CN218431652U - 一种高导架式近海漂浮式太阳能光伏设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种高导架式近海漂浮式太阳能光伏设备，所述光伏设备由多个漂浮式光伏模块通过柔性缆绳连接形成的阵列模块所组成；位于外侧的所述漂浮式光伏模块通过浮球与锚泊系统连接实现缓冲式系泊；所述漂浮式光伏模块包括总平台框架，所述总平台框架呈长方体，且中空设置，所述总平台框架的高度不低于5m，所述总平台框架的顶部安装有光伏组件，所述平台框架的底部四周均安装有浮筒；所述总光伏组件吸收对其直接照射的光能和海面对其反射的光能进行发电。本实用新型采用高导架式的平台结构，漂浮式光伏模块之间采用柔性缆绳连接，减小了与浪流的直接碰撞，避免了海洋水生物附着，显著提高了光伏平台结构稳定性以及发电效率。

Description

一种高导架式近海漂浮式太阳能光伏设备

技术领域

本实用新型涉及海上光伏发电技术领域，具体而言是一种高导架式近海漂浮式太阳能光伏设备。

背景技术

太阳能作为一种清洁、无污染、易得的可再生能源，越来越受到人们青睐。太阳能光伏发电系统具有无噪音、无污染、建设周期短、安全可靠等优点，近年来得到广泛应用，大力开发太阳能、风能、生物质能等可再生能源利用技术是保证人类能源供应安全、减少温室气体排放和可持续发展的必然选择，对缓解能源短缺和减少环境污染具有重要意义。

光伏发电是太阳能开发利用的重要实践途径，是“碳达峰、碳中和”战略目标实现的重要抓手。在我国电力能源结构中，光伏发电量占比3.5％，未来将高达30％，且形成了100％自主知识产权、世界领先的光伏全产业链。但沿海省份陆地资源有限、湖泊水库限制，近海漂浮式光伏已成为可再生能源新增量，开发利用需求迫切。“十三五”规划出台以后，光伏产业逐渐从消纳不足的西部地区向电力紧缺的中东部地区转移。水上光伏以其发电效率高、不占用土地资源的优势受到投资重。中国拥有广阔的近海区域及丰富的湖泊、水库等资源，具有发展水上光伏的天然优势。水利部近日印发《水利部关于加强河湖水域岸线空间管控的指导意见》，在严格管控各类水域岸线利用行为方面，明确提出：“光伏电站、风力发电等项目不得在河道、湖泊、水库内建设。在湖泊周边、水库库汊建设光伏、风电项目的，要科学论证，严格管控，不得布设在具有防洪、供水功能和水生态、水环境保护需求的区域，不得妨碍行洪通畅，不得危害水库大坝和堤防等水利工程设施安全，不得影响河势稳定和航运安全。”同时，党的十九大报告也提出加快建设海洋强国的具体要求，海上漂浮式光伏是实现双碳目标和海洋强国战略的重要途径和技术手段。因此，漂浮式光伏电站具有广阔的发展空间。

国内现有的漂浮式太阳能光伏发电设备主要面向湖泊、水库等风浪流条件较小的环境，而这些结构并不适用于海上光伏。现有的光伏发电平台抗风浪能力差，容易损坏。而且现有的光伏发电平台的整体高度低，光伏发电组件上容易因为海浪附着生物，或光伏发电组件上出现盐渍，影响发电效率和光伏发电组件的使用寿命。

实用新型内容

根据上述技术问题，而提供一种高导架式近海漂浮式太阳能光伏设备。本实用新型主要利用模块式柔性连接，使多个光伏组件变为分体式，能够随着海浪晃动，适应海上工况，同时采用高导架式的平台框架，从而起到海浪无法接触到光伏发电组件的作用，同时因为高导架式的平台框架能够实现光伏发电组件在直接吸收太阳直射的光能的同时，光伏组件背面能够吸收海水向光伏发电组件所反射的光能，提高发电效率最少百分之五。

本实用新型采用的技术手段如下：

一种高导架式近海漂浮式太阳能光伏设备，所述光伏设备由多个漂浮式光伏模块通过柔性缆绳连接形成的阵列模块所组成；位于外侧的所述漂浮式光伏模块连接有浮球，且所述浮球与锚泊系统连接，实现缓冲式系泊；

所述漂浮式光伏模块包括总平台框架，所述总平台框架呈长方体，且中空设置，所述总平台框架的高度不低于5m，所述总平台框架的顶部安装有总光伏组件，所述总平台框架的底部四周均安装有浮筒；相邻两个所述总平台框架之间具有安装在所述总平台框架上的外侧防碰撞护弦，所述外侧防碰撞护弦用于缓冲两所述总平台框架之间的碰撞，所述总光伏组件正面吸收对其直接照射的光能和背面吸收海面对其反射的光能进行发电。

