有所述浮体的浮体组件与水上漂浮光伏电站 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了浮体、及安装有所述浮体的浮体组件与水上漂浮光伏电站。浮体为中/高密度聚乙烯制成的中空结构的浮体。浮体上设置有至少一组沟槽组，每组沟槽组中包含开口面面相对的两个沟槽，且两个沟槽相互平行并分别设置在浮体的相对两侧上。浮体的相对两侧的端面上分别设置有至少一个安装固定耳。本实用新型还公开安装有所述浮体的浮体组件与水上漂浮光伏电站。采用本实用新型的浮体，可以实现浮体组件的无限扩展，建立不同层级的水上漂浮光伏电站。

Description

浮体、及安装有所述浮体的浮体组件与水上漂浮光伏电站

技术领域

本实用新型涉及一种浮体、及安装有所述浮体的浮体组件与水上漂浮光伏电站。

背景技术

土地是制约光伏并网发电系统大规模发展的主要因素，而池塘、湖泊、海边等有很大的空间(尤其在南方地区)，且大部分水面资源闲置，是否能在水面上建设漂浮光伏电站成为解决大规模发展光伏并网发电系统的关键点。

目前国内在青岛、天津已建有水上漂浮光伏电站，但其漂浮支撑方案都是采用先在水面上用浮筒建造一个浮岛，然后在浮岛上面使用金属支架进行安装固定太阳能电池板，此种方案仍是按照陆地建设电站的思想，仅可作为示范性的建设，抗环境灾害能力弱(如大风、暴雪等)，且建造成本较高(每平米1000元以上)，不能大规模扩展。

因此如何设计一种漂浮浮体支撑结构，使其既能满足支撑结构要求又可大规模扩展及便于安装检修维护又具有抗冻、紫外线、油污、咸水、贝类侵蚀等特性及耐用防渗水、抗冲击、环保等特点且成本较低成为一个关键点。

中国专利文献公开了“一种水上光伏发电系统用浮动平台”(申请号：201310048905.1，申请日：2013.02.07，公开号103986409A，公开日2014.08.13)，虽然提出了直接安装太阳能电池板的浮动平台结构，但浮动平台纵向靠浮台前侧面的突出块和后侧面的凹陷处阴阳交错配合通过贯穿物(一般为钢丝绳)完成纵向拼接；浮动平台横向并排也是通过钢丝绳等将其拼接，这种方式使得电池板安装操作、浮台拼接在广阔的水面进行将十分困难，其安装极为不方便，即使有办法拼接在一起，所有浮动平台一块挨一块密实的排在一起，对一个大的水上光伏电站来说这也是一个潜在的风险；且采用金属构件拼接会直接缩短整个电站使用年限。在文献中虽然也简单说了浮动平台翻过来可作为走廊使用，但是并没有介绍如何使用、怎么铺设；即使有办法作为走廊使用，其电池板浮台和走廊采用同样的浮动平台会造成水上电站建设成本非常昂贵，因此也较难实现大规模扩展。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型提供一种浮体、及安装有所述浮体的浮体组件与水上漂浮光伏电站，采用本实用新型的浮体，可以实现浮体组件的无限扩展，建立不同层级的水上漂浮光伏电站。

本实用新型的解决方案是：一种浮体，其为中/高密度聚乙烯制成的中空结构的浮体1；浮体1上设置有至少一组沟槽组，每组沟槽组中包含开口面面相对的两个沟槽7，且两个沟槽7相互平行并分别设置在浮体1的相对两侧上；浮体1的相对两侧的端面上分别设置有至少一个安装固定耳4。

