CN208401760U

CN208401760U - 离散型运维通道独立支撑式水面光伏发电系统

Info

Publication number: CN208401760U
Application number: CN201820025942.9U
Authority: CN
Inventors: 程卫民; 袁博; 赵鑫; 刘海波; 喻飞; 陶铁铃; 苏毅; 张涛; 金乾; 刘爽; 张顺; 陈鸿慎; 桂胜强
Original assignee: Changjiang Institute of Survey Planning Design and Research Co Ltd
Current assignee: Changjiang Institute of Survey Planning Design and Research Co Ltd
Priority date: 2018-01-08
Filing date: 2018-01-08
Publication date: 2019-01-18
Anticipated expiration: 2028-01-08

Abstract

本实用新型公开了一种离散型运维通道独立支撑式水面光伏发电系统。它包括四周连续运维通道；所述四周连续运维通道由长度方向的长通道和宽度方向的宽通道组成，所述长通道由多个走道浮体沿两端方向依次组装而成，所述宽通道由走道浮体和连接浮体沿两侧方向交替组装而成；所述四周连续运维通道内沿长度方向上间隔设置有多条宽度方向运维走道，所述运维走道由连接浮体和走道浮体沿两侧方向交替组成，且所述运维走道两端的连接浮体均安装在走道浮体的侧壁上；所述运维走道将四周连续运维通道分割成若干光伏发电区。具有透光率高、亲水性好、结构稳定的优点。

Description

离散型运维通道独立支撑式水面光伏发电系统

技术领域

本实用新型涉及光伏发电领域，更具体地说它是离散型运维通道独立支撑式水面光伏发电系统。

背景技术

光伏发电系统利用太阳光能、采用特殊材料诸如晶硅板、逆变器等电子元件组成发电体系，是环保、安全、可靠的绿色能源。光伏电站是目前属于国家鼓励力度最大的绿色电力开发能源项目，对构建低碳社会做出了重要贡献。但由于光伏发电能量密度低，相同容量配置下占地面积大，因此陆地光伏难以合理配置土地资源。而我国水库、湖泊、采矿塌陷区数量众多，利用其闲置的水面空间建设水上光伏是对资源的优化利用，既可合理利用土地资源、提高发电量，又可保护水体环境、减少浮尘。

水面漂浮光伏电站所处环境潮湿，结构部件易腐蚀，为保证漂浮物的耐腐蚀性和寿命，一般采用中空吹塑高密度聚乙烯浮体为水面光伏电站提供浮力。中空吹塑产品的结构形式对生产效率、质量有很大影响，厚薄均匀的扁平状结构最有利于吹塑成型为壁厚均匀的浮体。而光伏电站需要利用漂浮物将光伏组件支撑起一定角度，这对浮体又产生了特殊的形状要求。目前国内外绝大多数浮体结构仅考虑了满足发电的倾角要求，而忽略了因此对生产和质量控制带来的不利因素。如何优化设计浮体结构使其既满足使用要求又利于生产是目前需要解决的问题。

光伏发电系统不仅包括太阳能电池组件，还包括汇流箱、逆变器和电缆槽等设备。太阳能电池组件发出来的直流电通过电缆输送至组串式逆变器，再通过电缆将逆变后的低压交流电输送至汇流箱，汇流后通过电缆输送至变压器。为了减少电缆用量，提高光伏电站的经济性，需要将逆变器、汇流箱和电缆槽等设备安装固定在水面浮体上。与光伏组件不同，组串式逆变器、汇流箱等电气设备在水面安装有一定的特殊要求，例如离水面高度、安装角度等。而目前多数现有的浮体设计形式均只考虑了光伏组件固定安装，未对汇流箱、组串式逆变器、电缆槽等电器设备在浮体上的固定作出专门考虑。在实际应用中，此类浮体往往通过浮体光伏组件安装结构来固定安装逆变器、汇流箱等电气设备，不仅不满足电气设备安装要求，力学性能也得不到满足。对于水上电缆敷设，目前部分水面光伏发电系统设计了专门的水上电缆通道浮体，但专门的浮体需要额外的模具开设，增加了电站建设成本，不利于光伏电站实现平价上网。

2015年以来，我国水面光伏技术发展迅速，特别是在两淮地区采煤塌陷区，目前已完成了多座水面光伏电站的建设。而塌陷区水域面积有限，难以满足水面光伏电站的建设需求，许多水面光伏电站逐渐向水库、湖泊等水面区域发展。而与塌陷区不同的是，水库、湖泊等水域集成了供水、养殖等诸多功能，若采用与塌陷区类似的浮体形式，会造成水面区域被大面积遮挡，阻碍了空气、阳光与水的接触，引起水体缺氧导致水生生物死亡。因此，在保证浮体质量、功能和稳定性的前提下降低其对水面的遮挡，提高浮体的透光性和亲水性是水面光伏技术发展需要解决的问题。

目前，国内外提出的水面光伏浮体设计大都从安装固定方面考虑，但从浮体结构合理性、通用性、环境友好的角度而言，这些设计方案还存在一些问题。如WO2012/139998A2、CN201520911191.7、 CN201520618986.9等专利公开的水面光伏浮体上表面为斜坡设计，以满足光伏组件倾角要求；但斜坡设计破坏了吹塑产品结构的平整性，导致壁厚不均影响浮体质量的同时，其固定斜坡角度和安装方式也限制了其他电器设备的水上安装固定，且此浮体形式连续的运维通道会造成水面遮挡严重。CN201620418220.0、CN201620220867.2等专利公开的水面光伏浮体均采用较为平整的设计方式，通过独立的支撑件将光伏组件支撑起一定的倾角；但该设计方案依然未考虑汇流箱等电器设备的水上安装，且水面遮挡依然严重，不利于该形式浮体在湖泊、水库等地区的使用。

