CN220298712U - 一种漂浮式光伏平台及光伏发电系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种漂浮式光伏平台及光伏发电系统，包括装载平台和多个半潜式浮体，其中，装载平台的顶部用于安装光伏组件；半潜式浮体以间隔布置的方式设置于装载平台的底部，且以部分浸没于水体内的方式为装载平台提供其工作所需浮力。该漂浮式光伏平台，在实际应用过程中，通过半潜式浮体部分浸没于水体内，使得装载平台的顶部安装的光伏组件的工作高度被大幅提升，使得光伏组件能够满足安全运行需求；另外，由于半潜式浮体以间隔布置的方式设置于装载平台的底部，因此，半潜式浮体之间的间隔内能够允许水体通过，能够有效降低波浪对漂浮式光伏平台的冲击载荷，有助于进一步提升漂浮式光伏平台运行的安全性。

Description

一种漂浮式光伏平台及光伏发电系统

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发电系统。

背景技术

海上漂浮式光伏发电技术正在渐渐起步，目前多为内陆湖泊使用的漂浮式光伏平台，但此类漂浮式光伏平台几乎无法适应海上环境，尤其是高海况环境下，海洋环境的风浪流及污损和腐蚀问题，无疑会对漂浮式光伏平台的浮体的强度及浮体上的光伏组件造成致命的影响，也即漂浮式光伏平台在高海况环境下运行的安全性不容易保证。

综上所述，如何解决漂浮式光伏平台在高海况环境下运行的安全性不容易保证的问题已经成为本领域技术人员亟待解决的技术问题。

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发电系统，以解决漂浮式光伏平台在高海况环境下运行的安全性不容易保证的问题。

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：

装载平台，其顶部用于安装光伏组件；

多个半潜式浮体，以间隔布置的方式设置于所述装载平台的底部，且以部分浸没于水体内的方式为所述装载平台提供其工作所需浮力。

可选地，所述半潜式浮体为立式浮筒。

可选地，所述立式浮筒内设置有N个隔板，N个所述隔板将所述立式浮筒的内腔分隔成N+1个相互隔绝密封的腔体单元，其中，N为≥1的正整数。

可选地，还包括设置于所述装载平台的光伏支架，所述光伏组件安装于所述光伏支架上。

可选地，所述光伏支架与所述装载平台为一体式结构或分体式固定连接结构。

可选地，所述装载平台的数量为多个，且相邻两个所述装载平台通过链接组件连接。

可选地，所述链接组件包括铰接抱耳和中间链接件，所述铰接抱耳设置于所述装载平台的外边框，所述中间链接件用于链接相邻两个所述装载平台的外边框上相对应的铰接抱耳。

可选地，所述装载平台为桁架结构。

可选地，所述半潜式浮体的顶部设置有用于与所述装载平台的底部固定连接的连接构件。

可选地，还包括连接于所述装载平台与所述半潜式浮体之间的支撑组件，且所述支撑组件位于所述半潜式浮体的水线面以上。

可选地，所述支撑组件包括主体框架和设置于所述主体框架上的多个支撑部，所述半潜式浮体的水线面以上的预设位置固定于所述主体框架上，所述支撑部支托于所述装载平台的底部。

相比于背景技术介绍内容，上述漂浮式光伏平台，包括装载平台和多个半潜式浮体，其中，装载平台的顶部用于安装光伏组件；半潜式浮体以间隔布置的方式设置于装载平台的底部，且以部分浸没于水体内的方式为装载平台提供其工作所需浮力。该漂浮式光伏平台，在实际应用过程中，通过半潜式浮体部分浸没于水体内，使得装载平台的顶部安装的光伏组件的工作高度被大幅提升，具体可以根据现场的水体环境来设计光伏组件的工作高度，比如应用于海域内时，可以根据不同的海浪工况，在半潜式浮体的浮力支撑下光伏组件的工作高度设计成高于该海域内以往波浪的最大高度，以使光伏组件能够满足安全运行需求；另外，由于半潜式浮体以间隔布置的方式设置于装载平台的底部，因此，半潜式浮体之间的间隔内能够允许水体通过，能够有效降低波浪对漂浮式光伏平台的冲击载荷，有助于进一步提升漂浮式光伏平台运行的安全性。

