CN217533182U - 一种漂浮式光伏平台及光伏系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种漂浮式光伏平台及光伏系统，包括漂浮单元，漂浮单元包括：柔性支撑组件，包括多个浮体单元和连接多个浮体单元的柔性连接件；浮体组件，用于部分浸没于水体；其中，浮体单元的上表面用于安装并支撑柔性光伏组件，浮体组件围设于柔性支撑组件的外围且与柔性支撑组件的端侧固定连接。该漂浮式光伏平台，省去了组件支架，因此对应的浮体配置能够得到减少，总体上降低了耗材，从而降低了成本；另外由于柔性支撑组件具有一定的柔性，且柔性支撑组件的下表面更加贴近水面，因此柔性支撑组件及安装于其上的柔性光伏组件能够以顺随水面波浪流动与传播的方式适应性运动，提升漂浮式光伏平台的抗风浪性能。

Description

一种漂浮式光伏平台及光伏系统

技术领域

本实用新型涉及水上光伏技术领域，更具体地说，涉及一种漂浮式光伏平台及光伏系统。

背景技术

漂浮式光伏平台是构建水上光伏电站必不可少的结构，现有的漂浮式光伏平台，大都采用浮体上方设置组件支架的方式对光伏组件进行安装并支撑。该种方式需要耗费较多的浮体和组件支架，耗材较多，成本较高；并且漂浮式光伏平台在恶劣工况下抗风浪性能较差。

综上所述，如何解决漂浮式光伏平台存在成本高且抗风浪性能较差的问题已经成为本领域技术人员亟待解决的问题。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型提供了一种漂浮式光伏平台及光伏系统，以解决漂浮式光伏平台存在成本高且抗风浪性较差的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种漂浮式光伏平台，包括漂浮单元，所述漂浮单元包括：

柔性支撑组件，包括多个浮体单元和连接多个所述浮体单元的柔性连接件；

浮体组件，用于部分浸没于水体；

其中，所述浮体单元的上表面用于安装并支撑柔性光伏组件，所述浮体组件围设于所述柔性支撑组件的外围且与所述柔性支撑组件的端侧固定连接。

可选地，所述浮体单元与所述柔性连接件为一体式结构或分体式固定连接的结构。

可选地，所述柔性连接件为柔性膜体，所述浮体单元在所述柔性膜体上均匀排布。

可选地，所述柔性膜体为整体布置的柔性膜体；或，所述柔性膜体为在所述浮体组件的围设内侧自一侧向另一侧依次排布的多张子柔性膜体，每个所述子柔性膜体上设置有至少一个所述浮体单元。

可选地，所述柔性膜体上对应相邻两个所述浮体单元之间的间隙位置设置有至少一个漏水孔。

可选地，所述柔性膜体上两个相对的边沿设置有间隔布置的凸沿，所述浮体组件的围设内侧设置有与所述凸沿相适配的固定部，所述凸沿固定于所述固定部。

可选地，所述柔性连接件设置于所述浮体单元的周边，相邻两个所述浮体单元的柔性连接件通过连接部件连接。

可选地，所述柔性连接件为在所述浮体组件的围设内侧的相对侧布置的多根柔性拉绳，所述浮体单元固定于所述柔性拉绳上。

可选地，所述柔性拉绳在所述浮体组件的围设内侧以横向依次排布、纵向依次排布或交错排布的方式布置。

可选地，所述浮体单元为气囊，且所述气囊内部中空或填充有浮体填充材料。

可选地，多个所述漂浮单元对拼构成一个工作组，且相邻两个所述漂浮单元的浮体组件在对拼位置处共用浮体围设段。

相比于背景技术介绍内容，上述漂浮式光伏平台，包括漂浮单元，漂浮单元包括：柔性支撑组件，包括多个浮体单元和连接多个浮体单元的柔性连接件；浮体组件，用于部分浸没于水体；其中，浮体单元的上表面用于安装并支撑柔性光伏组件，浮体组件围设于柔性支撑组件的外围且与柔性支撑组件的端侧固定连接。该漂浮式光伏平台，在实际应用过程中，将浮体组件平放于水体内使其部分浸没于水体，将柔性光伏组件安装至柔性支撑组件上，浮体组件及浮体单元的浮力能够满足安装有柔性光伏组件的漂浮式光伏平台漂浮于水体，省去了组件支架，背向受风面积极小，可以抵抗更高的风速，同时还减小了漂浮式光伏平台的整体重量，因此对应的浮体配置能够得到减少，总体上降低了耗材，从而降低了成本；另外，由于浮体组件围设于柔性支撑组件外围，浮体组件不仅能够充当固定框架，而且能够为安装及维护人员提供运维时行走的道路；此外，柔性支撑组件的构成为多个浮体单元的连接于柔性连接件上，因此柔性支撑组件具有一定的柔性，而安装于柔性支撑组件的浮体单元上的光伏组件也是柔性光伏组件，即便遇上较大风浪等恶劣工况，因柔性支撑组件贴近水面的下表面，柔性光伏组件可以随着该柔性支撑组件一起进行弯曲波动变形，以提高其顺随波浪运动传播的适应性，风浪走后，又可以恢复原状，从而提升漂浮式光伏平台的抗风浪性能。

