CN210555482U - 一种抗风浪漂浮式海上光伏发电平台 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了种抗风浪漂浮式海上光伏发电平台，包括平台桁架，光伏板组件，压重球，支柱，浮子，垂荡板，桩基础和系泊缆；所述光伏板组件平铺在所述平台桁架上；所述压重球设置在所述平台桁架的下方；所述支柱连接所述平台桁架和所述压重球；所述浮子固定在所述支柱之间，使得所述浮子所提供的浮力能够传递给海上光伏发电平台；所述垂荡板连接在所述压重球的下部；所述桩基础固定在海床内，用于系泊海上光伏发电平台；所述系泊缆的一端系泊于所述支柱上、另一端系泊于所述桩基础上。本实用新型在保证支撑结构抵抗风、浪、流荷载的能力同时，具备经济可行性与施工便利性，以帮助实现光伏发电平台在海洋开放水域的应用。

Description

一种抗风浪漂浮式海上光伏发电平台

技术领域

本实用新型涉及近海结构与光伏发电结构技术，特别涉及一种抗风浪漂浮式海上光伏发电平台。

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。但由于陆上太阳能光伏发电需要占用较大的土地面积和土地资源的稀缺性，使得陆上太阳能光伏发电站的发展受到较大限制，目前大多数陆上太阳能光伏发电站多建立在远离用电中心的荒漠地区，而这使得太阳能光伏发电的用电成本大大增加，从而也制约了太阳能光伏发电的发展。

针对于太阳能光伏发电占用土地资源较多与距离用电中心较远的问题，水上太阳能光伏发电可以很好地解决，此外，水上太阳能光伏发电还具有发电效率高，生态友好，可与养殖业协同发展等优势。但水上太阳能光伏发电面临着适宜开发的封闭水域面积不足的问题，要使水上太阳能光伏发电得到规模化发展，开发海洋水域的水上太阳能光伏发电是必经之路。

海上太阳能光伏发电平台由于处于海洋开放水域，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荷载，其设计要求自然与封闭水域的水上太阳能光伏发电平台存在较大差异，因此，开发新型的海上太阳能光伏发电平台对于太阳能光伏发电事业的发展具有重要意义。

实用新型内容

本实用新型的目的是克服现有技术中的不足，提供一种抗风浪漂浮式海上光伏发电平台，使其在保证支撑结构抵抗风、浪、流荷载的能力同时，具备经济可行性与施工便利性，以帮助实现光伏发电平台在海洋开放水域的应用。

本实用新型所采用的技术方案是：一种抗风浪漂浮式海上光伏发电平台，包括：

平台桁架；

光伏板组件，所述光伏板组件平铺在所述平台桁架上；

压重球，所述压重球设置在所述平台桁架的下方；

支柱，所述支柱连接所述平台桁架和所述压重球)；

浮子，所述浮子固定在所述支柱之间，使得所述浮子所提供的浮力能够传递给海上光伏发电平台；

垂荡板，所述垂荡板连接在所述压重球的下部；

桩基础，所述桩基础固定在海床内，用于系泊海上光伏发电平台；以及，

系泊缆，所述系泊缆的一端系泊于所述支柱上、另一端系泊于所述桩基础上。

进一步地，海上光伏发电平台还包括汇流箱，所述汇流箱设置在所述平台桁架的平面几何中心处，并与所述平台桁架固定连接，所述光伏板组件所发电力经所述汇流箱汇流后通过海底电缆送至陆上变电站。

进一步地，海上光伏发电平台还包括用于连接相邻海上光伏发电平台的平台连接器，所述平台连接器设置在相邻两个所述平台桁架的连接处，所述平台连接器为铰链，所述铰链的两侧分别通过螺栓与两个所述平台桁架相连接，使得相邻两个海上光伏发电平台柔性连接为一体。

进一步地，所述平台桁架为防腐钢管焊接而成的正方形双层钢桁架结构。

进一步地，所述支柱为经防腐处理的钢制空心柱状结构，所述支柱设置有四根；所述支柱的上部侧面与所述平台桁架焊接为一体、下底与所述压重球焊接为一体。

进一步地，所述浮子为聚乙烯圆柱形浮子，所述浮子的直径与所述支柱所围成的正方形的对角线相同，并与所述支柱固定连接。

进一步地，所述压重球的外层为经防腐处理的薄壁钢球，所述薄壁钢球的上部与所述支柱焊接为一体，所述薄壁钢球的内部填充有铅块。

进一步地，所述垂荡板为加肋钢板，所述垂荡板通过钢索与所述压重球的下部焊接连接。

进一步地，所述系泊缆为尼龙缆绳。

进一步地，所述桩基础为经防腐处理的钢管桩基础。

本实用新型的有益效果是：

本实用新型一种抗风浪漂浮式海上光伏发电平台，由于采用模块化设计，使海上光伏发电平台由可单独成体的模块化组件连接而成，且相邻组件之间的连接采用铰链接，从而在保证结构较好的整体性的同时，极大削减了大规模铺设时平台桁架将会承受的巨大弯矩，使结构具备更强的抵御环境荷载的能力。