发明内容

本实用新型的目的是提供离散型运维通道独立支撑式水面光伏发电系统,亲水性好、透光亲水、利于生产、稳定性好的光伏浮体，将连接浮体一体多用实现了水面光伏电站光伏组件、电气设备、电缆敷设、维护通道等重要功能，结构简单、安装便宜、成本低、稳定性好。

为了实现上述目的，本实用新型的技术方案为：离散型运维通道独立支撑式水面光伏发电系统，其特征在于：包括四周连续运维通道，所述四周连续运维通道为封闭的矩形结构；所述四周连续运维通道由长度方向的长通道和宽度方向的宽通道组成，所述长通道由多个走道浮体沿两端方向依次组装而成，所述宽通道由走道浮体和连接浮体沿两侧方向交替组装而成；所述宽通道的连接浮体上方铺设有栅格板；

所述四周连续运维通道内沿长度方向上间隔设置有多条宽度方向运维走道，所述运维走道由连接浮体和走道浮体沿两侧方向交替组成，且所述运维走道两端的连接浮体均安装在走道浮体的侧壁上；所述运维走道将四周连续运维通道分割成若干光伏发电区，所述光伏发电区内设置有发电支架网；所述发电支架网包括多排连接浮体组和多列走道浮体组交叉组装而成的网状结构，每排连接浮体组沿宽度方向包括多个连接浮体，每列走道浮体组沿长度方向包括多个走道浮体；

所述走道浮体两端四角设置有两对高低不同的连接耳，所述连接耳由左向右一圈依次为低位第一连接耳、高位第一连接耳、高位第二连接耳和低位第二连接耳；

所述连接浮体两端四角设置有位于中部同一高度的中位连接耳板，中位连接耳板由左向右一圈依次为第一中位连接耳板、第二中位连接耳板、第三中位连接耳板和第四中位连接耳板；

所述中位连接耳板均高于低位第一连接耳和低位第二连接耳，且均低于高位第一连接耳和高位第二连接耳；

每排连接浮体组一端连接浮体的第一中位连接耳板和第二中位连接耳板分别安装在相邻两个走道浮体的高低不同的连接耳间，其第三中位连接耳板安装在一端走道浮体高位第一连接耳上，其第四中位连接耳板安装在另一端走道浮体的低位第一连接耳上；

每排连接浮体组另一端连接浮体的第三中位连接耳板和第四中位连接耳板分别安装在相邻两个走道浮体的高低不同的连接耳间，其第一中位连接耳板一端安装在走道浮体的高位第二连接耳上，其第二中位连接耳板安装在另一端走道浮体的低位第二连接耳上；

每排连接浮体组中部的连接浮体的第一中位连接耳板、第二中位连接耳板、第三中位连接耳板和第四中位连接耳板分别对应地安装在走道浮体两端的高位第一连接耳、高位第二连接耳、低位第二连接耳和低位第一连接耳上；

每列走道浮体组两端走道浮体分别固定在宽通道和运维走道的走道浮体上，所述发电支架网中每列连接浮体组上设置有一排光伏组件或者发电设备，所述发电设备通过电缆固定支架或设备固定支架固定在连接浮体上；每排连接浮体组的连接浮体间隔设置有连接件；有耳板孔设置于连接耳和中位连接耳板上，连接耳和中位连接耳板上相应的耳板孔为螺栓孔，所述走道浮体两端四角的连接耳与连接浮体两端四角的中位连接耳板通过钢螺栓相连。

在上述技术方案中，所述走道浮体的连接耳的耳板上开设有单叶梅花安装孔；所述走道浮体顶面设置有防滑凸起，所述走道浮体周向侧面设置有竖直方向的加强筋，所述走道浮体底面设置有不同方向的流水凹槽；所述连接浮体为矩形方体，所述连接浮体中位连接耳板中部开设有单叶梅花孔，所述连接浮体中部设置有上下贯穿的中孔，所述中孔两侧的连接浮体上设置有下沉槽，所述下沉槽两边设置有三面支撑的内嵌式连接耳，所述内嵌式连接耳上下两端开设有螺栓孔，所述下沉槽一端的连接浮体上对称设置有插槽，所述插槽内开设有梅花孔；所述连接浮体周向端面中间均设置有矩形凹面，所述连接浮体一端矩形凹面两侧对称设置有矩形小凹面，所述矩形凹面和矩形小凹面均于中间水平位置设置有水平板，所述水平板中部开设有螺栓孔。

在上述技术方案中，所述发电设备为汇流箱和逆变器或者电缆。

在上述技术方案中，所述电缆固定支架包括两个相互平行的底梁，所述底梁一端设置有安放电缆或电缆槽盒的支脚，所述支脚上对称开设电缆槽盒固定孔，所述底梁另一端设置有电缆抱箍，所述电缆槽盒固定孔和电缆抱箍之间的对称开设有电缆固定支架螺孔。

在上述技术方案中，所述汇流箱和逆变器通过汇流箱支架或逆变器支架固定安装在连接浮体上；所述汇流箱支架包括电缆固定支架和设备固定支架，所述逆变器支架包括电缆固定支架和设备固定支架，所述设备固定支架包括设置在两个相互平行的底梁上的两对高低立柱，所述高低立柱上倾斜设置有竖梁，所述竖梁上及底梁平行的横梁两端均设置有横梁孔，所述横梁孔与汇流箱或逆变器的安装孔相配合。

在上述技术方案中，所述栅格板通过安装卡扣固定在连接浮体的内嵌式连接耳上；所述安装卡扣为M形，所述安装卡扣中部平面开设有安装卡扣孔；使用时将M形安装卡扣扣于栅格板的栅格间，通过中部螺栓孔与连接浮体的内嵌式连接耳相连，相邻走道浮体与连接浮体上所述连接耳和中位连接耳板之间通过侧固栓螺杆与螺母固定；相邻走道浮体上所述连接耳与连接耳之间通过侧固栓螺杆与螺母固定；所述侧固栓螺杆包括圆形螺台和杆柱，所述杆柱下端设置有螺纹，所述螺纹与圆形螺台之间的杆柱外壁上对称设置有防转凸起；所述螺母外表面四周设置有加强翅片，螺母接触平面上设置有防松凸起。

