CN206171749U - 一种水上漂浮式光伏供电系统 - Google Patents
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Abstract
一种水上漂浮式光伏供电系统，其包括漂浮单元、柔性光伏组件，及储能/逆变/水泵系统，其中：所述漂浮单元具有中空层和防水层；所述漂浮单元的侧边或者四角具有用于与相邻漂浮单元或者锚固装置相连接的连接结构；所述柔性光伏组件粘贴于所述漂浮单元的上表面；所述柔性光伏组件通过光伏线缆和光伏接线盒汇流后，与所述储能/逆变/水泵系统相连接。本实用新型的水上漂浮式光伏供电系统，无需设计支架系统，采用柔性光伏组件直接粘贴，结构简单可靠、安装施工便捷，且成本较低，具有很好的市场应用前景。
Description
技术领域
本实用新型涉及光伏发电系统技术领域，尤其涉及一种水上漂浮式光伏供电系统。
背景技术
水上漂浮式光伏电站是指在水塘、小型湖泊、水库、采煤塌陷区、堰塞湖以及海面等水域环境建设的光伏电站，以解决传统光伏发电占地面积大的问题。研究表明，水上漂浮式光伏电站较同区域的地面或屋顶电站多发11%的电能，其项目内部收益率高于地面或屋顶电站。目前，法国、日本、东南亚、巴西以及一些欧美国家都在大力发展水上漂浮式光伏电站系统，预计今后几年，我国水上漂浮式光伏电站的装机总量将达到3GW以上。
国内目前绝大多数光伏系统主要建于陆地上或建筑物上，在水上漂浮式光伏电站方面整体处于研发阶段，即便有建在水上的光伏系统，也都是仿照地面或屋面的光伏电站安装模式，在水中打桩或者依靠浮体架台设置支架系统，将光伏组件固定在架台或者支架系统上。
现有的这种水上光伏电站系统，结构上需要浮体和桁架或支架系统，在水上施工安装时，一方面需要在浮体上固定支架系统，另一方面还需要将光伏组件安装固定在支架系统上，且水上安装施工过程需考虑较多因素，工序相对要求更多，因而电站工程成本高、安装维护复杂且工期较长。
实用新型内容
本实用新型所要解决的技术问题是，针对现有的水上漂浮式光伏发电系统需要浮体和支架系统，施工安装不便等问题，提供一种结构简单可靠、安装施工便捷的水上漂浮式光伏供电系统。
为解决上述技术问题，本实用新型提供一种水上漂浮式光伏供电系统，其包括漂浮单元、柔性光伏组件，及储能/逆变/水泵系统，其中：所述漂浮单元具有中空层和防水层；所述漂浮单元的侧边或者四角具有用于与相邻漂浮单元或者锚固装置相连接的连接结构；所述柔性光伏组件粘贴于所述漂浮单元的上表面；所述柔性光伏组件通过光伏线缆和光伏接线盒汇流后，与所述储能/逆变/水泵系统相连接。
进一步地，所述漂浮单元为充气式结构，所述中空层用于填充气体。
进一步地，所述漂浮单元为填充式结构，所述中空层用于填充轻质材料。
进一步地，所述连接结构为连接孔、或者连接环，使用专用连接件通过所述连接结构将所述漂浮单元与相邻的漂浮单元相固定连接、或者将所述漂浮单元与所述锚固装置相固定连接，所述专用连接件包括防水绳和固定螺栓。
进一步地，所述柔性光伏组件为层状结构，从下至上依次为柔性光伏背板、封装胶膜、阻隔膜、封装胶膜、柔性光伏电池单元、封装胶膜、阻隔膜、封装胶膜、柔性光伏前板。
进一步地，所述防水层采用沥青、高聚物改性材料、或者合成高分子材料。
进一步地，所述防水层为聚氯乙烯、乙烯-醋酸乙烯共聚物、聚乙烯、乙烯共聚物改性沥青、聚乙烯丙纶复合卷材、或者高密度聚乙烯。
