CN210175091U - 漂浮式光伏发电安装系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种漂浮式光伏发电安装系统，涉及光伏发电技术领域，包括漂浮式光伏发电阵列，所述漂浮式光伏发电阵列包括至少两根互相平行的主梁，所述主梁的下方安装有漂浮筒，所述主梁上等距安装有若干根垂直于主梁的横梁，相邻两根所述主梁上安装有一组光伏组件，每组所述光伏组件包括沿主梁长度方向等距安装的若干块光伏板；本实用新型采用漂浮筒使光伏组件的支架漂浮在水面上，安装方便，稳定性高，施工难度低；多个漂浮式光伏发电阵列可拼接成光伏发电方阵，光伏发电方阵可进一步拼接形成大范围的光伏发电系统，不仅解决了光伏项目在广阔水域建设的难题，而且可大大提高光伏发电系统在广阔水域的稳定性，降低了水面安装光伏组件的风险。

Description

漂浮式光伏发电安装系统

技术领域

本发明涉及光伏发电技术领域，特别是涉及一种漂浮式光伏发电安装系统。

背景技术

光伏电站由于其绿色无污染等优点而被广泛关注和发展。近年来，由于光伏电站的建设已不再局限于陆地，由于地球水域面积约占地球总面积的79%，因此建造水上光伏电站能够最大程度地利用广阔的水域资源并有助于提升土地资源的利用率，所以水上光伏电站也势必成为光伏行业发展的一个重要方向。而如何将光伏组件稳定设置在水面上，是本领域技术人员需要解决的问题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，克服现有技术的缺点，提供一种漂浮式光伏发电安装系统。

为了解决以上技术问题，本发明的技术方案如下：

一种漂浮式光伏发电安装系统，包括漂浮式光伏发电阵列，所述漂浮式光伏发电阵列包括至少两根互相平行的主梁，所述主梁的下方安装有漂浮筒，所述主梁上沿其长度方向等距安装有若干根垂直于主梁的横梁，相邻两根所述主梁上安装有一组光伏组件，每组所述光伏组件包括沿主梁长度方向等距安装的若干块光伏板。

进一步地，主梁上位于任一光伏板下方安装有一组前立柱和后立柱，前立柱和后立柱的上端分别与光伏板相对的两侧边连接，后立柱的长度大于前立柱的长度。

前所述的一种漂浮式光伏发电安装系统，相邻两根主梁的端部设置有侧梁，主梁与侧梁上均对称设置有连接孔，两个漂浮式光伏发电阵列中相邻两根主梁或侧梁之间通过连接孔设置有连接杆，两个漂浮式光伏发电阵列通过连接杆实现拼接，若干个漂浮式光伏发电阵列拼接后形成光伏发电方阵。

前所述的一种漂浮式光伏发电安装系统，漂浮式光伏发电安装系统包括拼接成矩形光伏发电系统的若干个光伏发电方阵，任意两个相邻的光伏发电方阵中相邻的两侧边之间设置有第一维护通道，矩形光伏发电系统的外侧边均设置有第二维护通道，第一维护通道和第二维护通道均包括互相平行的两根连接主梁以及沿主梁长度方向等距安装的若干根垂直于连接主梁的连接横梁，连接主梁的下方安装有浮箱，第一维护通道的连接主梁上安装有通道钢格栅以及桥架，桥架上安装有汇流箱，光伏发电方阵的电缆均设置在桥架内，第二维护通道的连接主梁上安装有通道钢格栅，通道钢格栅以及桥架均沿连接主梁的长度方向设置。

前所述的一种漂浮式光伏发电安装系统，矩形光伏发电系统连接有若干块水下锚块，第二维护通道的连接主梁上沿其长度方向等距安装有挂钩，水下锚块通过钢丝绳与挂钩连接。

前所述的一种漂浮式光伏发电安装系统，任意一个水下锚块与与其相邻的两个挂钩之间的钢丝绳呈V字型。

前所述的一种漂浮式光伏发电安装系统，任意一个水下锚块与相邻的挂钩之间钢丝绳的长度大于该水下锚块与挂钩之间的距离2-3m。

前所述的一种漂浮式光伏发电安装系统，相邻的漂浮式光伏发电阵列以及光伏发电方阵与相邻的维护维护通道之间均设置有踏板。

前所述的一种漂浮式光伏发电安装系统，第一维护通道和第二维护通道的连接主梁上还安装有若干根支撑斜梁，支撑斜梁的两端分别设置在两根连接主梁上，且沿相邻两根连接横梁的对角线方向设置。