另外，本实用新型还提供了一种光伏系统，包括漂浮式光伏平台，该漂浮式光伏平台为上述任一方案所描述的漂浮式光伏平台。由于上述漂浮式光伏平台具有上述技术效果，因此具有该漂浮式光伏平台的光伏系统也应具有相应的技术效果，在此不再赘述。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例提供的柔性连接件采用整张柔性膜体且浮体单元采用条状浮体时柔性支撑组件的整体结构示意图；

图2为本实用新型实施例提供的柔性连接件采用整张柔性膜体且浮体单元采用条状浮体时柔性支撑组件的局部结构示意图；

图3为本实用新型实施例提供的柔性连接件采用整张柔性膜体且浮体单元的支撑高度逐渐变化实现倾斜支撑柔性光伏组件的结构示意图；

图4为本实用新型实施例提供的柔性连接件采用整张柔性膜体且浮体单元采用条状浮体时漂浮单元的结构示意图；

图5为本实用新型实施例提供的柔性连接件采用柔性拉绳且浮体单元采用条状浮体时漂浮单元的结构示意图；

图6为本实用新型实施例提供的浮体单元采用周边凸起中央凹陷状浮体且柔性连接件布置于浮体单元周边的结构示意图；

图7为本实用新型实施例提供的浮体单元采用周边凸起中央凹陷状浮体且柔性连接件采用拉绳时柔性支撑组件的结构示意图；

图8为本实用新型实施例提供的子柔性膜体上设置浮体单元的结构示意图；

图9为本实用新型实施例提供的浮体单元的顶面为倾斜支撑面的结构示意图；

图10为本实用新型实施例提供的漂浮单元采用矩形结构时工作组的结构示意图；

图11为本实用新型实施例提供的漂浮单元外轮廓形状为三角形的结构示意图；

图12为本实用新型实施例提供的漂浮单元采用三角形时工作组的结构示意图；

图13为本实用新型实施例提供的浮体组件的围设段的结构示意图。

其中，图1-图13中：

漂浮单元1、浮体组件11、固定部110、浮体框梁11a、连接部11a1、柔性支撑组件12、柔性膜体12a、漏水孔12a1、凸沿12a2、浮体单元12b、柔性拉绳12c、光伏组件2、工作组3。

具体实施方式

本实用新型的核心在于提供一种漂浮式光伏平台及光伏系统，以解决漂浮式光伏平台存在成本高且抗风浪性较差的问题。

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。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

请参阅图1-图5，其中，图1为本实用新型实施例提供的柔性连接件采用整张柔性膜体且浮体单元采用条状浮体时柔性支撑组件的整体结构示意图；图2为本实用新型实施例提供的柔性连接件采用整张柔性膜体且浮体单元采用条状浮体时柔性支撑组件的局部结构示意图；图3为本实用新型实施例提供的柔性连接件采用整张柔性膜体且浮体单元的支撑高度逐渐变化实现倾斜支撑柔性光伏组件的结构示意图；图4为本实用新型实施例提供的柔性连接件采用整张柔性膜体且浮体单元采用条状浮体时漂浮单元的结构示意图；图5为本实用新型实施例提供的柔性连接件采用柔性拉绳且浮体单元采用条状浮体时漂浮单元的结构示意图。

本实用新型实施例提供了一种漂浮式光伏平台，包括漂浮单元，漂浮单元1包括：柔性支撑组件12，包括多个浮体单元12b和连接多个浮体单元的柔性连接件；浮体组件11，用于部分浸没于水体；其中，浮体单元12b的上表面用于安装并支撑柔性光伏组件2，浮体组件11围设于柔性支撑组件12的外围且与柔性支撑组件12的端侧固定连接。