进一步地，所述漂浮单元及粘贴于其上表面的柔性光伏组件为预制的一体结构；每个所述漂浮单元的上表面粘贴有一片或者多片所述柔性光伏组件。
进一步地，每个所述漂浮单元的所述中空层具有多个相互独立密封的空腔。
进一步地，所述储能/逆变/水泵系统包括：充电控制器、储能电池、逆变器、和/或水泵。
本实用新型的水上漂浮式光伏供电系统，无需设计漂浮平台或支架系统，整个系统质轻、简单可靠、成本较低；柔性光伏组件可与漂浮单元一起工厂预制，无需现场搭建，使用时仅需为中空层充气或者进行轻质材料填充即可，安装过程非常简便；采用本实用新型的水面漂浮式光伏供电系统，可以建成分布式光伏发电系统；此外，还可作为大型水库、河流以及蓄水系统的表层防护，一方面防止水分蒸发和藻类滋生，另一方面可以减少水体污染。
附图说明
图1是本实用新型的水上漂浮式光伏供电系统的俯视示意图。
图2是本实用新型的水上漂浮式光伏供电系统的剖视示意图。
具体实施方式
为使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚、明确，以下参照附图并举实施例对本实用新型作进一步阐述。
结合图1和图2所示，本实用新型的水上漂浮式光伏发电系统，主要包括位于水面上用于提供浮力的漂浮单元1，柔性光伏组件2、以及储能/逆变系统或者水泵系统等部分，还包括一些光伏供电系统中必要的光伏线缆、光伏接线盒21及汇流设备等。
其中，漂浮单元1具有中空层16和防水层17。漂浮单元1可以采用中空的充气式气囊结构，中空层16用于填充气体；也可以采用填充式结构，中空层16用于填充泡沫等轻质材料。防水层17可以采用防水卷材，沥青、高聚物改性材料、或者合成高分子材料等材质，包括但不限于PVC（聚氯乙烯）、EVA（乙烯-醋酸乙烯共聚物，也称为乙烯-乙酸乙烯共聚物）、PE（聚乙烯）、ECB（乙烯共聚物改性沥青）、SBC120（聚乙烯丙纶复合卷材）、HDPE（高密度聚乙烯）等等。
优选地，漂浮单元1的中空层16具有独立密封的多个空腔，这样，可以避免当漂浮单元1意外破损或破裂时，不会导致整个漂浮单元1沉入水中。漂浮单元1可设计成填充后表面呈平面状，由于本实用新型中采用柔性光伏组件2，因此，漂浮单元1的上表面也可以设计成具有一定弯曲度的曲面形状，因为柔性光伏组件2可以适应一定的弯曲弧度。
柔性光伏组件2粘贴于漂浮单元1的上表面，柔性光伏组件2通过光伏线缆和光伏接线盒21汇流后，与储能/逆变/水泵系统连接。其中，储能/逆变/水泵系统可以包括：充电控制器、逆变器、储能电池，和/或水泵系统等。
优选地，柔性光伏组件2和漂浮单元1是在工厂预制的一体结构，根据实际应用需求，每个漂浮单元1上可以粘贴一片或者多片柔性光伏组件2。
优选地，柔性光伏组件为柔性薄膜光伏组件，产品为层状结构，其层状结构从上至下依此为：柔性光伏前板及其前挡膜、封装胶膜、柔性光伏电池芯片、封装胶膜、阻隔膜或柔性光伏背膜。
参见图1和图2，漂浮单元1的侧边、或者其四角具有用于与相邻漂浮单元或者锚固装置相连接的连接结构5，采用专用连接件6通过连接结构5将各个漂浮单元连接固定，此相邻漂浮单元之间的连接区域可以作为走线槽布置汇流线缆。连接结构5可以采用但不限于连接孔、或者连接环。专用连接件6可根据水质特点进行选择，包含但不限于海水工程用防水绳及相关固定螺栓、或淡水工程用防水绳及相关固定螺栓。
为了缓解水面波浪的冲击，保证整个水上漂浮式光伏供电系统的正常运行，处于边缘的连接孔或连接环将被固定连接至锚固装置，例如打入水体底部的水底桩或固定在岸边的固定桩等。
