CN215120646U - 一种带有阻尼池的海上浮式光伏装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种带有阻尼池的海上浮式光伏装置，属于海上光伏系统设计及施工技术领域，包括锚固系统、光伏支撑结构和光伏组件，所述光伏支撑结构浮于水平面，所述光伏组件安装在所述光伏支撑结构上，所述锚固系统用于固定连接光伏组件，其特征在于：所述光伏支撑结构下方安装有由若干块浮体围成的环形浮框，所述环形浮框中间底部镂空形成阻尼池，所述浮体之间通过联结锁扣可拆卸地固定。本实用新型通过设置带有阻尼池的环形浮框，以解决现有技术中海上光伏设备受波浪影响漂浮稳定性差的技术问题，避免光伏设备受风浪冲击因摆动严重而损坏。

Description

一种带有阻尼池的海上浮式光伏装置

技术领域

本实用新型属于海上光伏系统设计及施工技术领域，尤其涉及一种带有阻尼池的海上浮式光伏装置。

背景技术

国内近海海上风电已大规模开发，海域征用采用海上风机基础点征方式，在风机基础周围存在大量海域，在该海域安装光伏发电，将形成风光互补模式，进一步促进海域资源集约节约利用，因此在传统海上风机塔附近区域布置光伏设备，可形成多点式光伏基础，在近海海域安装光伏发电，将形成风光互补模式，大大提高发电效率。

然而，由于近海海域水较深，波浪颠簸，传统浮式光伏结构易因摆动严重而损坏，以及光伏设备在实际使用过程中，无法有效保证浮式载体在海面上的稳定性。

实用新型内容

本实用新型的目的提出一种带有阻尼池的海上浮式光伏装置，以解决现有技术中海上光伏设备受波浪影响漂浮稳定性差的技术问题。

为了实现上述目的，本实用新型采用了如下技术方案：

一种带有阻尼池的海上浮式光伏装置，包括锚固系统、光伏支撑结构和光伏组件，所述光伏支撑结构浮于水平面，所述光伏组件安装在所述光伏支撑结构上，所述锚固系统用于固定连接光伏组件，所述光伏支撑结构下方安装有由若干块浮体围成的环形浮框，所述环形浮框中间底部镂空形成阻尼池。

作为本实用新型进一步的方案，所述浮体之间通过联结锁扣可拆卸地固定。

作为本实用新型进一步的方案，所述浮体采用高分子材料外壳，所述外壳内填充发泡剂。

作为本实用新型进一步的方案，所述联结锁扣包括联结锁钩、联结件和联结套环，所述联结锁钩和联结套环分别固定在所述联结件的两端，相邻所述浮体的侧部分别设有固定锁钩和固定套环，所述联结锁钩与所述固定套环锁定，所述联结套环与所述固定锁钩锁定。

作为本实用新型进一步的方案，所述锚固系统包括锚固桩和系泊绳，所述环形浮框的端部外侧分别固定有定滑轮，所述系泊绳的一头系在所述锚固桩上，所述系泊绳的另一头绕过所述定滑轮并系有压重块。

作为本实用新型进一步的方案，所述环形浮框上固定有型钢，所述光伏支撑结构固定在所述型钢上，所述光伏支撑结构包括支架撑杆、横梁和檩条，所述横梁和檩条形成框架结构，所述支架撑杆用于固定所述框架结构。

优选的，所述型钢和所述光伏支撑结构表面均设有热镀锌防腐层。

作为本实用新型进一步的方案，所述光伏组件包括阵列排布的多个多晶硅光伏光伏板，所述多晶硅光伏光伏板通过螺栓连接固定在所述檩条上，所述檩条固定于所述横梁上，所述螺栓位于所述多晶硅光伏板正反两面处均设有垫圈。

作为本实用新型进一步的方案，所述多晶硅光伏板上的电力通过汇流箱和输出的电缆进入风机塔筒底部，接入逆变器，通过隔离变压器再接入风机塔底变频器，与风电机组输出电力一起，通过箱变、35kV海缆、升压站，送入电网。

作为本实用新型进一步的方案，所述多晶硅光伏板上的电力通过单独的逆变器箱式升压变单元、海缆登陆进入陆上升压站送出。

优选的，所述逆变器箱式升压变单元放置于框架平台上，所述框架平台搁置在所述环形浮框上，在所述框架平台四周设置安全围栏及检修爬梯。

与现有技术相比，本实用新型提供了一种带有阻尼池的海上浮式光伏装置，具备以下有益效果：

(1)本实用新型的一种带有阻尼池的海上浮式光伏装置，通过设置环形浮框，其内侧形成阻尼池，即海水可以同时环绕于环形浮框的外侧和内侧，当遇到风浪冲击时，环形浮框的外侧和内侧同时提供冲击力，对整个浮式光伏装置可形成缓冲阻尼，大大提高了其稳定性，避免光伏设备因摆动严重而损坏。