作为上述方案的进一步改进，浮体1为楔形，其倾斜角度为8-25度，每组沟槽组中的两个沟槽7分别设置在浮体1的楔形面的上、下两侧上。

作为上述方案的进一步改进，浮体1具有沟槽7的一侧为承载面11，而远离沟槽7的一侧为与承载面11相对的背面10；背面10上开设有至少一个弧形槽8。

进一步地，承载面11开设有至少一对线型槽6。

作为上述方案的进一步改进，安装固定耳4与沟槽7位于浮体1的相同侧。

作为上述方案的进一步改进，浮体1具有沟槽7的一侧为承载面11，承载面11沿浮体1的长度方向设置有走线槽5。

本实用新型还提供一种浮体组件，其包括若干浮体、若干连接浮块9；每个浮体为上述任意一种浮体1，每个连接浮块9上设置有若干安装连接耳12，若干连接浮块9通过安装固定耳4与安装连接耳12之间的固定将若干浮体1连接在一起。

作为上述方案的进一步改进，连接浮块9具有面向水面的底面25及与底面25相对的表面26，连接浮块9的相对两侧的端面上分别设置有两个安装连接耳12；相对于底面25的高度，位于同一侧的两个安装连接耳12与位于相对另一侧的两个安装连接耳12的高度差为一个安装连接耳12的厚度。

作为上述方案的进一步改进，连接浮块9具有面向水面的底面25及与底面25相对的表面26，底面25设置有结构强度槽24，结构强度槽24呈棱台状。

本实用新型还提供一种水上漂浮光伏电站，其包括若干太阳能电池板、承载所述若干太阳能电池板的浮体组件，所述浮体组件包括若干浮体、若干连接浮块9；每个浮体为上述任意一种浮体1，每个浮体1通过自身的至少一组沟槽组卡合安装一个太阳能电池板；每个连接浮块9上设置有若干安装连接耳12，若干连接浮块9通过安装固定耳4与安装连接耳12之间的固定将若干浮体1连接在一起。

综上所述，本实用新型针对目前还没有可以实现大规模发展水上漂浮光伏电站的浮体，提出一种既能满足支撑结构要求又可大规模扩展、便于安装检修维护又具有抗冻、紫外线、油污、咸水、贝类侵蚀等特性及耐用防渗水、抗冲击、环保的、及安装有所述浮体的浮体组件与水上漂浮光伏电站。

本实用新型的优点：所述浮体不仅可以满足支撑结构要求，又可保证在光伏电站的整个发电系统周期内的使用寿命、能有效抵御自然灾害且成本较低，解决了制约水上漂浮光伏电站大规模发展的关键因素，使水上漂浮光伏电站的大规模发展成为了可能。

附图说明

图1是本实用新型较佳实施例提供的水上漂浮光伏电站的结构示意图。

图2是图1中浮体组件除去防滑纹23后的结构示意图。

图3是图2中浮体的结构示意图。

图4是图3的主视图。

图5是图4的俯视图。

图6是图4的左视图。

图7是图2中连接浮块的结构示意图。

图8是图7的主视图。

图9是图8的俯视图。

图10是图8的仰视图。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

请参阅图1，本实施例的水上漂浮光伏电站包括若干太阳能电池板14、承载这些太阳能电池板14的浮体组件。请结合图2，所述浮体组件包括若干浮体1、若干连接浮块9。所述水上漂浮电站可以直接用锚块固定亦可通过固定桩固定。

请一并参阅图3至图6，浮体1为中/高密度聚乙烯制成的中空结构的浮体1，可采用滚塑或吹塑工艺制作。中/高密度聚乙烯接近水的密度，浮体1做成中空结构就能很好的漂浮在水面上，同时浮体1可根据待承载物体的重量设计合适的大小。浮体1的壁厚为2.5mm--6mm。

浮体1的整体形状大致呈楔形，其倾斜角度为10--20度。接触水面的为背面10，背面10大致为平面，顶部一般为承载面，承载面11用于承载太阳能电池板14，承载面11大致呈倾斜面，可提高太阳能电池板14接收太阳光的接收率。承载面11的倾斜角度最佳范围为8-25度。

浮体1上设置有至少一组沟槽组，在本实施例中，每个浮体1上设置有2组沟槽组。每组沟槽组中包含开口面面相对的两个沟槽7，且两个沟槽7相互平行并分别设置在浮体1的相对两侧上。这些沟槽组是用来将太阳能电池板14定位在承载面11上的，每组沟槽组中的两个沟槽7分别设置在浮体1的楔形面的上、下两侧上。