在上述技术方案中，所述光伏组件一侧通过上安装件固定在支架浮体上，另一侧通过下安装件固定在连接浮体上；所述支架浮体为锯齿形薄板状结构，所述支架浮体两边向外伸出；连接浮体的插槽与设置有矩形小凹面的矩形凹面相连通；所述支架浮体底部设置有与连接浮体的插槽配合的矩形凸起，所述矩形凸起上设置有二个与插槽内梅花孔配合的螺杆，所述支架浮体顶端中部呈半弧形，其半弧形两侧向外伸出的部位设置有组件固定耳板，所述组件固定耳板上开设有小孔；所述支架浮体的侧身上开设有多个椭圆状过风孔；所述上安装件设置有与组件固定耳板配合的L型竖直辐板，所述L型竖直辐板上开设有辐板孔，所述辐板孔与组件固定耳板的小孔配合固定，所述L型竖直辐板顶部设置有水平向上的倾斜板，所述倾斜板上表面设置有上组装孔，所述上组装孔与光伏组件的安装孔配合固定；所述下安装件设置有L型固定架，所述L型固定架底面两侧开设有下安装孔，所述下安装孔与水平板的栓孔配合安装，所述L型固定架顶面设置有竖直倾斜的支撑板和水平倾斜的下安装板，所述下安装板呈Z字形，所述下安装板顶面设置有下组装孔，所述下组装孔与光伏组件的安装孔配合固定。

在上述技术方案中，所述光伏组件一侧通过上安装件分别固定在两个立柱浮体上，所述光伏组件一侧通过立柱浮体固定支撑在连接浮体上；所述光伏组件另一侧通过下安装件固定在连接浮体上；所述立柱浮体为柱状，所述立柱浮体底部设置有和连接浮体的插槽配合的凸起，所述凸起上设置有与插槽内梅花孔配合的螺杆，所述立柱浮体顶端设置有组件固定耳板，所述组件固定耳板上开设有小孔；所述立柱浮体截面大小由下至上逐渐减小。

在上述技术方案中，所述光伏组件一侧通过长立柱状一体化上连接件直接固定在连接浮体上，另一侧通过下安装件固定在连接浮体上；所述连接浮体为矩形方体，所述连接浮体中部设置有上下贯穿的中孔，中孔两侧的连接浮体上设置有下沉槽，所述下沉槽两边设置有三面支撑的内嵌式连接耳；所述中孔短边两侧分别设置有左右对称的矩形小凹面，短边中部分别设置有矩形凹面；所述长立柱状一体化上连接件为L型，水平部分开设有螺栓孔，竖直部分为镂空结构；长立柱状一体化上连接件的水平部分与连接浮体一侧的矩形小凹面相连； L型长立柱状一体化上连接件上部设置有水平倾斜的安装板，安装板上开设有螺栓孔，所述螺栓孔与光伏组件上的螺栓孔配合固定。

本实用新型具有如下优点：

(1)本实用新型提供的一种离散型运维通道独立支撑式水面光伏发电系统，利用非连续的浮体通道间的前后两个连接浮体之间安装踏板，为离散型通道提供通行能力，在满足光伏发电系统安装和发电要求的前提下，增大了水面接触空气和阳光的面积，提高了浮体的透光性和亲水性，保证了水生生物的正常生长，有利于水面光伏发电系统在湖泊、水库、鱼塘等区域的推广；

(2)针对背景技术中由于光伏组件倾角要求造成的浮体薄厚不均的问题，本实用新型利用单立柱支撑式独立支架或长立柱状一体化上连接件，既可满足光伏组件最佳倾角要求，又避免了浮体薄厚不均造成浮体壁厚不均的质量问题，且单立柱支撑式支架单独固定在连接浮体上，保证了组件的整体安装稳定性；

(3)本实用新型提供的一种离散型运维通道独立支撑式水面光伏发电系统，利用已有连接浮体可实现运维通道功能、电气设备安装功能、电缆敷设功能等，不需要额外开设模具，节省了水面光伏电站的成本；

(4)本实用新型提供的水面光伏发电系统组件固定方案，利用组件安装孔固定支撑光伏组件，连接简单可靠、安装便捷；

(5)本实用新型提供的水面光伏发电系统设计方案，避免了背景技术中提到的水面光伏浮体预设部件导致浮体局部部件失效的风险；

(6)本实用新型提供的单叶梅花孔固定侧固螺栓的方案，即可提供为螺杆防转凸起提供固定支撑，又减少了传统四叶梅花孔带来的应力集中点增多现象，在满足功能的同时又增强了浮体的力学结构。