该漂浮式光伏平台，在实际应用过程中，将浮体组件11平放于水体内使其部分浸没于水体，将柔性光伏组件2安装至柔性支撑组件12上，浮体组件11及浮体单元12b的浮力能够满足安装有柔性光伏组件2的漂浮式光伏平台漂浮于水体，省去了组件支架，背向受风面积极小，可以抵抗更高的风速，同时还减小了漂浮式光伏平台的整体重量，因此对应的浮体配置能够得到减少，总体上降低了耗材，从而降低了成本；另外，由于浮体组件11围设于柔性支撑组件12外围，浮体组件11不仅能够充当固定框架，而且能够为安装及维护人员提供运维时行走的道路；此外，柔性支撑组件12的构成为多个浮体单元12b的连接于柔性连接件上，因此柔性支撑组件12具有一定的柔性，而安装于柔性支撑组件12的浮体单元12b上的光伏组件也是柔性光伏组件2，即便遇上较大风浪等恶劣工况，因柔性支撑组件12贴近水面的下表面，柔性光伏组件2可以随着该柔性支撑组件12一起进行弯曲波动变形，以提高其顺随波浪运动传播的适应性，风浪走后，又可以恢复原状，从而提升漂浮式光伏平台的抗风浪性能。

需要说明的是，浮体单元12b与柔性连接件具体可以设计成一体式结构，比如一体成型的结构，也可以设计成分体式固定连接的结构。实际应用过程中，可以根据实际需求选择布置，在此不做具体的限定。

另外需要说明的是，柔性光伏组件2与浮体单元12b的上表面之间的固定方式具体可以采用粘结固定、紧固件连接固定、鸡眼扣连接固定或焊接固定。当然可以理解的是，上述固定方式仅仅是本实用新型实施例的举例而已，实际应用过程中，还可以采用本领域技术人员常用的其他固定方式，比如卡接等，在此不做更具体的限定。

还需要说明的是，浮体单元12b具体可以设计成长条状浮体(参照图1-图3)，也可以设计成环状浮体，还可以设计成周边凸起中央凹陷状浮体(参照图6-图9)，又或者是本领域技术人员常用的其他结构形式，比如，块状浮体等，在此不做更具体的限定。当浮体单元12b为周边凸起中央凹陷状浮体时，浮体单元的中央凹陷位置形成有漏水孔12b1，这样能够避免浮体单元中央凹陷积水，进入凹陷的水能够顺利排走。

在一些更具体的实施方案中，参照图4结合图13，上述浮体组件11具体可以包括多段浮体围设段11a，浮体围设段11a首尾依次连接围设成浮体组件11。通过将浮体组件11设计成多段浮体围设段11a首尾拼接的结构形式，使得浮体组件11的运输更加方便，有助于降低运输成本。

需要说明的是，在一些更具体的实施方案中，上述浮体组件11的围设内侧的形状具体可以为多边形，比如三角形、四边形(比如矩形)、四边以上的多边形、圆形又或者是根据实际需求选择设计成其他规则形状或非规则形状，在此不做更具体的限定。

另外，当浮体组件11的围设内侧的形状为多边形时，浮体围设段11a可以设计成拐角形的结构，也可以设计成直线型梁段对拼的方式，实际应用过程中，可以根据实际需求选择布置。

在一些更具体的实施方案中，参照图13，上述相邻两段浮体围设段11a的相对端均可以设置有连接部11a1，相邻两个连接部11a1具体可以通过紧固件固定。当然可以理解的是，上述相邻两个连接部11a1采用紧固件连接的方式，仅仅是本实用新型实施例的举例而已，实际应用过程中，还可以设计成其他连接方式，比如卡接连接的方式等。

在一些具体的实施方案中，用于支撑同一块柔性光伏组件2的浮体单元的上表面所构成的支撑位具体可以水平支撑，也可以是倾斜支撑，可参见图3和图9。从而能够满足柔性光伏组件2的不同倾斜角度安装。

在一些具体的实施方案中，参照图1-图3，上述柔性连接件具体可以为柔性膜体12a，浮体单元12b在柔性膜体12a上均匀排布。通过设计成柔性膜体12a的结构形式，使得柔性支撑组件平铺于水面时，柔性膜体12a能够起到一定的浮力支撑效果，有助于提升柔性光伏组件2的支撑效果。