浮体1的相对两侧的端面上分别设置有至少一个安装固定耳4。安装固定耳4主要是用来连接用的，可以两个浮体1之间的连接，也可以通过采用连接浮块9来(如图1、2所示)连接。

请结合图7至图10，每个连接浮块9也可为采用中/高密度聚乙烯制成的中空结构，每个连接浮块9上设置有若干安装连接耳12。这些连接浮块9通过安装固定耳4与安装连接耳12之间的固定将若干浮体1连接在一起构成浮体组件的主要框架。连接浮块9不仅用于连接浮体1，还可以作为人行通道。所有安装连接耳12可设置加强筋21即加强肋，还可以开设用于连接固定的安装连接孔22。若干加强筋21以安装连接孔22为中心呈发散分布在相应的安装连接耳12上。

浮体1上设置有至少一个凹槽，主要用于加强结构强度和节省材料。如，背面10上开设有至少一个弧形槽8，既可加强结构强度，也可以使背面10尽量与连接浮块9位于同一水面上；再如，浮体1可中间较窄两端较宽，其较窄部分可为凹槽2，凹槽2可为梯形、弧形、C型等；再如，浮体1中间有一通孔3，其形状可为方形或近似腰型；再如，浮体1的承载面11中间沿长度方向有一深凹槽5，其形状可为弧形、近似C型等其它形状；浮体1的承载面11沿长度方向有凹槽为线型槽6用以加强结构强度，便于太阳能电池板14安装浮体1的背面10沿宽度方向有两道或多道凹槽，除节省材料外，还可以用以加强结构强度。承载面11沿浮体1的长度方向设置有走线槽5，方便太阳能电池板14的走线。

在本实施例中，浮体1的安装固定耳4的数量为4个，浮体1的四周分别设置有4个安装固定耳4。当然也可以浮体1具有沟槽7的相对两侧的端面上分别设置有2个安装固定耳4，也就是说安装固定耳4与沟槽7位于浮体1的相同侧，甚至，安装固定耳4与沟槽7也可以位于浮体1的不同侧。在其他实施例中，浮体1的安装固定耳4的数量可为2个，2个安装固定耳4可位于浮体1的对角线上，同样也能实现可无限扩展的浮体组件。

这些连接浮块9将若干浮体1连接在一起的方式并不局限于上述的形式，还有很多种，如每排连接浮块9可以间隔设置；再如每排浮体1也可以相邻设置，还可以每2个浮体1间隔设置。浮体组件中浮体1的疏密度可以根据需要承载的太阳能电池板14的尺寸来调整，太阳能电池板14的尺寸小，浮体1可以相邻设置，太阳能电池板14的尺寸大，浮体1可以间隔设置等，当然也可以根据太阳能电池板14的尺寸确定浮体1的尺寸。

若干太阳能电池板14、承载所述若干太阳能电池板14的浮体组件构成水上漂浮光伏电站的主体结构。每个浮体1通过自身的沟槽组卡合安装一个太阳能电池板14，这些连接浮块9通过安装固定耳4与安装连接耳12之间的固定将所有浮体1连接在一起。

上述举例的都是这些连接浮块9布局成若干排，相邻两排连接浮块9之间固定有至少一个浮体1。然而，只要连接浮块9将所有浮体1连接在一起组装成浮体组件，承载太阳能电池板14构成水上漂浮光伏电站，浮体组件的格局还可以为其他形状，相邻两排连接浮块9之间固定两排浮体1，同一排的浮体1中，相邻2个浮体1之间也连接有连接浮块9。

综上所述，本实用新型的浮体1、连接浮块9采用中/高密度聚乙烯材料制作，保证其使用寿命；太阳能电池板14的安装角度8--25度即可有效的抵御如暴风暴雪等自然灾害又可满足采光需求；楔形结构中间有近似腰型的通孔即满足结构强度要求又大大节约材料成本；楔形结构四角的安装固定耳4便于浮体1之间的连接且其上面还可设置有加强筋加强其结构强度，(类似安装连接耳12上面的加强筋21)；浮体1上面沿长度方向两端有沟槽7或者钩型结构，便于太阳能电池板14安装；通过连接浮块9非常方便的将浮体连接在一起，实现无限扩展。