附图说明

图1为本实用新型结构示意图一。

图2为光伏发电区结构示意图。

图3为本实用新型连接浮体、光伏组件、支架浮体装配结构示意图一。

图4为本实用新型连接浮体、光伏组件、支架浮体装配结构示意图二。

图5为本实用新型走道浮体立体结构示意图一。

图6为本实用新型走道浮体立体结构示意图二。

图7为本实用新型连接浮体立体结构示意图一。

图8为本实用新型连接浮体立体结构示意图二。

图9为本实用新型支架浮体立体结构示意图一。

图10为本实用新型支架浮体立体结构示意图二。

图11为本实用新型上安装件立体结构示意图一。

图12为本实用新型下安装件立体结构示意图一。

图13为本实用新型连接件立体结构示意图一。

图14为本实用新型连接件立体结构示意图二。

图15为本实用新型结构示意图二。

图16为本实用新型连接浮体、光伏组件、立柱浮体装配结构示意图一。

图17为本实用新型连接浮体、光伏组件、立柱浮体装配结构示意图二。

图18为本实用新型走道浮体立体结构示意图三。

图19为本实用新型连接浮体立体结构示意图三。

图20为本实用新型立柱浮体立体结构示意图一。

图21为本实用新型上安装件立体结构示意图二。

图22为本实用新型下安装件立体结构示意图二。

图23为本实用新型下安装件立体结构示意图三。

图24为本实用新型逆变器或汇流箱支架结构示意图。

图25为本实用新型单根电缆固定支架结构示意图。

图26为本实用新型覆有栅格板的连接浮体结构示意图。

图27为本实用新型栅格板安装卡扣结构示意图。

图28为本实用新型二个连接浮体装配结构示意图。

图29为本实用新型侧固栓螺杆立体结构示意图。

图30为本实用新型螺母立体结构示意图。

图31为本实用新型连接浮体立体结构示意图四。

图32为本实用新型长立柱状一体化上连接件立体结构示意图一。

图33为本实用新型长立柱状一体化上连接件立体结构示意图二。

图34为本实用新型连接浮体、光伏组件、长立柱状一体化上连接件装配结构示意图一。

图35为本实用新型连接浮体、光伏组件、长立柱状一体化上连接件装配结构示意图二。

图36为本实用新型结构示意图三。

图36中，R指向的阴影部分为有效透光面积。

图中1-走道浮体,1.1-连接耳,1.1a-低位第一连接耳,1.1b-高位第一连接耳,1.1c-高位第二连接耳,1.1d-低位第二连接耳,1a-四周连续运维通道,1a.1-长通道,1a.2-宽通道,1b-运维走道,1c-光伏发电区, 1d-发电支架网,1.2-防滑凸起,1.3-加强筋,1.4-流水凹槽,1.5-走道浮体凹槽,2-连接浮体,2.1-中位连接耳板,2.11-单叶梅花孔,2.1a-第一中位连接耳板,2.1b-第二中位连接耳板,2.1c-第三中位连接耳板,2.1d-第四中位连接耳板,2.2-下沉槽,2.21-内嵌式连接耳,2.3-插槽,2.31-梅花孔,2.4-中间踏板,2.5-矩形小凹面,2.6-水平板,2.61-栓孔,2.7-中孔,2.8- 矩形凹面,3-支架浮体,3.3-组件固定耳板,3.31-小孔,4-栅格板,5-连接件,6-光伏组件,7-发电设备,7a-逆变器单元,7b-电缆,8-上安装件,8.1-L 型竖直辐板,8.11-辐板孔,8.2-倾斜板,8.21-上组装孔,9-下安装件,9.1-L 型固定架,9.11-下安装孔,9.2-下安装板,9.21-下组装孔,9.3-支撑板,10- 电缆固定支架,10.1-底梁,10.2-支脚,10.21-电缆槽盒固定孔,10.3-抱箍, 10.4-螺孔,11-支持架,11.1-高低立柱,11.2-竖梁,11.3-横梁,11.31-横梁孔,12-侧固栓螺杆,12.1-圆形螺台,12.2-杆柱,12.21-螺纹,12.3-防转凸起,13-螺母,13.1-加强翅片,13.2-防松凸起,14-安装卡扣。

具体实施方式

下面结合附图详细说明本实用新型的实施情况，但它们并不构成对本实用新型的限定，仅作举例而已。同时通过说明使本实用新型的优点更加清楚和容易理解。

参阅附图可知：离散型运维通道独立支撑式水面光伏发电系统，包括四周连续运维通道1a，所述四周连续运维通道1a为封闭的矩形结构；所述四周连续运维通道1a由长度方向的长通道1a.1和宽度方向的宽通道1a.2组成，所述长通道1a.1由多个走道浮体1沿两端方向依次组装而成，所述宽通道1a.2由走道浮体1和连接浮体2沿两侧方向交替组装而成；所述宽通道1a.2的连接浮体2上方铺设有栅格板4；

所述四周连续运维通道1a内沿长度方向上间隔设置有多条宽度方向运维走道1b，所述运维走道1b由连接浮体2和走道浮体1沿两侧方向交替组成，且所述运维走道1b两端的连接浮体2均安装在走道浮体1的侧壁上；所述运维走道1b将四周连续运维通道1a分割成若干光伏发电区1c，所述光伏发电区1c内设置有发电支架网1d；所述发电支架网1d包括多排连接浮体组和多列走道浮体组交叉组装而成的网状结构，每排连接浮体组沿宽度方向包括多个连接浮体2，每列走道浮体组沿长度方向包括多个走道浮体1；

所述走道浮体1两端四角设置有两对高低不同的连接耳1.1，所述连接耳1.1由左向右一圈依次为低位第一连接耳1.1a、高位第一连接耳1.1b、高位第二连接耳1.1c和低位第二连接耳1.1d；

所述连接浮体2两端四角设置有位于中部同一高度的中位连接耳板2.1，中位连接耳板2.1由左向右一圈依次为第一中位连接耳板 2.1a、第二中位连接耳板2.1b、第三中位连接耳板2.1c和第四中位连接耳板2.1d；

所述中位连接耳板2.1均高于低位第一连接耳1.1a和低位第二连接耳1.1d，且均低于高位第一连接耳1.1b和高位第二连接耳1.1c；

每排连接浮体组一端连接浮体2的第一中位连接耳板2.1a和第二中位连接耳板2.1b分别安装在相邻两个走道浮体1的高低不同的连接耳1.1间，其第三中位连接耳板2.1c安装在一端走道浮体1高位第一连接耳1.1b上，其第四中位连接耳板2.1d安装在另一端走道浮体1的低位第一连接耳1.1a上；

每排连接浮体组另一端连接浮体2的第三中位连接耳板2.1c和第四中位连接耳板2.1d分别安装在相邻两个走道浮体1的高低不同的连接耳1.1间，其第一中位连接耳板2.1a一端安装在走道浮体1的高位第二连接耳1.1c上，其第二中位连接耳板2.1b安装在另一端走道浮体1的低位第二连接耳1.1d上；