进一步的实施方案中，参照图1所示，上述柔性膜体12a具体可以为整体布置的柔性膜体，也即浮体单元12b全部布置在整张柔性膜体12a上，通过设计成整张柔性膜体的好处在于加工制作方便且安装更加快捷；当然可以理解的是，实际应用过程中，也可以将柔性膜体12a设计成在浮体组件11的围设内侧自一侧向另一侧依次排布的多张子柔性膜体，每个子柔性膜体上设置有至少一个浮体单元12b，具体可参照图8和图9，通过设计成多张子柔性膜体的结构形式，能够提升柔性支撑组件的组装灵活性和更多尺寸的适应性，实际应用过程中，可以根据具体需求选择配置。

需要说明的是，参照图1和图2，上述柔性膜体12a上对应相邻两个浮体单元12b之间的间隙位置一般可以设置有至少一个漏水孔12a1，通常该漏水孔12a1的数量优选为多个。通过布置该漏水孔12a1，使得到达柔性膜体12a的上表面的水能够及时排走，防止柔性膜体12a的上表面积水造成柔性光伏组件2涉水。

在一些具体的实施方案中，参照图2结合图4和图13，上述柔性膜体12a上两个相对的边沿还可以设置有间隔布置的凸沿12a2，浮体组件11的围设内侧设置有与凸沿12a2相适配的固定部110，凸沿12a2固定于固定部110。通过设计凸沿12a2与固定部110，使得柔性膜体12a固定至浮体组件11的固定更加方便，具体可以是在凸沿12a2和固定部110上开置螺栓孔，然后通过螺栓固定。当然可以理解的是，上述柔性膜体12a还可以采用其他固定方式固定至浮体组件11的围设内侧，实际应用过程中，可以根据实际需求选择布置，在此不做更具体的限定。

在一些具体的实施方案中，参照图8和图9，上述柔性连接件具体可以设置于浮体单元12b的周边，相邻两个浮体单元12b的柔性连接件通过连接部件连接。通过设计成该种结构形式，使得两个浮体单元12b之间能够灵活连接，一方面能够便于拆装维护，另一方面能够使得柔性支撑组件的构成形式更加灵活多变，适应性更强。

在另外一些具体的实施方案中，参照图5和图7，上述柔性连接件还可以设计成在浮体组件11的围设内侧的相对侧布置的多根柔性拉绳12c，浮体单元12b固定于柔性拉绳12c上。通过设计柔性拉绳12c的方式使得浮体单元12b与柔性连接件之间的连接更加方便，当柔性拉绳12c中一根损坏只需更换对应的一根即可，无需更换所有柔性连接件，维护成本更低。

进一步的实施方案中，参照图5和图7，上述柔性拉绳在浮体组件11的围设内侧具体可以采用以横向依次排布的方式布置，也可以采用纵向依次排布的方式，还可以采用交错排布的方式布置，实际应用过程中，可以根据实际需求选择布置，在此不做更具体的限定。

在另外一些具体的实施方案中，参照图1-图3和图6-图9，上述浮体单元12b具体可以设计成气囊的结构形式，且气囊内部中空或填充有浮体填充材料，其中浮体填充材料具体可以是泡沫等低密度材质制作而成。通过将浮体单元12b设计成气囊的结构形式，可以运输到指定安装地点后再进行充气，更加方便运输，有助于节约运输成本。此外，浮力增减调节更方便，可通过调节气囊内气压来控制，并且后期运维期间也可定期往气囊中充入适量气体，以保持内外气压稳定。

在一些更具体的实施方案中，参照图10-图12，当漂浮式光伏平台需要铺设较大面积时，为了提高稳定性，多个漂浮单元1对拼可以构成一个工作组3，且相邻两个漂浮单元1的浮体组件11在对拼位置处共用浮体框梁11a。具体地，参照图10，多个矩形结构的漂浮单元1对拼形成一个工作组3，也可以是如图11和图12所示，多个三角形的漂浮单元1对拼形成一个工作组3。通过该种布置方式，一方面在保证整个平台稳定性的前提下能够增大漂浮式光伏平台铺设面积较大，另一方面浮体组件11的浮体框梁11a布置更多，能够形成更多的运维走道，从而更加方便漂浮式光伏平台的维护。

另外，本实用新型还提供了一种光伏系统，包括漂浮式光伏平台，该漂浮式光伏平台为上述任一方案所描述的漂浮式光伏平台。由于上述漂浮式光伏平台具有上述技术效果，因此具有该漂浮式光伏平台的光伏系统也应具有相应的技术效果，在此不再赘述。