由于结构可整体浮运，结构的部件生产安装都可以放在陆上进行，仅在海上进行定位系泊工作，减少了海上作业时间，降低了安装难度，提高了生产效率。由于加装了压重球，使得结构整体重心在浮心以下，从而使结构具有回复力，具备一定的自身稳定性；另外加装垂荡板，减小了结构随波流产生的运动；光伏板距离水面较高，抗风浪能力较强。

本结构易于靠船，且平台桁架结构对人员走动非常友好，这使得置于本结构上的光伏发电平台的运维活动相较于目前的水上光伏发电平台更加便利，安全性更高。

附图说明

图1：本实用新型一种抗风浪漂浮式海上光伏发电平台的立体结构示意图；

图2：本实用新型一种抗风浪漂浮式海上光伏发电平台的正视结构示意图；

附图标注：1、平台桁架；2、平台连接器；3、支柱；4、浮子；5、压重球；6、垂荡板；7、光伏板组件；8、汇流箱；9、系泊缆；10、桩基础。

具体实施方式

为能进一步了解本实用新型的实用新型内容、特点及功效，兹例举以下实施例，并配合附图详细说明如下：

如附图1和附图2所示，一种抗风浪漂浮式海上光伏发电平台，包括平台桁架1、平台连接器2、支柱3、浮子4，压重球5、垂荡板6、光伏板组件7、汇流箱8、系泊缆9和桩基础10。

所述平台桁架1用于作为放置光伏板组件7的平台。所述平台桁架1为防腐钢管焊接而成的正方形双层钢桁架结构，上层框架主要由跨过支柱3的“井”字形主梁框架，横向次梁杆件和四边框架组成，下层框架由跨过支柱3的“井”字形主梁框架和四边框架组成，竖向连接钢管均布于两层主梁与四边框架之间，间距视荷载与结构要求而定，横向次梁杆件间距视光伏板组件7长度而定，使光伏板组件7两端搭接在两根横向次梁之间，该水平框架组成了海上光伏发电平台的支撑骨架。

所述平台连接器2为铰链，设置在所述平台桁架1的四条边上，每边设置两个所述平台连接器2；相邻的两个平台桁架1的同向平行安放，则相邻的两个平台桁架1可通过该相邻边上所设置的所述平台连接器2相互连接，即，该相邻边上所设置的所述平台连接器2的两侧分别通过螺栓与两个所述平台桁架1连接，从而使相邻的两个海上光伏发电平台实现柔性连接。

所述支柱3为经防腐处理的钢制空心柱状结构，所述支柱3设置有四根；所述支柱3的上部侧面与所述平台桁架1焊接为一体、下底与所述压重球5焊接为一体，以连接所述平台桁架1和所述压重球5。同时，利用所述支柱3所围成的空间放置所述浮子4，并利用所述支柱3作为所述浮子4的连接固定装置，通过所述浮子4与所述支柱3上预制的螺栓连接口，使用螺栓连接，使所述浮子4所提供的浮力能够传递给整体结构。

所述浮子4为大型聚乙烯圆柱形浮子，所述浮子4的直径与所述支柱3所围成的正方形的对角线相同，所述浮子4设置在所述支柱3之间并通过螺栓与所述支柱3固定连接。

所述压重球5设置在所述平台桁架1的下方；所述压重球5的外层为经防腐处理的薄壁钢球，所述薄壁钢球的上部与所述支柱3焊接为一体，所述薄壁钢球的直径为所述支柱3直径的1.5倍，所述薄壁钢球的内部填充有铅块。

所述垂荡板6连接在所述压重球5的下部；所述垂荡板6为正方形加肋钢板，所述垂荡板6通过钢索与所述压重球5的下部焊接连接为一体。

所述光伏板组件7平铺在所述平台桁架1的次梁之间，使光伏板组件7长度方向上的两端与次梁固定嵌合；所述光伏板组件7所发电力经汇流箱8汇流后通过海底电缆送至陆上变电站。

所述汇流箱8设置在所述平台桁架1的平面几何中心处，所述汇流箱8的外壳与所述平台桁架1通过螺栓固定连接。

所述系泊缆9为尼龙缆绳；所述系泊缆9的一端系泊于所述支柱3的底端与所述压重球5的相接处、另一端系泊于所述桩基础10上，其规格由具体荷载而定。

所述桩基础10为经防腐处理的钢管桩基础；所述桩基础10固定在海床内，用于系泊海上光伏发电平台，其具体尺寸应由实际荷载而定。

本实用新型一种抗风浪漂浮式海上光伏发电平台的施工过程：(1)将系泊缆9一端系于桩基础10上，另一端系上浮球，在指定海域打下桩基础10；(2)平台桁架1、平台连接器2、支柱3、浮子4，压重球5、垂荡板6、光伏板组件7和汇流箱8的标准化生产，并在港口预制为一体；(3)用吊机将连接为一体的结构物置于海中，将牵引绳系于支柱3使用拖船将结构物置于指定位置；(4)将系泊缆9系于支柱3上，取下浮球。