连接浮块9具有面向水面的底面25及与底面25相对的表面26，连接浮块9的相对两侧的端面上分别设置有两个安装连接耳12。相对于底面25的高度，位于同一侧的两个安装连接耳12与位于相对另一侧的两个安装连接耳12的高度差为一个安装连接耳12的厚度。表面26上可设置防滑纹23，防滑纹23为竖纹、横纹、方格纹中的一种。

连接浮块9上可设置有至少一个结构强度槽24，可用于节省材料，更重要的是能很好的解决吃水问题，因为结构强度槽24呈棱台状，能很好的使底面25尽量与浮体1位于同一水面上。呈棱台状的结构强度槽24也是本实用新型的一个关键发明点，不是在底面25上开个槽就能达到本实用新型的效果。

所述水上漂浮电站布置方式为一排主浮体、一排连接浮块间隔交替连接，可随意扩展，主浮体用于支撑太阳能电池板14，连接浮块兼顾人行安装维护通道。

请回顾图1及图2，浮体1间隔一个连接浮块9进行连接，将太阳能电池板14直接固定在浮体1上面，浮体1通过连接栓、垫片、螺母和连接浮块9连接在一起。

浮体1、连接浮块9可采用连接栓、垫片、螺母，且均为非金属件且具有足够强度、抗冻、抗紫外线、耐用防渗水、环保等特性。

本实用新型的水上漂浮光伏电站实现方式，通过浮体1直接支撑安装太阳能电池板14，省去结构框架及太阳能电池板支架；一排浮体1、一排连接浮块9间隔交替相连，使太阳能电池板14纵向安装距离满足采光要求，不至于相互影响；连接浮块9又兼顾人行通道的作用，便于安装维护等；通过连接浮块9、连接栓等简单快捷实现安装连接，且可以实现随意扩展。

本实用新型的水上漂浮光伏电站的浮体组件即浮体连接结构，针对目前提出的水上漂浮光伏电站太阳能电池板14支撑的浮体结构，提出一种既能满足浮体之间快速便捷的连接又可兼顾人行通道实现方便检修维护等的连接浮块9。采用中/高密度聚乙烯材料制作，保证其使用寿命。浮体组件可以方便快捷的实现浮体之间的连接，连接浮块并可以组成人行通道，便于后期检修维护等。

连接浮块9四角的四个安装连接耳12，左端两个安装连接耳12的高度比右端两个安装连接耳12高出一个安装连接耳12的厚度，这样在连接浮体1时，只用将下一个连接浮块9直接放置在上一个上面便可以快速的实现浮体1之间的连接。安装连接耳12上面的加强筋21大大增加其结构强度保证连接强度需求，连接浮块9上面防滑纹23可有效地增加摩擦阻力，防止行走时滑倒。

连接浮块9连接时，第一步：将浮体1放在最下面，然后放置连接浮块9，再放置第二块连接浮块9。从图1处可以看出，浮体1的安装固定耳4在最下面，连接浮块9的安装连接耳12在中间，第二块连接浮块9的安装连接耳12在最上面。

由于连接浮块9的安装连接耳12一边高度比另一边低一个安装连接耳12的高度，因此第二块连接浮块9的左边安装连接耳12刚好搭在浮体1的安装固定耳4上面。

第二步：将第二块连接浮块9直接放置在第一块连接浮块9上，第二块连接浮块9的右端的安装连接耳12搭在第一块连接浮块9的左端安装连接耳12上面，而在第二块连接浮块9的左端，由于安装连接耳12高度比另一端低一个安装连接耳12的高度，因此第二块连接浮块9的左端安装连接耳12又刚好搭接在浮体1的安装固定耳4上面，...，以此类推，便可实现快捷的连接。