优选地，所述总平台框架由多个呈阵列式排布的子平台框架组成，且多个子平台框架通过柔性连接件连接；相邻两个所述子平台框架之间具有设置在所述子平台框架上的内侧防碰撞护弦，所述内侧防碰撞护弦用于缓冲所述子平台框架之间的碰撞；

所述总光伏组件包括数量与所述子平台框架数量相匹配的子光伏组件，所述子光伏组件安装在所述子平台框架的顶部，位于外部的所述子平台框架的底部安装有所述浮筒。

优选地，所述总平台框架由四个呈阵列式排布的子平台框架组成。

优选地，所述子平台框架包括呈矩形的上框架、呈矩形的下框架，以及连接所述上框架和所述下框架的四个角的四根连接柱；所述上框架内安装有多个横向支撑梁和多个纵向支撑梁，所述横向支撑梁和所述纵向支撑梁布置成网格状；所述子光伏组件通过连接件固定在所述横向支撑梁和所述纵向支撑梁上。

优选地，所述子平台框架的侧壁固定有斜支撑。

优选地，所述浮筒通过浮筒连接件安装在子平台框架的底部，所述浮筒连接件包括固定在所述子平台框架上的两个连接短轴，所述浮筒的两端分别套在两个所述连接短轴外，并与所述连接短轴转动连接；所述浮筒的两端外侧具有固定在所述连接短轴上的限位螺栓。

优选地，位于外侧的所述漂浮式光伏模块通过三个根系泊缆后连接所述浮球。

较现有技术相比，本实用新型具有以下优点：

1、采用高导架式的平台结构，漂浮式光伏模块之间采用柔性缆绳连接，避免了与浪流的直接碰撞，显著提高光伏平台结构稳定性。

2、采用模块化设计，可根据发电量需求后期进行扩容。

3、提高了平台框架的高度，有效解决了海洋生物大面积附着以及海浪抨击光伏发电组件的问题，减少了生物腐蚀以及盐渍，提高了光伏发电组件的使用寿命。

4、平台框架的高度设计和中空设计可以实现光伏发电组件背面能够吸收海面发射的光能，提高了至少百分之五的发电效率。

基于上述理由本实用新型可在海上光伏发电等领域广泛推广。

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做以简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图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为本实用新型具体实施方式中一种高导架式近海漂浮式太阳能光伏设备结构示意图。

图2为本实用新型具体实施方式中漂浮式光伏模块结构示意图。

图3为本实用新型具体实施方式中子平台框架结构示意图。

图4为本实用新型具体实施方式中子平台框架主视图。

图5为本实用新型具体实施方式中子平台框架连接示意图。

图中：1、漂浮式光伏模块；2、柔性缆绳；3、浮球；4、总平台框架；5、总光伏组件；6、浮筒；7、外侧防碰撞护弦；8、子平台框架；9、柔性连接件；10、内侧防碰撞护弦；11、子光伏组件；12、上框架；13、下框架；14、连接柱；15、横向支撑梁；16、纵向支撑梁；17、斜支撑；18、连接短轴；19、限位螺栓；20、锚泊系统。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本实用新型及其应用或使用的任何限制。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。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本实用新型的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本实用新型的范围。同时，应当清楚，为了便于描述，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。对于相关领域普通技术人员己知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为说明书的一部分。在这里示出和讨论的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，方位词如“前、后、上、下、左、右”、“横向、竖向、垂直、水平”和“顶、底”等所指示的方位或位置关系通常是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，在未作相反说明的情况下，这些方位词并不指示和暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位或者以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型保护范围的限制：方位词“内、外”是指相对于各部件本身的轮廓的内外。

为了便于描述，在这里可以使用空间相对术语，如“在……之上”、“在……上方”、“在……上表面”、“上面的”等，用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系。应当理解的是，空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如，如果附图中的器件被倒置，则描述为“在其他器件或构造上方”或“在其他器件或构造之上”的器件之后将被定位为“在其他器件或构造下方”或“在其位器件或构造之下”。因而，示例性术语“在……上方”可以包括“在……上方”和“在……下方”两种方位。该器件也可以其他不同方式定位(旋转90度或处于其他方位)，并且对这里所使用的空间相对描述作出相应解释。

此外，需要说明的是，使用“第一”、“第二”等词语来限定零部件，仅仅是为了便于对相应零部件进行区别，如没有另行声明，上述词语并没有特殊含义，因此不能理解为对本实用新型保护范围的限制。

如图1～5所示，一种高导架式近海漂浮式太阳能光伏设备，所述光伏设备由多个漂浮式光伏模块1通过两根柔性缆绳2连接形成的阵列模块所组成；位于外侧的所述漂浮式光伏模块1通过三个根系泊缆16后连接所述浮球3，浮球3与与锚泊系统20连接，实现缓冲式系泊。

