CN219750098U - 一种采用主动定位的水上漂浮式光伏平台 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开一种采用主动定位的水上漂浮式光伏平台，涉及新能源领域，其结构包括浮体结构、主动定位系统、发电系统等；以浮体结构作为光伏组件的水面支撑平台，在浮体结构上设置主动定位系统实现整个漂浮式光伏平台的推进、全方位位移控制功能，并使用光伏组件产生的电能为主动定位系统供电，保证漂浮式光伏平台在预定水域范围内的位置和姿态。本实用新型较传统锚泊方式形成水面漂浮式光伏定位体系的方法有结构简单、施工及拆除方便、整体机动性强等特点，结构能反复利用，尤其适用于水深大、水位变动大、水下地形复杂、地质条件差的水上光伏工程中。
Description
技术领域
本实用新型涉及水上光伏发电设计领域，尤其涉及一种采用主动定位的水上漂浮式光伏平台。
背景技术
光伏发电具有资源丰富、不受地域限制、能源清洁、施工维护简单、建设周期短等优点，是可再生能源结构中的重要组成部分。光伏发电根据其建设地点可分为陆上光伏和水上光伏，水上光伏主要布置于水库、湖泊、河流、海洋环境中，具有节约土地资源、发电效率更高、降低跟踪系统成本等优点。根据光伏组件的支撑方式，水上光伏可分为桩基固定式和水面漂浮式两种应用形式，桩基固定式主要用于水深较浅、地质条件较好的环境中，而水面漂浮式则更适用于水深较大的情况下。
目前常用的漂浮式光伏的锚固方式主要有重力锚、抓力锚和桩锚。而在水位变动较大、水下地形复杂、风浪流等外部荷载作用较大等情况下，传统锚固方式将带来设计困难、建设成本高、施工复杂等不利影响，成为提高水上漂浮式光伏对环境适应性所亟待解决的问题。
实用新型内容
本实用新型的目的在于针对已有的技术现状，提供一种采用主动定位的水上漂浮式光伏平台，适用于水位变动较大、水下地形复杂、地质条件差的建设环境中，通过主动定位系统实现整个漂浮式光伏平台水平漂移，确保平台定位于预设的水域范围内，保障水上漂浮式光伏及电缆的安全稳定运行。
为达到上述目的，本实用新型采用如下技术方案：
一种采用主动定位的水上漂浮式光伏平台，其特征在于：包括浮体结构、主动定位系统、发电系统，所述发电系统安装于浮体结构上，浮体结构下方水面以下设置有主动定位系统，所述主动定位系统包括多个推进器，由推进器为整体浮式结构提供定位需要的推进力及推进角度，保障漂浮式光伏平台在预定水域范围内的位置和姿态。
进一步地：所述浮体结构包括钢桁架和浮箱，所述钢桁架由水平杆、竖向杆、斜向杆相互连接构成浮体框架并固定浮箱，浮箱通过耳板、螺栓或焊接的形式固定在主框架内。
进一步地：所述浮箱为壳体结构，内部填充有发泡材料，并在底部填充高密材料作压载，保证结构的浮力和稳性。
进一步地：所述主动定位系统，包括推进器，所述推进器通过角度调节机构安装在浮体结构的下端角部，通过对角度调节机构调节推进器的工作方向，通过对工作方向和转速的控制，实现浮体结构的位置及姿态控制。
进一步地：所述发电系统包括光伏组件，并还包括储能系统，所述储能系统由所述光伏组件的发电为其充电，并为主动定位系统供电。
本实用新型的有益效果为：
1、通过浮体结构和固定压载提供水上漂浮所需的浮力和稳性，通过主动定位系统实现整个漂浮式光伏平台的全方位位移控制，保障水上漂浮式光伏的结构安全。
2、通过调节主动定位系统中可转动的竖向连接杆的旋转角度和推进器的转速，可进一步稳定浮体结构，较传统采用配重锚固、锚链锚固和桩基锚固的方法能够更准确、更高效的动态调整浮体结构状态。