另外，本实用新型还提供了一种光伏发电系统，包括漂浮式光伏平台，所述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。由于该漂浮式光伏平台具有该技术效果，因此具有该漂浮式光伏平台的光伏发电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漂浮式光伏平台的轴侧结构示意图；

图2为本实用新型实施例提供的漂浮式光伏平台的侧面结构示意图；

图3为本实用新型实施例提供的半潜式浮体的结构示意图；

图4为本实用新型实施例提供的装载平台的结构示意图；

图5为本实用新型实施例提供的光伏组件以背靠背的方式排布的结构示意图；

图6为本实用新型实施例提供的光伏组件以多联排的方式排布的结构示意图；

图7为本实用新型实施例提供的支撑组件的结构示意图；

图8为本实用新型实施例提供的装载平台的外边框的结构示意图；

图9为本实用新型实施例提供的相邻两个装载平台通过链接组件连接的结构示意图；

图10为本实用新型实施例提供的链接组件的结构示意图。

其中，图1-图10中：

装载平台1、外边框11；

光伏组件2；

半潜式浮体3、连接构件31；

光伏支架4；

链接组件5、铰接抱耳51、中间链接件52；

支撑组件6、主体框架61、支撑部62；

水线面7；

工作高度h1；

浸没高度h2。

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发电系统，以解决漂浮式光伏平台在高海况环境下运行的安全性不容易保证的问题。

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。

参照图1-图10所示，本实用新型具体提供了一种漂浮式光伏平台，包括装载平台1和多个半潜式浮体3。

其中，装载平台1的顶部用于安装光伏组件2，参照图4，该装载平台1具体可以采用桁架结构，桁架结构制作而成的平台结构顶面可以是较为平整的平面，制作方式，可以将多个型钢，比如工字钢焊接形成的骨架结构，该种结构形式有助于降低整个平台的重量，又能获得所需的支撑强度，保证对其顶部安装的光伏组件等光伏电气设备的稳定支撑，当然可以理解的是，桁架结构仅仅是本实用新型对于装载平台1的结构形式的举例而已，实际应用过程中，还可以配置成本领域技术人员常用的其他平台结构形式，在此不做更具体的限定。

另外，多个半潜式浮体3以间隔布置的方式设置于装载平台1的底部，且以部分浸没于水体内的方式为装载平台1提供其工作所需浮力。其中，该半潜式浮体3主要是为了给装载平台1提供浮力支撑，其只要具有对应需求的浮力即可，结构形式不做限定。具体地，半潜式浮体3的数量及排布方式可以根据装载平台1的结构及布置面积选择配置，比如，可以参照图1和图2所示，在装载平台1的四个角的位置布置。当然实际应用过程中，还可以设计成六个或八个等等，优选的配置方式采用对称布置的方式，这样使得半潜式浮体3所提供的浮力支撑更加稳定可靠。另外，半潜式浮体3的结构形式可以选择设计成相同的结构形式，也可以设计成不同的结构形式，只不过设计成相同的结构形式，更加方便加工及批量生产，有助节约成本。此外，本领域技术人员都应该能够理解的是，半潜式浮体3是指浮体本身部分浸没于水体内，部分位于水体的液面以上，参照图2所示，半潜式浮体3的浸没高度h2对应的是半潜式浮体3在水体中的水线面7以下的部分。