每排连接浮体组中部的连接浮体2的第一中位连接耳板2.1a、第二中位连接耳板2.1b、第三中位连接耳板2.1c和第四中位连接耳板 2.1d分别对应地安装在走道浮体1两端的高位第一连接耳1.1b、高位第二连接耳1.1c、低位第二连接耳1.1d和低位第一连接耳1.1a上；

每列走道浮体组两端走道浮体1分别固定在宽通道1a.2和运维走道1b的走道浮体1上，所述发电支架网1d中每列连接浮体组上设置有一排光伏组件6或者发电设备7，所述发电设备7通过电缆固定支架10或设备固定支架11固定在连接浮体2上；每排连接浮体组的连接浮体2间隔设置有连接件5；有耳板孔设置于连接耳1.1和中位连接耳板2.1上，连接耳1.1和中位连接耳板2.1上相应的耳板孔为螺栓孔，所述走道浮体1两端四角的连接耳1.1与连接浮体2两端四角的中位连接耳板2.1通过钢螺栓相连。

所述走道浮体1的连接耳1.1的耳板上开设有单叶梅花安装孔 1.11；所述走道浮体1顶面设置有防滑凸起1.2，所述走道浮体1周向侧面设置有竖直方向的加强筋1.3，所述走道浮体1底面设置有不同方向的流水凹槽1.4；所述连接浮体2为矩形方体，所述连接浮体2中位连接耳板2.1中部开设有单叶梅花孔2.11，所述连接浮体2中部设置有上下贯穿的中孔2.7，减轻浮体质量的同时增强了浮体结构强度，所述中孔2.7两侧的连接浮体2上设置有下沉槽2.2，所述下沉槽2.2两边设置有三面支撑的内嵌式连接耳2.21，所述内嵌式连接耳2.21上下两端开设有螺栓孔，所述下沉槽2.2一端的连接浮体2上对称设置有插槽2.3，所述插槽2.3内开设有梅花孔2.31；所述连接浮体2周向端面中间均设置有矩形凹面2.4，所述连接浮体2一端矩形凹面2.4两侧对称设置有矩形小凹面2.5，所述矩形凹面2.4和矩形小凹面2.5均于中间水平位置设置有水平板2.6，所述水平板2.6中部开设有螺栓孔2.61。

所述发电设备7为汇流箱和逆变器7a或者电缆7b。

所述电缆固定支架10包括两个相互平行的底梁10.1，所述底梁 10.1一端设置有安放电缆7b或电缆槽盒的支脚10.2，所述支脚10.2 上对称开设电缆槽盒固定孔10.21，所述底梁10.1另一端设置有电缆抱箍10.3，所述电缆槽盒固定孔10.21和电缆抱箍10.3之间的对称开设有电缆固定支架螺孔10.4。

所述汇流箱和逆变器7a通过汇流箱支架或逆变器支架固定安装在连接浮体2上；所述汇流箱支架包括电缆固定支架10和设备固定支架11，所述逆变器支架包括电缆固定支架10和设备固定支架11，所述设备固定支架11包括设置在两个相互平行的底梁10.1上的两对高低立柱11.1，所述高低立柱11.1上倾斜设置有竖梁11.2，所述竖梁 11.2上及与底梁10.1平行的横梁11.3两端均设置有横梁孔11.31，所述横梁孔11.31与汇流箱或逆变器的安装孔相配合，用以安装汇流箱或逆变器。

所述栅格板4通过安装卡扣14固定在连接浮体2的内嵌式连接耳2.21上；所述安装卡扣14为M形，所述安装卡扣14中部平面开设有安装卡扣孔14.1；使用时将M形安装卡扣14扣于栅格板4的栅格间，通过中部螺栓孔与连接浮体2的内嵌式连接耳2.21相连，从而实现栅格板的固定，相邻走道浮体1与连接浮体2上所述连接耳 1.1和中位连接耳板2.1之间通过侧固栓螺杆12与螺母13固定；相邻走道浮体1上所述连接耳1.1与连接耳1.1之间通过侧固栓螺杆12 与螺母13固定；所述侧固栓螺杆12包括圆形螺台12.1和杆柱12.2，所述杆柱12.2下端设置有螺纹12.21，所述螺纹12.21与圆形螺台12.1 之间的杆柱12.2外壁上对称设置有防转凸起12.3；所述螺母13外表面四周设置有加强翅片13.1，螺母接触平面上设置有防松凸起13.2。

所述光伏组件6一侧通过上安装件8固定在支架浮体3上，另一侧通过下安装件9固定在连接浮体2上；所述支架浮体3为锯齿形薄板状结构，所述支架浮体3两边向外伸出；连接浮体2的插槽2.3与设置有矩形小凹面2.5的矩形凹面2.4相连通；所述支架浮体3底部设置有与连接浮体2的插槽2.3配合的矩形凸起3.1，所述矩形凸起 3.1上设置有二个与插槽2.3内梅花孔2.31配合的螺杆3.2，所述支架浮体3顶端中部呈半弧形，其半弧形两侧向外伸出的部位设置有组件固定耳板3.3，所述组件固定耳板3.3上开设有小孔3.31，便于安装组件上安装件；所述支架浮体3的侧身上开设有多个椭圆状过风孔，以减小受风面积；所述上安装件8设置有与组件固定耳板3.3配合的 L型竖直辐板，所述L型竖直辐板上开设有辐板孔8.11，所述辐板孔 8.11与组件固定耳板3.3的小孔3.31配合固定，所述L型竖直辐板 8.1顶部设置有水平向上的倾斜板8.2，所述倾斜板8.2上表面设置有上组装孔8.21，所述上组装孔8.21与光伏组件6的安装孔配合固定；所述下安装件9设置有L型固定架9.1，所述L型固定架9.1底面两侧开设有下安装孔9.11，所述下安装孔9.11与水平板2.6的栓孔2.61 配合安装，所述L型固定架9.1顶面设置有竖直倾斜的支撑板9.3和水平倾斜的下安装板9.2，所述下安装板9.2呈Z字形，所述下安装板9.2顶面设置有下组装孔9.21，所述下组装孔9.21与光伏组件6的安装孔配合固定(如图1、图2、图3、图4、图5、图6、图7、图8、图9、图10、图11、图12、图13、图14、图21、图22、图23、图 24、图25、图27、图29、图30所示)。