需要说明的是，本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可。

应当理解，本申请中如若使用了“系统”、“装置”、“单元”和/或“模块”，仅是用于区分不同级别的不同组件、元件、部件、部分或装配的一种方法。然而，如果其他词语可实现相同的目的，则可通过其他表达来替换该词语。

如本申请和权利要求书中所示，除非上下文明确提示例外情形，“一”、“一个”、“一种”和/或“该”等词并非特指单数，也可包括复数。一般说来，术语“包括”与“包含”仅提示包括已明确标识的步骤和元素，而这些步骤和元素不构成一个排它性的罗列，方法或者设备也可能包含其它的步骤或元素。由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括要素的过程、方法、商品或者设备中还存在另外的相同要素。

其中，在本申请实施例的描述中，除非另有说明，“/”表示或的意思，例如，A/B可以表示A或B；本文中的“和/或”仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。另外，在本申请实施例的描述中，“多个”是指两个或多于两个。

以下，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。

本申请中如若使用了流程图，则该流程图是用来说明根据本申请的实施例的系统所执行的操作。应当理解的是，前面或后面操作不一定按照顺序来精确地执行。相反，可以按照倒序或同时处理各个步骤。同时，也可以将其他操作添加到这些过程中，或从这些过程移除某一步或数步操作。

本文中应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以对本实用新型进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本实用新型权利要求的保护范围内。

Claims (12)

1.一种漂浮式光伏平台，包括漂浮单元，其特征在于，所述漂浮单元(1)包括：

柔性支撑组件(12)，包括多个浮体单元(12b)和连接多个所述浮体单元的柔性连接件；

浮体组件(11)，用于部分浸没于水体；

其中，所述浮体单元(12b)的上表面用于安装并支撑柔性光伏组件(2)，所述浮体组件(11)围设于所述柔性支撑组件(12)的外围且与所述柔性支撑组件(12)的端侧固定连接。

2.如权利要求1所述的漂浮式光伏平台，其特征在于，所述浮体单元(12b)与所述柔性连接件为一体式结构或分体式固定连接的结构。

3.如权利要求1所述的漂浮式光伏平台，其特征在于，所述柔性连接件为柔性膜体(12a)，所述浮体单元(12b)在所述柔性膜体(12a)上均匀排布。

4.如权利要求3所述的漂浮式光伏平台，其特征在于，所述柔性膜体(12a)为整体布置的柔性膜体；或，所述柔性膜体(12a)为在所述浮体组件(11)的围设内侧自一侧向另一侧依次排布的多张子柔性膜体，每个所述子柔性膜体上设置有至少一个所述浮体单元(12b)。

5.如权利要求3所述的漂浮式光伏平台，其特征在于，所述柔性膜体(12a)上对应相邻两个所述浮体单元(12b)之间的间隙位置设置有至少一个漏水孔(12a1)。

6.如权利要求3所述的漂浮式光伏平台，其特征在于，所述柔性膜体(12a)上两个相对的边沿设置有间隔布置的凸沿(12a2)，所述浮体组件(11)的围设内侧设置有与所述凸沿(12a2)相适配的固定部(110)，所述凸沿(12a2)固定于所述固定部(110)。

7.如权利要求1所述的漂浮式光伏平台，其特征在于，所述柔性连接件设置于所述浮体单元(12b)的周边，相邻两个所述浮体单元(12b)的柔性连接件通过连接部件连接。

8.如权利要求1所述的漂浮式光伏平台，其特征在于，所述柔性连接件为在所述浮体组件(11)的围设内侧的相对侧布置的多根柔性拉绳，所述浮体单元(12b)固定于所述柔性拉绳上。

9.如权利要求8所述的漂浮式光伏平台，其特征在于，所述柔性拉绳在所述浮体组件(11)的围设内侧以横向依次排布、纵向依次排布或交错排布的方式布置。

10.如权利要求1-9中任一项所述的漂浮式光伏平台，其特征在于，所述浮体单元(12b)为气囊，且所述气囊内部中空或填充有浮体填充材料。

11.如权利要求1-9中任一项所述的漂浮式光伏平台，其特征在于，多个所述漂浮单元(1)对拼构成一个工作组(3)，且相邻两个所述漂浮单元(1)的浮体组件(11)在对拼位置处共用浮体围设段。

12.一种光伏系统，包括漂浮式光伏平台，其特征在于，所述漂浮式光伏平台为如权利要求1-11中任一项所述的漂浮式光伏平台。

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