所述漂浮式光伏模块1包括总平台框架4，所述总平台框架4呈长方体，且中空设置，所述总平台框架4的高度不低于5m，所述总平台框架4的顶部安装有总光伏组件5，所述总平台框架4的底部四周均安装有浮筒6；相邻两个所述总平台框架4之间具有安装在所述总平台框架4上的外侧防碰撞护弦7，所述外侧防碰撞护弦7用于缓冲两所述总平台框架4之间的碰撞，所述总光伏组件5吸收对其直接照射的光能和海面对其反射的光能进行发电。

所述总平台框架4由四个呈阵列式排布的子平台框架8组成，且多个子平台框架8通过柔性连接件9(如缆绳等类似结构)连接；相邻两个所述子平台框架8之间具有设置在所述子平台框架8上的内侧防碰撞护弦10，所述内侧防碰撞护弦10用于缓冲所述子平台框架8之间的碰撞；

所述总光伏组件5包括四个子光伏组件11，所述子光伏组件11安装在所述子平台框架8的顶部，位于外部的所述子平台框架8的底部安装有所述浮筒6。

所述子平台框架11包括呈矩形的上框架12、呈矩形的下框架13，以及连接所述上框架12和所述下框架13的四个角的四根连接柱14；所述上框架12内安装有多个横向支撑梁15和多个纵向支撑梁16，所述横向支撑梁15和所述纵向支撑梁16布置成网格状；所述子光伏组件11通过连接件固定在所述横向支撑梁15和所述纵向支撑梁16上。所述子平台框架11的侧壁固定有斜支撑17。

为了便于浮筒6的安装，组成下框架13的四根杆件中，位于外侧的一根采用两个连接短轴18的形式，所述浮筒6的两端分别套在两个所述连接短轴18外，并与所述连接短轴18转动连接；所述浮筒6的两端外侧具有固定在所述连接短轴18上的限位螺栓19。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。

Claims (7)

1.一种高导架式近海漂浮式太阳能光伏设备，其特征在于，所述光伏设备由多个漂浮式光伏模块通过柔性缆绳连接形成的阵列模块所组成；位于外侧的所述漂浮式光伏模块连接有浮球，且所述浮球与锚泊系统连接，实现缓冲式系泊；

所述漂浮式光伏模块包括总平台框架，所述总平台框架呈长方体，且中空设置，所述总平台框架的高度不低于5m，所述总平台框架的顶部安装有总光伏组件，所述总平台框架的底部四周均安装有浮筒；相邻两个所述总平台框架之间具有安装在所述总平台框架上的外侧防碰撞护弦，所述外侧防碰撞护弦用于缓冲两所述总平台框架之间的碰撞，所述总光伏组件正面吸收对其直接照射的光能和背面吸收海面对其反射的光能进行发电。

2.根据权利要求1所述的一种高导架式近海漂浮式太阳能光伏设备，其特征在于，所述总平台框架由多个呈阵列式排布的子平台框架组成，且多个子平台框架通过柔性连接件连接；相邻两个所述子平台框架之间具有设置在所述子平台框架上的内侧防碰撞护弦，所述内侧防碰撞护弦用于缓冲所述子平台框架之间的碰撞；

所述总光伏组件包括数量与所述子平台框架数量相匹配的子光伏组件，所述子光伏组件安装在所述子平台框架的顶部，位于外部的所述子平台框架的底部安装有所述浮筒。

3.根据权利要求2所述的一种高导架式近海漂浮式太阳能光伏设备，其特征在于，所述总平台框架由四个呈阵列式排布的子平台框架组成。

4.根据权利要求2或3所述的一种高导架式近海漂浮式太阳能光伏设备，其特征在于，所述子平台框架包括呈矩形的上框架、呈矩形的下框架，以及连接所述上框架和所述下框架的四个角的四根连接柱；所述上框架内安装有多个横向支撑梁和多个纵向支撑梁，所述横向支撑梁和所述纵向支撑梁布置成网格状；所述子光伏组件通过连接件固定在所述横向支撑梁和所述纵向支撑梁上。

5.根据权利要求2或3所述的一种高导架式近海漂浮式太阳能光伏设备，其特征在于，所述子平台框架的侧壁固定有斜支撑。

6.根据权利要求2或3所述的一种高导架式近海漂浮式太阳能光伏设备，其特征在于，所述浮筒通过浮筒连接件安装在子平台框架的底部，所述浮筒连接件包括固定在所述子平台框架上的两个连接短轴，所述浮筒的两端分别套在两个所述连接短轴外，并与所述连接短轴转动连接；所述浮筒的两端外侧具有固定在所述连接短轴上的限位螺栓。

7.根据权利要求3所述的一种高导架式近海漂浮式太阳能光伏设备，其特征在于，位于外侧的所述漂浮式光伏模块通过三个根系泊缆后连接所述浮球。

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