3、与现有技术相比，本实用新型无需安装锚链和锚体，大大节约了深水条件下的锚泊系统成本，尤其适用于水位变动较大、水下地形复杂、地质条件较差的建设环境中，结构简单，可标准化设计，建造、施工和拆除成本低，且具有可循环利用的优点。
附图说明
图1为本实用新型主体结构示意图
图2为本实用新型浮箱与浮体结构水平杆连接示意图
图3为本实用新型主动定位系统连接示意图
图4为本实用新型发电系统示意图
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型作进一步说明。
本实用新型提供的一种采用主动定位的水上漂浮式光伏平台，包括浮体结构，所述浮体结构包括浮体框架和设置框架中的浮箱4，所述浮体框架由浮体结构水平杆1、浮体结构竖向杆2、浮体结构斜向杆3构成，并形成若干个框格，在框格中安装所述浮箱4。
浮箱4为HDPE材质或钢制的壳体，长方体结构，侧边设置连接耳板5。浮箱4通过连接耳板5、耳板螺栓6与水平杆1连接，同竖向杆2、斜向杆3一起最终形成整体的光伏平台结构。
浮箱4内部设置有填充物7，下部设部分混凝土等固定压载物，在保证浮力的同时降低光伏平台结构的重心，保证结构稳定性。
在矩形的浮体框架的底部，在各个角部分别安装螺旋桨推进器9，并浸没于水面下。进一步地，所述浮体框架的底部通过可转动的竖向连接杆8安装螺旋桨推进器9，以能够调节的工作方向，螺旋桨推进器9可360°调整工作方向，也可通过内部电机控制改变转速。通过对螺旋桨推进器9的旋转角度和转速的同步控制，实现对浮体结构在水面环境中的姿态和位置控制，起到稳定浮体结构的作用。
浮体结构的顶部设置光伏支架10，光伏支架10可设置在浮箱4顶部，光伏组件11安装在光伏支架10上。附图标号12为光伏组件的输出电缆。
所述主动定位系统运行需要的电能由发电系统提供，当光伏组件在光照下正常发电时，在保障送出电能的同时，将少量电能通过电缆输送给蓄电池充电，并由蓄电池为推进器供电。
以上仅为本实用新型较佳实施方式，并非以此限定本实用新型的使用范围，凡是在本实用新型原理上做等效改变均应包含在本实用新型的保护范围内。
Claims (5)
1.一种采用主动定位的水上漂浮式光伏平台，其特征在于：包括浮体结构、主动定位系统、发电系统，所述发电系统安装于浮体结构上，浮体结构下方水面以下设置有主动定位系统，所述主动定位系统包括多个推进器，由推进器为整体浮式结构提供定位需要的推进力及推进角度，保障漂浮式光伏平台在预定水域范围内的位置和姿态。
2.根据权利要求1所述的一种采用主动定位的水上漂浮式光伏平台，其特征在于：所述浮体结构包括钢桁架和浮箱，所述钢桁架由水平杆、竖向杆、斜向杆相互连接构成浮体框架并固定浮箱，浮箱通过耳板、螺栓或焊接的形式固定在主框架内。
3.根据权利要求2所述的一种采用主动定位的水上漂浮式光伏平台，其特征在于：所述浮箱为壳体结构，内部填充有发泡材料，并在底部填充高密材料作压载，保证结构的浮力和稳性。
4.根据权利要求1所述的一种采用主动定位的水上漂浮式光伏平台，其特征在于：所述主动定位系统，包括推进器，所述推进器通过角度调节机构安装在浮体结构的下端角部，通过对角度调节机构调节推进器的工作方向，通过对工作方向和转速的控制，实现浮体结构的位置及姿态控制。
5.根据权利要求1所述的一种采用主动定位的水上漂浮式光伏平台，其特征在于：所述发电系统包括光伏组件，并还包括储能系统，所述储能系统由所述光伏组件的发电为其充电，并为主动定位系统供电。
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