离散型运维通道独立支撑式水面光伏发电系统浮力验证计算如下：

例如，采用功率295Wp，尺寸为991mm×1650mm的多晶硅组件，以24块光伏组件为一个单元计算其承载能力如下：

水面光伏发电系统总承重：

光伏组件：19Kg/块×24＝456kg；

浮体自重：走道浮体：3Kg/块×77块＝231kg；连接浮体：8kg/ 块×40块＝320kg；立柱浮体：0.44kg/块×48块＝21.12kg；

安装检修人员：按4人×75Kg/人＝300Kg；

支架与箱变：50Kg/个×4个＝200Kg；

栅格板总重量约84Kg。

若考虑2.0的安全系数，总承重约3224.24kg。

水面光伏发电系统总浮力：

根据浮力公式，走道浮体可提供浮力为42kg/块，连接浮体可提供浮力为93kg/块，立柱浮体可提供浮力1.8kg/块，则总浮力为：42kg/ 块×77块+93kg/块×40块+1.8kg/块*48块＝7040.4kg。

重力与浮力比重约为45.8％。

光伏发电区透光率计算：

根据图36测算有效透光面积为22.07m²，总面积为104.14m²，透光率为21.19％。

所述光伏组件6一侧也可通过上安装件8分别固定在两个立柱浮体上，所述光伏组件6一侧通过立柱浮体固定支撑在连接浮体2上；所述光伏组件6另一侧通过下安装件9固定在连接浮体2上；所述立柱浮体为柱状，所述立柱浮体底部设置有和连接浮体2的插槽2.3配合的凸起，所述凸起上设置有与插槽2.3内梅花孔2.31配合的螺杆，所述立柱浮体顶端设置有组件固定耳板，所述组件固定耳板上开设有小孔，便于安装组件上安装件；所述立柱浮体截面大小由下至上逐渐减小(如图15、图16、图17、图18、图19、图20、图26、图28 所示)。

所述光伏组件6一侧也可通过长立柱状一体化上连接件直接固定在连接浮体2上，另一侧通过下安装件9固定在连接浮体2上；所述连接浮体2为矩形方体，所述连接浮体2中部设置有上下贯穿的中孔2.7，减轻浮体质量的同时增强了浮体结构强度，中孔2.7两侧的连接浮体2上设置有下沉槽2.2，所述下沉槽2.2两边设置有三面支撑的内嵌式连接耳2.21；所述中孔2.7短边两侧分别设置有左右对称的矩形小凹面2.5，可分别固定上组件连接件、下组件连接件；短边中部分别设置有矩形凹面2.4；所述长立柱状一体化上连接件为L型，水平部分开设有螺栓孔，竖直部分为镂空结构，可增强整体强度；长立柱状一体化上连接件的水平部分与连接浮体2一侧的矩形小凹面 2.5相连；L型长立柱状一体化上连接件上部设置有水平倾斜的安装板，安装板上开设有螺栓孔，所述螺栓孔与光伏组件6上的螺栓孔配合固定(如图31、图32、图33、图24、图35所示)。

本实用新型所述的离散型运维通道独立支撑式水面光伏发电系统的安装方法，包括如下步骤：

步骤1：将上安装件8上的组装孔8.21通过螺栓与光伏组件6安装孔固定；

步骤2：将支架浮体3或立柱浮体的下部螺杆3.2插入连接浮体 2的插槽2.3的梅花孔2.31内，并用螺母13拧紧；或将长立柱状一体化上连接件下部通过螺栓与连接浮体2的梅花孔2.31连接固定；

步骤3：将步骤1的上安装件8通过螺栓与支架浮体3的小孔或立柱浮体的小孔或长立柱状一体化上连接件的螺栓孔固定连接，将下安装件9的L型固定架9.1反扣光伏组件6边框下沿，配合安装下安装板9.2后用螺栓将L型固定架9.1、下安装板9.2与连接浮体2相连；

步骤4：将走道浮体1与步骤3中组装好的连接浮体2按照网状结构连接起来，并用侧固栓螺杆12和螺母13拧紧固定；

步骤5：走道浮体1间空隙的前后两个连接浮体2之间安装连接件5，并用螺栓将连接件5与前后连接浮体2固定；

步骤6：光伏发电区1c四周连接浮体2的下沉槽2.2内铺设栅格板4，并用安装卡扣14将栅格板4固定在连接浮体2的内嵌式连接耳2.21上，用螺栓固定；

步骤7：光伏发电区1c内部根据需要在未安装支架浮体3或立柱浮体或长立柱状一体化上连接件和光伏组件6的连接浮体2上安装汇流箱支架或逆变器支架或电缆固定支架10，用以固定逆变器和电缆。

为了能够更加清楚的说明本实用新型所述的离散型运维通道独立支撑式水面光伏发电系统与现有的水面光伏发电系统相比所具有的优点，工作人员将这两种技术方案进行了对比，其对比结果如下表：

由上表可知，本实用新型所述的离散型运维通道独立支撑式水面光伏发电系统与现有的水面光伏发电系统相比，亲水性较好、透光率高，一体多用，易于组装，便于拓展。

其它未说明的部分均属于现有技术。

Claims

1.离散型运维通道独立支撑式水面光伏发电系统，其特征在于：包括四周连续运维通道(1a)，所述四周连续运维通道(1a)为封闭的矩形结构；所述四周连续运维通道(1a)由长度方向的长通道(1a.1)和宽度方向的宽通道(1a.2)组成，所述长通道(1a.1)由多个走道浮体(1)沿两端方向依次组装而成，所述宽通道(1a.2)由走道浮体(1)和连接浮体(2)沿两侧方向交替组装而成；所述宽通道(1a.2)的连接浮体(2)上方铺设有栅格板(4)；