实施例1

平台桁架1中主梁框架钢管长为30m，直径为0.45m，壁厚为6mm，四边框架杆件长为30m，直径为0.45m，壁厚为6mm，次梁杆件长为30m，直径为0.3m，壁厚为5mm，间隔为2m，垂向连接钢管长为0.9m，直径0.15m，壁厚4mm；平台连接器2位于平台桁架1边的三分之一和三分之二长处，轴承直径为1m，长2m；支柱3直径为1.5m，壁厚为15mm，高为5m，间隔为4m；浮子4直径为5.5m，壁厚为0.1m，高为4m；压重球5直径2.25m，壁厚为5mm；垂荡板6边长为5.5m，厚度为3mm；系泊缆9直径0.15m，长为45m；桩基础10直径为1.5m，长为3.5m，壁厚为0.1m。

尽管上面结合附图对本实用新型的优选实施例进行了描述，但是本实用新型并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，并不是限制性的，本领域的普通技术人员在本实用新型的启示下，在不脱离本实用新型宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可以做出很多形式，这些均属于本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种抗风浪漂浮式海上光伏发电平台，其特征在于，包括：

平台桁架(1)；

光伏板组件(7)，所述光伏板组件(7)平铺在所述平台桁架(1)上；

压重球(5)，所述压重球(5)设置在所述平台桁架(1)的下方；

支柱(3)，所述支柱(3)连接所述平台桁架(1)和所述压重球(5)；

浮子(4)，所述浮子(4)固定在所述支柱(3)之间，使得所述浮子(4)所提供的浮力能够传递给海上光伏发电平台；

垂荡板(6)，所述垂荡板(6)连接在所述压重球(5)的下部；

桩基础(10)，所述桩基础(10)固定在海床内，用于系泊海上光伏发电平台；以及，

系泊缆(9)，所述系泊缆(9)的一端系泊于所述支柱(3)上、另一端系泊于所述桩基础(10)上。

2.根据权利要求1所述的一种抗风浪漂浮式海上光伏发电平台，其特征在于，海上光伏发电平台还包括汇流箱(8)，所述汇流箱(8)设置在所述平台桁架(1)的平面几何中心处，并与所述平台桁架(1)固定连接，所述光伏板组件(7)所发电力经所述汇流箱(8)汇流后通过海底电缆送至陆上变电站。

3.根据权利要求1所述的一种抗风浪漂浮式海上光伏发电平台，其特征在于，海上光伏发电平台还包括用于连接相邻海上光伏发电平台的平台连接器(2)，所述平台连接器(2)设置在相邻两个所述平台桁架(1)的连接处，所述平台连接器(2)为铰链，所述铰链的两侧分别通过螺栓与两个所述平台桁架(1)相连接，使得相邻两个海上光伏发电平台柔性连接为一体。

4.根据权利要求1所述的一种抗风浪漂浮式海上光伏发电平台，其特征在于，所述平台桁架(1)为防腐钢管焊接而成的正方形双层钢桁架结构。

5.根据权利要求1所述的一种抗风浪漂浮式海上光伏发电平台，其特征在于，所述支柱(3)为经防腐处理的钢制空心柱状结构，所述支柱(3)设置有四根；所述支柱(3)的上部侧面与所述平台桁架(1)焊接为一体、下底与所述压重球(5)焊接为一体。

6.根据权利要求1所述的一种抗风浪漂浮式海上光伏发电平台，其特征在于，所述浮子(4)为聚乙烯圆柱形浮子，所述浮子(4)的直径与所述支柱(3)所围成的正方形的对角线相同，并与所述支柱(3)固定连接。

7.根据权利要求1所述的一种抗风浪漂浮式海上光伏发电平台，其特征在于，所述压重球(5)的外层为经防腐处理的薄壁钢球，所述薄壁钢球的上部与所述支柱(3)焊接为一体，所述薄壁钢球的内部填充有铅块。

8.根据权利要求1所述的一种抗风浪漂浮式海上光伏发电平台，其特征在于，所述垂荡板(6)为加肋钢板，所述垂荡板(6)通过钢索与所述压重球(5)的下部焊接连接。

9.根据权利要求1所述的一种抗风浪漂浮式海上光伏发电平台，其特征在于，所述系泊缆(9)为尼龙缆绳。

10.根据权利要求1所述的一种抗风浪漂浮式海上光伏发电平台，其特征在于，所述桩基础(10)为经防腐处理的钢管桩基础。

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