该种水上漂浮光伏电站实现方式，突破以往在水面上建设电站的思维方式(1.使用浮筒建设水面浮岛，在浮岛上面搭建支架固定电池板；2.做金属结构框架，下面安装浮筒，上面安装电池板支架3在水域打固定桩，在固定桩上面安装电池板固定架...)，直接将电池板固定在主浮体上面，主浮体通过连接浮块可快速便捷的进行连接，连接浮块又可兼顾人行通道，便于安装检修维护等，整个结构形式简单，操作便捷，成本较低，可实现随意扩展。

因此，本实用新型提出一种水上漂浮光伏电站实现方式，还能解决目前水上光伏电站建造结构复杂、成本较高，安装维修不便利，无法实现大规模扩展等问题，打破一贯的水面建设电站的方式：先建设钢结构框架，在钢结构框架上面安装太阳能电池板14，用浮体支撑钢结构框架将其漂浮在水面或用浮筒先建造一个人工浮岛，然后在浮岛上搭建支架来支撑太阳能电池板14或直接在水域打固定桩，在固定桩上面安装电池板固定架等等。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种浮体，其特征在于：其为中/高密度聚乙烯制成的中空结构的浮体(1)；浮体(1)上设置有至少一组沟槽组，每组沟槽组中包含开口面面相对的两个沟槽(7)，且两个沟槽(7)相互平行并分别设置在浮体(1)的相对两侧上；浮体(1)的相对两侧的端面上分别设置有至少一个安装固定耳(4)。

2.如权利要求1所述的浮体，其特征在于：浮体(1)为楔形，其倾斜角度为8-25度，每组沟槽组中的两个沟槽(7)分别设置在浮体(1)的楔形面的上、下两侧上。

3.如权利要求1所述的浮体，其特征在于：浮体(1)具有沟槽(7)的一侧为承载面(11)，而远离沟槽(7)的一侧为与承载面(11)相对的背面(10)；背面(10)上开设有至少一个弧形槽(8)。

4.如权利要求3所述的浮体，其特征在于：承载面(11)开设有至少一对线型槽(6)。

5.如权利要求1所述的浮体，其特征在于：安装固定耳(4)与沟槽(7)位于浮体(1)的相同侧。

6.如权利要求1所述的浮体，其特征在于：浮体(1)具有沟槽(7)的一侧为承载面(11)，承载面(11)沿浮体(1)的长度方向设置有走线槽(5)。

7.一种浮体组件，其包括若干浮体、若干连接浮块(9)；其特征在于：每个浮体为如权利要求1至6中任意一项所述的浮体(1)，每个连接浮块(9)上设置有若干安装连接耳(12)，若干连接浮块(9)通过安装固定耳(4)与安装连接耳(12)之间的固定将若干浮体(1)连接在一起。

8.如权利要求7所述的浮体组件，其特征在于：连接浮块(9)具有面向水面的底面(25)及与底面(25)相对的表面(26)，连接浮块(9)的相对两侧的端面上分别设置有两个安装连接耳(12)；相对于底面(25)的高度，位于同一侧的两个安装连接耳(12)与位于相对另一侧的两个安装连接耳(12)的高度差为一个安装连接耳(12)的厚度。

9.如权利要求8所述的浮体组件，其特征在于：连接浮块(9)具有面向水面的底面(25)及与底面(25)相对的表面(26)，底面(25)设置有结构强度槽(24)，结构强度槽(24)呈棱台状。

10.一种水上漂浮光伏电站，其包括若干太阳能电池板、承载所述若干太阳能电池板的浮体组件，所述浮体组件包括若干浮体、若干连接浮块(9)；其特征在于：每个浮体为如权利要求1至6中任意一项所述的浮体(1)，每个浮体(1)通过自身的至少一组沟槽组卡合安装一个太阳能电池板；每个连接浮块(9)上设置有若干安装连接耳(12)，若干连接浮块(9)通过安装固定耳(4)与安装连接耳(12)之间的固定将若干浮体(1)连接在一起。