所述四周连续运维通道(1a)内沿长度方向上间隔设置有多条宽度方向运维走道(1b)，所述运维走道(1b)由连接浮体(2)和走道浮体(1)沿两侧方向交替组成，且所述运维走道(1b)两端的连接浮体(2)均安装在走道浮体(1)的侧壁上；所述运维走道(1b)将四周连续运维通道(1a)分割成若干光伏发电区(1c)，所述光伏发电区(1c)内设置有发电支架网(1d)；所述发电支架网(1d)包括多排连接浮体组和多列走道浮体组交叉组装而成的网状结构，每排连接浮体组沿宽度方向包括多个连接浮体(2)，每列走道浮体组沿长度方向包括多个走道浮体(1)；

所述走道浮体(1)两端四角设置有两对高低不同的连接耳(1.1)，所述连接耳(1.1)由左向右一圈依次为低位第一连接耳(1.1a)、高位第一连接耳(1.1b)、高位第二连接耳(1.1c)和低位第二连接耳(1.1d)；

所述连接浮体(2)两端四角设置有位于中部同一高度的中位连接耳板(2.1)，中位连接耳板(2.1)由左向右一圈依次为第一中位连接耳板(2.1a)、第二中位连接耳板(2.1b)、第三中位连接耳板(2.1c)和第四中位连接耳板(2.1d)；

所述中位连接耳板(2.1)均高于低位第一连接耳(1.1a)和低位第二连接耳(1.1d)，且均低于高位第一连接耳(1.1b)和高位第二连接耳(1.1c)；

每排连接浮体组一端连接浮体(2)的第一中位连接耳板(2.1a)和第二中位连接耳板(2.1b)分别安装在相邻两个走道浮体(1)的高低不同的连接耳(1.1)间，其第三中位连接耳板(2.1c)安装在一端走道浮体(1)高位第一连接耳(1.1b)上，其第四中位连接耳板(2.1d)安装在另一端走道浮体(1)的低位第一连接耳(1.1a)上；

每排连接浮体组另一端连接浮体(2)的第三中位连接耳板(2.1c)和第四中位连接耳板(2.1d)分别安装在相邻两个走道浮体(1)的高低不同的连接耳(1.1)间，其第一中位连接耳板(2.1a)一端安装在走道浮体(1)的高位第二连接耳(1.1c)上，其第二中位连接耳板(2.1b)安装在另一端走道浮体(1)的低位第二连接耳(1.1d)上；

每排连接浮体组中部的连接浮体(2)的第一中位连接耳板(2.1a)、第二中位连接耳板(2.1b)、第三中位连接耳板(2.1c)和第四中位连接耳板(2.1d)分别对应地安装在走道浮体(1)两端的高位第一连接耳(1.1b)、高位第二连接耳(1.1c)、低位第二连接耳(1.1d)和低位第一连接耳(1.1a)上；

每列走道浮体组两端走道浮体(1)分别固定在宽通道(1a.2)和运维走道(1b)的走道浮体(1)上，所述发电支架网(1d)中每列连接浮体组上设置有一排光伏组件(6)或者发电设备(7)，所述发电设备(7)通过电缆固定支架(10)或设备固定支架(11)固定在连接浮体(2)上；每排连接浮体组的连接浮体(2)间隔设置有连接件(5)；有耳板孔设置于连接耳(1.1)和中位连接耳板(2.1)上，连接耳(1.1)和中位连接耳板(2.1)上相应的耳板孔为螺栓孔，所述走道浮体(1)两端四角的连接耳(1.1)与连接浮体(2)两端四角的中位连接耳板(2.1)通过钢螺栓相连。

2.根据权利要求1所述的离散型运维通道独立支撑式水面光伏发电系统，其特征在于：所述走道浮体(1)的连接耳(1.1)的耳板上开设有单叶梅花安装孔(1.11)；所述走道浮体(1)顶面设置有防滑凸起(1.2)，所述走道浮体(1)周向侧面设置有竖直方向的加强筋(1.3)，所述走道浮体(1)底面设置有不同方向的流水凹槽(1.4)；所述连接浮体(2)为矩形方体，所述连接浮体(2)中位连接耳板(2.1)中部开设有单叶梅花孔(2.11)，所述连接浮体(2)中部设置有上下贯穿的中孔(2.7)，所述中孔(2.7)两侧的连接浮体(2)上设置有下沉槽(2.2)，所述下沉槽(2.2)两边设置有三面支撑的内嵌式连接耳(2.21)，所述内嵌式连接耳(2.21)上下两端开设有螺栓孔，所述下沉槽(2.2)一端的连接浮体(2)上对称设置有插槽(2.3)，所述插槽(2.3)内开设有梅花孔(2.31)；所述连接浮体(2)周向端面中间均设置有矩形凹面(2.4)，所述连接浮体(2)一端矩形凹面(2.4)两侧对称设置有矩形小凹面(2.5)，所述矩形凹面(2.4)和矩形小凹面(2.5)均于中间水平位置设置有水平板(2.6)，所述水平板(2.6)中部开设有螺栓孔(2.61)。

3.根据权利要求2所述的离散型运维通道独立支撑式水面光伏发电系统，其特征在于：所述发电设备(7)为汇流箱和逆变器(7a)或者电缆(7b)。

4.根据权利要求3所述的离散型运维通道独立支撑式水面光伏发电系统，其特征在于：所述电缆固定支架(10)包括两个相互平行的底梁(10.1)，所述底梁(10.1)一端设置有安放电缆(7b)或电缆槽盒的支脚(10.2)，所述支脚(10.2)上对称开设电缆槽盒固定孔(10.21)，所述底梁(10.1)另一端设置有电缆抱箍(10.3)，所述电缆槽盒固定孔(10.21)和电缆抱箍(10.3)之间的对称开设有电缆固定支架螺孔(10.4)。