本发明的有益效果是：

（1）本发明采用漂浮筒使光伏组件的支架漂浮在水面上，安装方便，稳定性高，施工难度低；另外，多个漂浮式光伏发电阵列可拼接成光伏发电方阵，光伏发电方阵可进一步拼接形成大范围的光伏发电系统，不仅解决了光伏项目在广阔水域建设的难题，优化了光伏资源，而且多个光伏发电阵列互相拼接可大大提高光伏发电系统在广阔水域的稳定性，降低了水面安装光伏组件的风险；

（2）本发明在每块光伏板的下方均设置有前立柱和后立柱，通过前立柱和后立柱对光伏板的支撑作用，使光伏板均倾斜安装在主梁上，相比平铺在主梁上，可以更有效地采集太阳能，得到更高的光伏利用率；

（3）本发明在光伏发电系统内安装有第一维护通道和第二维护通道，便于操作人员移动至光伏发电系统内，对光伏组件进行维护，保证了光伏发电系统的长期正常工作；

（4）本发明在光伏发电系统上连接有多块水下锚块，通过水下锚块对光伏发电系统进行稳固，大大提高了光伏发电系统的稳定性，避免发电阵列倾覆，使光伏发电系统更好地保持平衡；

（5）本发明中水下锚块与相邻的挂钩之间钢丝绳的长度大于水下锚块与挂钩之间的距离，使钢丝绳留有一定的活动余量，防止因水面大幅上升导致的钢丝绳长度不够的问题。

附图说明

图1为漂浮式光伏发电阵列的结构示意图；

图2为图1的俯视图；

图3为光伏发电系统的结构示意图；

图4为第一维护通道的结构示意图；

图5为第二维护通道的结构示意图；

其中：1、主梁；2、漂浮筒；3、横梁；4、光伏板；5、前立柱；6、后立柱；7、侧梁；8、连接杆；9、光伏发电方阵；10、第一维护通道；11、第二维护通道；12、连接主梁；13、连接横梁；14、浮箱；15、通道钢格栅；16、桥架；17、水下锚块；18、钢丝绳；19、踏板；20、支撑斜梁；21、挂钩。

具体实施方式

为使本发明的内容更容易被清楚地理解，下面根据具体实施方式并结合附图，对本发明作出进一步详细的说明。

本实施例提供了一种漂浮式光伏发电安装系统，参见图3，包括四个光伏发电方阵9，这四个光伏发电方阵9拼接成一个矩形的光伏发电系统。其中，每个光伏发电方阵9均由若干个漂浮式光伏发电阵列拼接而成，参见图1、图2，每个漂浮式光伏发电阵列包括四根互相平行的主梁1，主梁1为U型钢，在主梁1上通过螺栓固定安装有多根垂直于主梁1的横梁3，多根横梁3沿主梁1的长度方向均匀排布，且每根横梁3均连接在四根主梁1上，形成一个光伏组件的安装支架。在主梁1的下方固定安装有多个漂浮筒2，在主梁1上安装有两组光伏组件，参见图2，两根主梁1之间安装有一组光伏组件，每组光伏组件包括沿主梁1长度方向均匀排布的多块光伏板4。

在主梁1上位于每块光伏板4的下方均安装有一组前立柱5和后立柱6，前立柱5和后立柱6的下端通过螺栓固定安装在主梁1上，上端分别与光伏板4的左右两侧边固定连接。其中，前立柱5的长度小于后立柱6的长度，因此，光伏板4均倾斜安装在主梁1上，相比平铺在主梁1上，可以更有效地采集太阳能，得到更高的光伏利用率。

在每个漂浮式光伏发电阵列中，主梁1的左端和右端均通过螺栓固定安装有侧梁7，侧梁7也为U型钢，在两根侧梁7上通过螺栓对应安装有两块连接板，在连接板的端部开设有连接孔；在外侧的两根主梁1上通过螺栓对应安装有多块连接板，在连接板的端部开设有连接孔，使相邻的两个漂浮式光伏发电阵列可通过连接杆8实现拼接，且两个漂浮式光伏发电阵列可沿前后左右四个方向进行对接。