该漂浮式光伏平台，在实际应用过程中，通过半潜式浮体3部分浸没于水体内，使得装载平台1的顶部安装的光伏组件2的工作高度被大幅提升，具体可以根据现场的水体环境来设计光伏组件2的工作高度，比如应用于海域内时，可以根据不同的海浪工况，在半潜式浮体3的浮力支撑下光伏组件2的工作高度h1设计成高于该海域内以往波浪的最大高度，以使光伏组件能够满足安全运行需求；另外，由于半潜式浮体3以间隔布置的方式设置于装载平台1的底部，因此，半潜式浮体3之间的间隔内能够允许水体通过，能够有效降低波浪对漂浮式光伏平台的冲击载荷，有助于进一步提升漂浮式光伏平台运行的安全性。

在一些具体的实施方案中，参照图1和图2，结合图3，上述半潜式浮体3具体可以设计为立式浮筒。其中立式浮筒的截面具体可以是圆形，也可以是矩形，又或者是多边形、异形等形状，在此不做更具体的限定。通过将半潜式浮体3设计成立式浮筒的结构形式，有助于减小水线面7的面积，从而降低漂浮式光伏平台所承受的波浪载荷，有助于进一步提升整个平台的安全性。另外，由于单个立式浮筒的水下湿表面的面积相对较小，当出现海生物无损问题时，处理更加方便。

进一步的实施方案中，上述立式浮筒内具体可以设置有N个隔板，N个隔板将立式浮筒的内腔分隔成N+1个相互隔绝密封的腔体单元，其中，N为≥1的正整数。其中，N的取值可以根据立式浮筒的内腔的整体容积选择所需数值，一般来说，整体容积越大，N的取值越大。通过将立式浮筒设计成上述结构形式，即便个别立式浮筒局部破损，立式浮筒也不会完全失去浮力，剩余未破损的腔体单元仍能够起到一定的浮力。

在一些具体的实施方案中，参照图1结合图5和图6，上述漂浮式光伏平台，还可以包括设置于装载平台1的光伏支架4，光伏组件2安装于光伏支架4上。通过设计光伏支架4，使得光伏组件2的安装更加便捷。其中，光伏支架4与装载平台1具体可以设计为一体式结构，也可以设计成分体式固定连接结构，实际应用过程中，可以根据实际需求选择布置。将光伏支架4与装载平台1设计成分体式固定连接的结构形式，使得实际装配过程中，光伏组件2可以先安装至光伏支架4上，然后再将光伏支架4安装至装载平台1上，安装更加方便一些。需要说明的是，光伏组件2在光伏支架4上的排布方式，可以根据实际需求选择布置，比如参照图5所示，光伏组件2以背靠背的方式安装于光伏支架4上，又比如参照图6所示，光伏组件2以联排的方式安装于光伏支架4上。

在一些具体的实施方案中，漂浮式光伏平台可以采用一个整体的装载平台1的结构形式，也可以采用多个装载平台1连接组合的方式，参照图1结合图8-图10，后者更加方便实现光伏组件2的矩阵布置需求，其中，相邻两个装载平台1通过链接组件5连接。通过将漂浮式光伏平台设计成多个装载平台1的结构形式，使得整个漂浮式光伏平台的装机量可以根据实际需求进行调节，并且调节方式更加灵活。另外，通过链接组件4连接，使得相互连接的两个装载平台1之间能够相对运动，能够满足装机量的前提下，降低整体强度的配置条件。

进一步的实施方案中，参照图1结合图8-图10，链接组件5具体可以包括铰接抱耳51和中间链接件52，其中，铰接抱耳51设置于装载平台1的外边框11，中间链接件52用于链接相邻两个装载平台1的外边框11上相对应的铰接抱耳51，铰接抱耳51与中间链接件52可以通过穿销的方式连接。通过将链接组件5设计成上述结构形式，使得两个装载平台1连接后的结构不仅具有一定的刚度，而且还能够具有一定的变形能力，两个装载平台1的相对运动，不会使得平台间完全是刚性的，降低了装载平台1承受外载荷作用下的结构应力。当然可以理解的是，上述链接组件5的结构形式，仅仅是本实用新型实施例的举例而已，实际应用过程中，还可以设计成其他链接结构形式，比如两个装载平台1之间通过绳索或链条链接的方式等。