5.根据权利要求4所述的离散型运维通道独立支撑式水面光伏发电系统，其特征在于：所述汇流箱和逆变器(7a)通过汇流箱支架或逆变器支架固定安装在连接浮体(2)上；所述汇流箱支架包括电缆固定支架(10)和设备固定支架(11)，所述逆变器支架包括电缆固定支架(10)和设备固定支架(11)，所述设备固定支架(11)包括设置在两个相互平行的底梁(10.1)上的两对高低立柱(11.1)，所述高低立柱(11.1)上倾斜设置有竖梁(11.2)，所述竖梁(11.2)上及底梁(10.1)平行的横梁(11.3)两端均设置有横梁孔(11.31)，所述横梁孔(11.31)与汇流箱或逆变器的安装孔相配合。

6.根据权利要求5所述的离散型运维通道独立支撑式水面光伏发电系统，其特征在于：所述栅格板(4)通过安装卡扣(14)固定在连接浮体(2)的内嵌式连接耳(2.21)上；所述安装卡扣(14)为M形，所述安装卡扣(14)中部平面开设有安装卡扣孔(14.1)；使用时将M形安装卡扣(14)扣于栅格板(4)的栅格间，通过中部螺栓孔与连接浮体(2)的内嵌式连接耳(2.21)相连，相邻走道浮体(1)与连接浮体(2)上所述连接耳(1.1)和中位连接耳板(2.1)之间通过侧固栓螺杆(12)与螺母(13)固定；相邻走道浮体(1)上所述连接耳(1.1)与连接耳(1.1)之间通过侧固栓螺杆(12)与螺母(13)固定；所述侧固栓螺杆(12)包括圆形螺台(12.1)和杆柱(12.2)，所述杆柱(12.2)下端设置有螺纹(12.21)，所述螺纹(12.21)与圆形螺台(12.1)之间的杆柱(12.2)外壁上对称设置有防转凸起(12.3)；所述螺母(13)外表面四周设置有加强翅片(13.1)，螺母接触平面上设置有防松凸起(13.2)。

7.根据权利要求6所述的离散型运维通道独立支撑式水面光伏发电系统，其特征在于：所述光伏组件(6)一侧通过上安装件(8)固定在支架浮体(3)上，另一侧通过下安装件(9)固定在连接浮体(2)上；所述支架浮体(3)为锯齿形薄板状结构，所述支架浮体(3)两边向外伸出；连接浮体(2)的插槽(2.3)与设置有矩形小凹面(2.5)的矩形凹面(2.4)相连通；所述支架浮体(3)底部设置有与连接浮体(2)的插槽(2.3)配合的矩形凸起(3.1)，所述矩形凸起(3.1)上设置有二个与插槽(2.3)内梅花孔(2.31)配合的螺杆(3.2)，所述支架浮体(3)顶端中部呈半弧形，其半弧形两侧向外伸出的部位设置有组件固定耳板(3.3)，所述组件固定耳板(3.3)上开设有小孔(3.31)；所述支架浮体(3)的侧身上开设有多个椭圆状过风孔；所述上安装件(8)设置有与组件固定耳板(3.3)配合的L型竖直辐板，所述L型竖直辐板上开设有辐板孔(8.11)，所述辐板孔(8.11)与组件固定耳板(3.3)的小孔(3.31)配合固定，所述L型竖直辐板(8.1)顶部设置有水平向上的倾斜板(8.2)，所述倾斜板(8.2)上表面设置有上组装孔(8.21)，所述上组装孔(8.21)与光伏组件(6)的安装孔配合固定；所述下安装件(9)设置有L型固定架(9.1)，所述L型固定架(9.1)底面两侧开设有下安装孔(9.11)，所述下安装孔(9.11)与水平板(2.6)的栓孔(2.61)配合安装，所述L型固定架(9.1)顶面设置有竖直倾斜的支撑板(9.3)和水平倾斜的下安装板(9.2)，所述下安装板(9.2)呈Z字形，所述下安装板(9.2)顶面设置有下组装孔(9.21)，所述下组装孔(9.21)与光伏组件(6)的安装孔配合固定。

8.根据权利要求6所述的离散型运维通道独立支撑式水面光伏发电系统，其特征在于：所述光伏组件(6)一侧通过上安装件(8)分别固定在两个立柱浮体上，所述光伏组件(6)一侧通过立柱浮体固定支撑在连接浮体(2)上；所述光伏组件(6)另一侧通过下安装件(9)固定在连接浮体(2)上；所述立柱浮体为柱状，所述立柱浮体底部设置有和连接浮体(2)的插槽(2.3)配合的凸起，所述凸起上设置有与插槽(2.3)内梅花孔(2.31)配合的螺杆，所述立柱浮体顶端设置有组件固定耳板，所述组件固定耳板上开设有小孔；所述立柱浮体截面大小由下至上逐渐减小。

9.根据权利要求6所述的离散型运维通道独立支撑式水面光伏发电系统，其特征在于：所述光伏组件(6)一侧通过长立柱状一体化上连接件直接固定在连接浮体(2)上，另一侧通过下安装件(9)固定在连接浮体(2)上；所述连接浮体(2)为矩形方体，所述连接浮体(2)中部设置有上下贯穿的中孔(2.7)，中孔(2.7)两侧的连接浮体(2)上设置有下沉槽(2.2)，所述下沉槽(2.2)两边设置有三面支撑的内嵌式连接耳(2.21)；所述中孔(2.7)短边两侧分别设置有左右对称的矩形小凹面(2.5)，短边中部分别设置有矩形凹面(2.4)；所述长立柱状一体化上连接件为L型，水平部分开设有螺栓孔，竖直部分为镂空结构；长立柱状一体化上连接件的水平部分与连接浮体(2)一侧的矩形小凹面(2.5)相连；L型长立柱状一体化上连接件上部设置有水平倾斜的安装板，安装板上开设有螺栓孔，所述螺栓孔与光伏组件(6)上的螺栓孔配合固定。