(2)本实用新型的一种带有阻尼池的海上浮式光伏装置，通过设置联结锁扣，可实现浮体可拆卸地安装及维修替换，通过多个浮体组装可安装形成较大尺寸的海上浮式光伏装置，提高了装置漂浮稳定性，扩大了光伏面积，也有效提升了发电量，解决了传统海上光伏装置整体结构单一、尺寸规模小、施工复杂及维护成本大的技术问题。

附图说明

图1为本实用新型的一种带有阻尼池的海上浮式光伏装置的结构示意图；

图2为本实用新型的一种带有阻尼池的海上浮式光伏装置的结构俯视图；

图3为本实用新型的一种带有阻尼池的海上浮式光伏装置的光伏支撑结构和光伏组件的局部放大图；

图中：10、环形浮框；11、浮体；12、联结锁扣；121、联结锁；122、联结件；123、联结套环；13、固定锁钩；14、固定套环；20、锚固系统；21、锚固桩；22、系泊纤维绳；23、定滑轮；24、压重块；30、光伏支撑结构；31、支架撑杆；32、横梁；33、檩条；40、光伏组件；41、光伏板；42、螺栓；50、型钢。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

请参阅图1-3，本实用新型提供的一种带有阻尼池的海上浮式光伏装置，具体包含如下：

环形浮框10：

环形浮框10为环绕形成的框型浮体11结构，可以由多个浮体11组成，可以形成圆环形，方形，日字形或格子状等多种形式的结构造型。本实施例中，以方形结构为例，环形浮框10由四块浮体11圈围而成，浮体11采用高分子材料外壳和壳内填充发泡剂。

请参阅图2，浮体11围成环形浮框10，中间底部为镂空结构，相当于形成放置在海水中形状类似无底的游泳池，构成了阻尼池，在风浪冲击下，环形浮框10外侧和内侧可同时受到冲击力，进而形成缓冲阻尼，有效提高了整体结构漂浮的稳定性。

本实施例中，在浮体11边侧设置有联结锁扣12，联结锁扣12包括联结锁钩121、联结件122和联结套环123，联结锁钩121和联结套环123固定在联结件122的两端，浮体11上分别设有固定锁钩13和固定套环14，所述固定锁钩13设置在浮体11的同一方向，固定套环14设在固定锁钩13的相对方向，联结锁钩121与固定套环14可拆卸地连接锁定，联结套环123与固定锁钩13可拆卸地连接锁定。

具体地，在环形浮框10上使用的联结锁扣12中，其联结件122可以是柔性管或绳索结构，也可以是刚性管件。例如，本实施例中，环形浮框10外部采用柔性管或绳索结构，而环形浮框10内侧，则采用不锈钢管作为联结件122，使得整体环形浮框10在具备一定结构强度的同时，受海水冲击后还有吸收耗散部分阻力，保证浮体11不易被刚性连接件过度受力而损坏浮体11连接固定部位。

本实施例中，请参阅图2，在环形浮框10内侧相连的四个内角处还设有联结锁扣12，形成三角稳固结构，其中联结件122可为刚性管件以有效提高环形浮框10的整体结构强度。此外，其联结件122可采用拉簧结构或其他阻尼元件，在保证结构强度的同时，提供一定缓冲力，避免环形浮框10在海浪冲击下局部受损。

在其他一些实施例中，联结锁扣12两端可采用统一相同的联结锁钩121或联结套环123的形式，对应的在浮体11上设置与之锁定配合的统一的固定套环14或固定锁钩13。

锚固系统20：

由锚固桩21、系泊纤维绳22、定滑轮23、压重块24组成，系泊纤维绳22一头系在锚固桩21，穿过环形浮框10的四角外侧伸出的定滑轮23(定滑轮23用抱箍抱在浮体11上)，系泊纤维绳22另一头系在压重块24上，压重块24可采用钢筋混凝土压块。本实施例中，系泊纤维绳22也可采用其他材质的绳索结构，不局限于纤维材质，也可为索链结构。

通过钢筋混凝土压块的重量，保证平台受潮位涨落升降时，系泊纤维绳22始终拉紧，进而尽可能减小环形浮框10受风浪影响而晃动。

光伏支撑结构30：

请查阅图3，在环形浮框10上搁置型钢50，并采用包箍连接固定，光伏支撑结构30安装在型钢50上，用于固定支撑光伏元件。具体地，光伏支撑结构30采用冷弯薄壁型钢50制作。光伏支撑结构30包括支架撑杆31、横梁32和檩条33，横梁32和檩条33形成框架结构，支架撑杆31固定于型钢50上，用于支撑固定横梁32和檩条33形成框架结构，框架结构一般采用两种尺寸形式：长宽分别为10.1m×3.32m、20.2m×3.32m。支架撑杆31与横梁32、横梁32与檩条33之间均为刚接。支架满足规范对强度、刚度、稳定等各项指标要求，以满足抵抗海上最强风力的要求，确保光伏支撑结构30安全、稳定。