在建造水上漂浮式光伏电站的过程中，首先，在岸边将预制好的贴装有柔性光伏组件2的漂浮单元1的中空层进行填充（充气或填充相关材料），填充后将其推入水中然后系泊在锚固装置上，漂浮单元1的上半部分及柔性光伏组件2均位于水位线4上的安全位置；按照光伏系统设计要求和工程设计图纸，对柔性光伏组件的接线进行排布和串接，并采用专用连接件6通过漂浮单元1四周的连接结构5（连接孔或连接环）将相邻的漂浮单元进行定位、固定和连接。
综上所述，本实用新型提供的水上漂浮式光伏供电系统无需设计漂浮平台、漂浮载体，无需支架安装系统，整体质轻、简洁、成本低；可工厂预制，现场安装施工更加简便；作为水体的表层防护，可防止水分蒸发和藻类滋生，减少水体污染。
以上实施例仅用于对本实用新型进行具体说明，其并不对本实用新型的保护范围起到任何限定作用，本实用新型的保护范围由权利要求确定。根据本领域的公知技术和本实用新型所公开的技术方案，可以推导或联想出许多变型方案，所有这些变型方案，也应认为是本实用新型的保护范围。
Claims (10)
1.一种水上漂浮式光伏供电系统，其特征在于，包括漂浮单元、柔性光伏组件，及储能/逆变/水泵系统，其中：所述漂浮单元具有中空层和防水层；所述漂浮单元的侧边或者四角具有用于与相邻漂浮单元或者锚固装置相连接的连接结构；所述柔性光伏组件粘贴于所述漂浮单元的上表面；所述柔性光伏组件通过光伏线缆和光伏接线盒汇流后，与所述储能/逆变/水泵系统相连接。
2.根据权利要求1所述的水上漂浮式光伏供电系统，其特征在于，所述漂浮单元为充气式结构，所述中空层用于填充气体。
3.根据权利要求1所述的水上漂浮式光伏供电系统，其特征在于，所述漂浮单元为填充式结构，所述中空层用于填充轻质材料。
4.根据权利要求1、2或3之任一项所述的水上漂浮式光伏供电系统，其特征在于，所述连接结构为连接孔、或者连接环，使用专用连接件通过所述连接结构将所述漂浮单元与相邻的漂浮单元相固定连接、或者将所述漂浮单元与所述锚固装置相固定连接，所述专用连接件包括防水绳和固定螺栓。
5.根据权利要求1、2或3之任一项所述的水上漂浮式光伏供电系统，其特征在于，所述柔性光伏组件为层状结构，从下至上依次为柔性光伏背板、封装胶膜、阻隔膜、封装胶膜、柔性光伏电池单元、封装胶膜、阻隔膜、封装胶膜、柔性光伏前板。
6.根据权利要求1、2或3之任一项所述的水上漂浮式光伏供电系统，其特征在于，所述防水层采用沥青、高聚物改性材料、或者合成高分子材料。
7.根据权利要求6所述的水上漂浮式光伏供电系统，其特征在于，所述防水层为聚氯乙烯、乙烯-醋酸乙烯共聚物、聚乙烯、乙烯共聚物改性沥青、聚乙烯丙纶复合卷材、或者高密度聚乙烯。
8.根据权利要求7所述的水上漂浮式光伏供电系统，其特征在于，所述漂浮单元及粘贴于其上表面的柔性光伏组件为预制的一体结构；每个所述漂浮单元的上表面粘贴有一片或者多片所述柔性光伏组件。
9.根据权利要求1、2或3之任一项所述的水上漂浮式光伏供电系统，其特征在于，每个所述漂浮单元的所述中空层具有多个相互独立密封的空腔。
10.根据权利要求1、2或3之任一项所述的水上漂浮式光伏供电系统，其特征在于，所述储能/逆变/水泵系统包括：充电控制器、储能电池、逆变器、和/或水泵。
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