参见图3，在四个光伏发电方阵9拼接形成的光伏发电系统的中部设置有“十”字型的第一维护通道10，该第一维护通道10包括互相平行的两根连接主梁12以及沿连接主梁12长度方向等距安装的若干根垂直于连接主梁12的连接横梁13，参见图4，连接主梁12的下方通过螺栓固定安装有多个浮箱14，连接横梁13上通过螺栓安装有沿连接主梁12长度方向设置的通道钢格栅15以及桥架16，其中，通道钢格栅15位于桥架16的一侧，通道钢格栅15可供维护人员沿光伏发电方阵9移动，在桥架16上固定安装有汇流箱，光伏发电方阵9的电缆均设置在桥架16内。第一维护通道10的连接主梁12上对应于漂浮式光伏发电阵列主梁1的连接孔也安装有连接孔，连接主梁12通过连接杆8与主梁1连接，从而实现第一维护通道10在光伏发电方阵9内的连接。

在光伏发电系统的外侧边设置有围绕光伏发电系统的第二维护通道11，第二维护通道11包括互相平行的两根连接主梁12以及沿连接主梁12长度方向等距安装的若干根垂直于连接主梁12的连接横梁13，在连接主梁12上还固定安装有多根支撑斜梁20，参见图5，支撑斜梁20的两端通过螺栓分别安装在两根连接主梁12上，且支撑斜梁20位于相邻两根连接横梁13与连接主梁12围成的矩形的对角线上，在斜梁以及横梁3上通过螺栓固定安装有通过钢格栅。在第二维护通道11中，连接主梁121朝向光伏发电方阵9的一侧设置有与光伏发电方阵9连接的连接孔，连接主梁12通过连接杆8与光伏发电方阵9中的主梁1连接，实现第二维护通道11与光伏发电方阵9的连接。

另外，在光伏发电方阵9与相邻的第一维护通道10以及第二维护通道11之间以及相邻漂浮式光伏发电阵列之间均通过螺栓固定安装有踏板19，便于维护人员从维护通道进入光伏发电方阵9，对光伏发电系统进行维护。

在第二维护通道11中，连接主梁121远离光伏发电方阵9的一侧等距设置有多个挂钩21，水下锚块17通过钢丝绳18与挂钩21连接，实现水下锚块17与光伏发电系统的稳定连接。其中，参见图3，位于光伏发电系统的左右两侧的水下锚块17均位于两个相邻的挂钩21之间，每个水下锚块17与相邻两个挂钩21之间的钢丝绳18均呈V字型；而位于光伏发电系统的上下两端，由于挂钩21之间的间距较为紧密，且光伏发电系统受到的外力较大，因此每个挂钩21均通过钢丝绳18与一个水下锚块17连接。

其中，钢丝绳18的截面积直径大于≥12mm，每个水下锚块17与相邻的挂钩21之间钢丝绳18的长度大于该水下锚块17与挂钩21之间的直线距离，且超过2-3m，使钢丝绳18留有2-3m的活动余量，防止因水面大幅上升导致的钢丝绳18长度不够的问题。在钢丝绳18挂钩21处采用U型钢制护片进行保护。

除光伏阵列外，所有光伏输出电缆全部采用漂浮式工艺，即电缆通浮块漂浮在水面，光伏发电阵列内电缆汇集采用桥架16，桥架16放置在阵列中间的维护通道处，汇集完成后的电缆跨方阵输送时套碳素波纹管后再与浮块连接，固定方式采用抱箍式。汇流设备采用平放方式平躺在浮筒上进行固定，升压设备整体采用大型浮筒与钢制浮台相结合，浮台周围单独放置锚块用钢丝绳18链接进行固定，且固定完成后应当增加一道钢丝绳18与周围光伏阵列锚绳处连接作进行二次保护。

本实施例还提供了一种漂浮式光伏发电系统的安装方法，包括以下步骤：

S1：在岸边进行漂浮式光伏发电阵列的安装，包括安装支架、漂浮筒2以及光伏组件的安装；

S2：将拼接完成的漂浮式光伏发电阵列推入浅水区域，将若干个漂浮式光伏发电阵列依次拼接，进行光伏发电方阵9的拼接；

S3：通过船体进行水下锚块17的下沉工作，下沉完成后由水下锚块17上引出钢丝绳18；

S4：将拼接完成的光伏发电方阵9移动至深水区域，进行光伏发电系统的拼接，并将第一维护通道10与第二维护通道11拼接至光伏发电系统内；

S5：拼接完成后将钢丝绳18的上端固定连接在光伏发电系统上，完成漂浮式光伏发电系统的安装。

除上述实施例外，本发明还可以有其他实施方式；凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案，均落在本发明要求的保护范围。