在另外一些具体的实施方案中，参照图1结合图3所示，上述半潜式浮体3的顶部可以设置有用于与装载平台1的底部固定连接的连接构件31。该连接构件31具体可以采用焊机的方式与装载平台1的底部固定连接，又或者是本领域技术人员常用的其他固定连接方式，比如紧固件紧固的方式等，在此不做更具体的限定。通过设计该连接构件31，使得半潜式浮体3的顶部与装载平台1连接时更加方便操作。

在一些具体的实施方案中，参照图1-图2，结合图7所示，上述漂浮式光伏平台，还可以包括连接于装载平台1与半潜式浮体3之间的支撑组件6，且支撑组件6位于半潜式浮体3的水线面7以上。设计该支撑组件6的目的在于，为装载平台1提供额外的结构支撑力，以提升其结构强度。

进一步的实施方案中，参照图2结合图7所示，上述支撑组件6具体可以包括主体框架61和设置于主体框架61上的多个支撑部62，半潜式浮体3的水线面7以上的预设位置固定于主体框架61上，支撑部62支托于装载平台1的底部。通过将支撑组件6设计成该种结构形式，使得装载平台1及其所装载的光伏组件2等设备的载荷力能够通过支撑组件6向下分散传递，整个结构更加稳定。

另外，本实用新型还提供了一种光伏发电系统，包括漂浮式光伏平台，所述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。由于该漂浮式光伏平台具有该技术效果，因此具有该漂浮式光伏平台的光伏发电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”和/或“单元”，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。

如若涉及术语“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 (10)

1.一种漂浮式光伏平台，其特征在于，包括：

装载平台(1)，其顶部用于安装光伏组件(2)；

多个半潜式浮体(3)，以间隔布置的方式设置于所述装载平台(1)的底部，且以部分浸没于水体内的方式为所述装载平台(1)提供其工作所需浮力；

连接于所述装载平台(1)与所述半潜式浮体(3)之间的支撑组件(6)，且所述支撑组件(6)位于所述半潜式浮体(3)的水线面(7)以上；

其中，所述支撑组件(6)包括主体框架(61)和设置于所述主体框架(61)上的多个支撑部(62)，所述半潜式浮体(3)的水线面(7)以上的预设位置固定于所述主体框架(61)上，所述支撑部(62)支托于所述装载平台(1)的底部。

2.如权利要求1所述的漂浮式光伏平台，其特征在于，所述半潜式浮体(3)为立式浮筒。

3.如权利要求2所述的漂浮式光伏平台，其特征在于，所述立式浮筒内设置有N个隔板，N个所述隔板将所述立式浮筒的内腔分隔成N+1个相互隔绝密封的腔体单元，其中，N为≥1的正整数。

4.如权利要求1所述的漂浮式光伏平台，其特征在于，还包括设置于所述装载平台(1)的光伏支架(4)，所述光伏组件(2)安装于所述光伏支架(4)上。

5.如权利要求4所述的漂浮式光伏平台，其特征在于，所述光伏支架(4)与所述装载平台(1)为一体式结构或分体式固定连接结构。

6.如权利要求1所述的漂浮式光伏平台，其特征在于，所述装载平台(1)的数量为多个，相邻两个所述装载平台(1)通过链接组件(5)连接。

7.如权利要求6所述的漂浮式光伏平台，其特征在于，所述链接组件(5)包括铰接抱耳(51)和中间链接件(52)，所述铰接抱耳(51)设置于所述装载平台(1)的外边框(11)，所述中间链接件(52)用于链接相邻两个所述装载平台(1)的外边框(11)上相对应的铰接抱耳(51)。

8.如权利要求1所述的漂浮式光伏平台，其特征在于，所述装载平台(1)为桁架结构。

9.如权利要求1所述的漂浮式光伏平台，其特征在于，所述半潜式浮体(3)的顶部设置有用于与所述装载平台(1)的底部固定连接的连接构件(31)。

10.一种光伏发电系统，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1-9中任一项所述的漂浮式光伏平台。