支架钢结构均采用热镀锌防腐处理，如腐蚀严重可采用牺牲阳极系统或外加电流保护。

光伏组件40：

光伏支撑结构30上布置多晶硅光伏组件，多晶硅光伏组件由多个多晶硅光伏板41排布成至少两行，具体地，每个组串单元可由20块(横向10列，竖向2行)或40块(横向20列，竖向2行)尺寸为1650×992×46mm多晶硅光伏板41组成，光伏板41竖向布置。

在光伏支撑结构30的横梁32之间，按照光伏板41的安装宽度布置檩条33，用于直接承受光伏板41的重量，檩条33固定于支架横梁32上，光伏板41每条长边上有二个点与檩条33连接，一块光伏板41共有四个点与檩条33固定。光伏板41与檩条33的连接采用螺栓42连接，并在光伏板41正反两面处配加垫圈。

电力送出系统(图中未示出)：

光伏板41上电力通过汇流箱，输出的电缆进入风机塔筒底部，接入逆变器，通过隔离变压器再接入风机塔底变频器，与风电机组输出电力一起，通过箱变、35kV海缆、升压站，送入电网；

本实用新型的另一实施例中，若光伏容量较大，则需通过单独的逆变器箱式升压变单元、海缆登陆进入陆上升压站送出。此时，采用单独逆变器箱式升压变单元方式，将该单元设备直接放置于框架平台，框架平台搁置在环形浮框10上，在框架平台四周设置安全围栏及检修爬梯(图中未示出)。

以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，本实用新型的一种带有阻尼池的海上浮式光伏装置除了领域范围的延展，任何本领域技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，根据本实用新型的技术方案及其实用新型构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种带有阻尼池的海上浮式光伏装置，一种带有阻尼池的海上浮式光伏装置，包括锚固系统、光伏支撑结构和光伏组件，所述光伏支撑结构浮于水平面，所述光伏组件安装在所述光伏支撑结构上，所述锚固系统用于固定连接光伏组件，其特征在于：所述光伏支撑结构下方安装有由若干块浮体围成的环形浮框，所述环形浮框中间底部镂空形成阻尼池。

2.如权利要求1所述的一种带有阻尼池的海上浮式光伏装置，其特征在于：所述浮体之间通过联结锁扣可拆卸地固定。

3.如权利要求1或2所述的一种带有阻尼池的海上浮式光伏装置，其特征在于：所述浮体采用高分子材料外壳，所述外壳内填充发泡剂。

4.如权利要求2所述的一种带有阻尼池的海上浮式光伏装置，其特征在于：所述联结锁扣包括联结锁钩、联结件和联结套环，所述联结锁钩和联结套环分别固定在所述联结件的两端，相邻所述浮体的侧部分别设有固定锁钩和固定套环，所述联结锁钩与所述固定套环锁定，所述联结套环与所述固定锁钩锁定。

5.如权利要求1或2所述的一种带有阻尼池的海上浮式光伏装置，其特征在于：所述锚固系统包括锚固桩和系泊绳，所述环形浮框的端部外侧分别固定有定滑轮，所述系泊绳的一头系在所述锚固桩上，所述系泊绳的另一头绕过所述定滑轮并系有压重块。

6.如权利要求1或2所述的一种带有阻尼池的海上浮式光伏装置，其特征在于：所述环形浮框上固定有型钢，所述光伏支撑结构固定在所述型钢上，所述光伏支撑结构包括支架撑杆、横梁和檩条，所述横梁和檩条形成框架结构，所述支架撑杆用于固定所述框架结构。

7.如权利要求6所述的一种带有阻尼池的海上浮式光伏装置，其特征在于：所述型钢和所述光伏支撑结构表面均设有热镀锌防腐层。

8.如权利要求6所述的一种带有阻尼池的海上浮式光伏装置，其特征在于：所述光伏组件包括阵列排布的多个多晶硅光伏板，所述多晶硅光伏板通过螺栓连接固定在所述檩条上，所述檩条固定于所述横梁上，所述螺栓位于所述多晶硅光伏板正反两面处均设有垫圈。

9.如权利要求8所述的一种带有阻尼池的海上浮式光伏装置，其特征在于：所述多晶硅光伏板上的电力通过汇流箱和输出的电缆进入风机塔筒底部，接入逆变器，通过隔离变压器再接入风机塔底变频器，与风电机组输出电力一起，通过箱变、35kV海缆、升压站，送入电网。

10.如权利要求9所述的一种带有阻尼池的海上浮式光伏装置，其特征在于：所述多晶硅光伏板上的电力通过单独的逆变器箱式升压变单元、海缆登陆进入陆上升压站送出。

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