Claims (9)

1.一种漂浮式光伏发电安装系统，其特征在于：包括漂浮式光伏发电阵列，所述漂浮式光伏发电阵列包括至少两根互相平行的主梁(1)，所述主梁(1)的下方安装有漂浮筒(2)，所述主梁(1)上沿其长度方向等距安装有若干根垂直于主梁(1)的横梁(3)，相邻两根所述主梁(1)上安装有一组光伏组件，每组所述光伏组件包括沿主梁(1)长度方向等距安装的若干块光伏板(4)。

2.根据权利要求1所述的一种漂浮式光伏发电安装系统，其特征在于：所述主梁(1)上位于任一光伏板(4)下方安装有一组前立柱(5)和后立柱(6)，所述前立柱(5)和后立柱(6)的上端分别与光伏板(4)相对的两侧边连接，所述后立柱(6)的长度大于前立柱(5)的长度。

3.根据权利要求1所述的一种漂浮式光伏发电安装系统，其特征在于：相邻两根所述主梁(1)的端部设置有侧梁(7)，所述主梁(1)与侧梁(7)上均对称设置有连接孔，两个所述漂浮式光伏发电阵列中相邻两根所述主梁(1)或侧梁(7)之间通过连接孔设置有连接杆(8)，两个所述漂浮式光伏发电阵列通过连接杆(8)实现拼接，若干个所述漂浮式光伏发电阵列拼接后形成光伏发电方阵(9)。

4.根据权利要求3所述的一种漂浮式光伏发电安装系统，其特征在于：所述漂浮式光伏发电安装系统包括拼接成矩形光伏发电系统的若干个光伏发电方阵(9)，任意两个相邻的所述光伏发电方阵(9)中相邻的两侧边之间设置有第一维护通道(10)，所述矩形光伏发电系统的外侧边均设置有第二维护通道(11)，

所述第一维护通道(10)和第二维护通道(11)均包括互相平行的两根连接主梁(12)以及沿连接主梁(12)长度方向等距安装的若干根垂直于连接主梁(12)的连接横梁(13)，所述连接主梁(12)的下方安装有浮箱(14)，所述第一维护通道(10)的连接主梁(12)上安装有通道钢格栅(15)以及桥架(16)，所述桥架(16)上安装有汇流箱，所述光伏发电方阵(9)的电缆均设置在桥架(16)内，所述第二维护通道(11)的连接主梁(12)上安装有通道钢格栅(15)，所述通道钢格栅(15)以及桥架(16)均沿连接主梁(12)的长度方向设置。

5.根据权利要求4所述的一种漂浮式光伏发电安装系统，其特征在于：所述矩形光伏发电系统连接有若干块水下锚块(17)，所述第二维护通道(11)的连接主梁(12)上沿其长度方向等距安装有挂钩(21)，所述水下锚块(17)通过钢丝绳(18)与挂钩(21)连接。

6.根据权利要求5所述的一种漂浮式光伏发电安装系统，其特征在于：任意一个所述水下锚块(17)和与其相邻的两个挂钩(21)之间的钢丝绳(18)呈V字型。

7.根据权利要求5所述的一种漂浮式光伏发电安装系统，其特征在于：任意一个所述水下锚块(17)与相邻的挂钩(21)之间钢丝绳(18)的长度大于该水下锚块(17)与挂钩(21)之间的距离2-3m。

8.根据权利要求4所述的一种漂浮式光伏发电安装系统，其特征在于：相邻的所述漂浮式光伏发电阵列之间以及所述光伏发电方阵(9)与相邻的维护维护通道之间设置有踏板(19)。

9.根据权利要求4所述的一种漂浮式光伏发电安装系统，其特征在于：所述第一维护通道(10)和第二维护通道(11)的连接主梁(12)上还安装有若干根支撑斜梁(20)，所述支撑斜梁(20)的两端分别设置在两根连接主梁(12)上，且沿相邻两根连接横梁(13)的对角线方向设置。

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