CN220996690U - 漂浮式光伏系统的运维装备及漂浮式光伏系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种漂浮式光伏系统的运维装备及漂浮式光伏系统，漂浮式光伏系统的运维装备包括运维组件和调整组件，调整组件的数量为至少三个且均连接运维组件和待维护的光伏系统，调整组件的长度可调，当调整组件的长度改变时，运维组件能在调整组件的拉动下相对于光伏系统在初始位置和目标位置之间移动。漂浮式光伏系统包括主构架和上述任一项的漂浮式光伏系统的运维装备，主构架构造有若干三角形结构，三角形结构的任意一角设置有连接件，调整组件通过连接件与主构架相连。本实用新型提供的漂浮式光伏系统的运维装备可以实现对漂浮式光伏系统的后期运维和更换，克服漂浮式光伏系统强度低、难以维护的缺陷。

Description

漂浮式光伏系统的运维装备及漂浮式光伏系统

技术领域

本实用新型涉及光伏发电技术领域，尤其是涉及一种漂浮式光伏系统的运维装备及漂浮式光伏系统。

背景技术

海上光伏可大规模铺设，不受场地空间限制，并且海上光照条件好，无遮挡。因此，近年来海上光伏得到充分发展。目前，一种海上漂浮式光伏张弦-桁架浮岛结构被提出，该光伏结构能利用弦杆固定柔性拉索，弦杆高出海面一定高度有效防止波浪冲击光伏板，柔性张拉索作为支撑体系可以支撑上部光伏组件。该结构能够极大减少漂浮式光伏浮体结构用钢量，促进海上光伏规模化发展。

但是，海上光伏板由于长期处于盐雾、海水腐蚀等海洋环境中，光伏板容易被腐蚀和氧化，导致其寿命缩短、性能变差，海上极端的风浪条件同样会造成光伏板损坏，因此需要对其进行日常维护和更换。但是与传统的海上光伏结构相比，该类漂浮式光伏张弦-桁架浮岛结构中用于支撑上部光伏组件的柔性张拉索的强度不足以支撑施工检修人员重量，并且由于其整体为柔性设计，因此施工操作较为危险，不具备维护条件。

因此，对于海上漂浮式光伏张弦-桁架浮岛结构，其光伏板的后期运维和更换成为亟待解决的问题。

实用新型内容

本实用新型是基于实用新型对以下事实和问题的发现和认识做出的：

本实用新型旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。

为此，本实用新型的实施例提出一种漂浮式光伏系统的运维装备及漂浮式光伏系统，该漂浮式光伏系统的运维装备可以实现对海上漂浮式光伏板的维护和更换。

本实用新型实施例的漂浮式光伏系统的运维装备包括运维组件和调整组件，所述调整组件的数量为至少三个且均连接所述运维组件和待维护的光伏系统，所述调整组件的长度可调，当所述调整组件的长度改变时，所述运维组件能在所述调整组件的拉动下相对于所述光伏系统在初始位置和目标位置之间移动。

根据本实用新型实施例的漂浮式光伏系统的运维装备，通过长度可调的调整组件可以方便的调整运维组件与光伏系统的相对位置，当运维组件从初始位置移动至目标位置，即待运维处理的光伏系统下方时，操作人员可以在该位置直接对相关光伏系统进行维护作业，从而克服漂浮式光伏系统强度低、不具备维护条件的缺陷。同时，至少三个的调整组件足够使运维组件相对于光伏系统在一定范围内任意移动并保持稳定。

可选地，所述运维组件包括浮筒和操作平台，所述操作平台通过升降机构设置于所述浮筒上方，所述升降机构能驱动所述操作平台相对于所述浮筒升降移动以靠近或远离所述光伏系统。

根据本实用新型实施例的漂浮式光伏系统的运维装备，操作平台可以在升降机构的驱动下相对于浮筒升降移动以靠近或远离光伏系统。当操作平台靠近光伏系统时，作业人员能够相对方便的对光伏系统进行运维作业，当操作平台远离光伏系统时，作业人员能够较方便的相对于光伏系统移动，以尽可能的保证作业人员的人身安全。同时，上述可升降的操作平台也可以适应不同高度的光伏组件。

可选地，所述升降机构为螺杆升降机，包括固定设置于所述浮筒上的螺杆和能相对于所述螺杆升降移动的升降机，所述螺杆沿垂线布置于所述浮筒上，所述升降机与所述操作平台固定连接；或者，所述升降机构为升降台，所述操作平台位于所述升降台上。

根据本实用新型实施例的漂浮式光伏系统的运维装备，上述两种不同的升降机构均能实现驱动操作平台升降的效果。

可选地，所述升降机构的数量为三个并呈正三角形布置在所述浮筒上。

根据本实用新型实施例的漂浮式光伏系统的运维装备，呈正三角形布置在浮筒上的升降机构可以提供足够且较为平衡的牵引力，以拉动操作平台相对于浮筒升降移动。

可选地，所述运维组件还包括固定设置在所述浮筒或所述操作平台上的护栏，所述护栏的至少部分位于所述操作平台的上方并围绕所述操作平台布置。

根据本实用新型实施例的漂浮式光伏系统的运维装备，该栏杆可以保护操作人员，防止操作人员在运维作业期间不慎落水。

可选地，所述操作平台为三角形结构。

可选地，所述浮筒为中空柱状结构。

可选地，所述调整组件包括钢索和卷扬机，所述卷扬机位于所述运维组件上，所述钢索连接所述卷扬机和所述光伏系统，所述卷扬机启动时能控制所述钢索收放以调整所述钢索相对于卷扬机伸出部分的长度。

根据本实用新型实施例的漂浮式光伏系统的运维装备，钢索延伸出的长度可以通过卷扬机进行调整，多个钢索相互作用，通过调整不同的钢索的长度可以拉动运维组件移动至光伏系统下方的任意位置，操作过程简单方便。

可选地，所述初始位置邻近所述光伏系统垂线方向上的投影边缘。

根据本实用新型实施例的漂浮式光伏系统的运维装备，需要通过船只等来运输运维作业所需的相关物资以及转移运维操作人员，设置初始位置邻近光伏系统可以在不影响光伏系统正常工作的前提下提高工作效率。

本实用新型实施例提供的漂浮式光伏系统，包括主构架和上述任一项所述的漂浮式光伏系统的运维装备，所述主构架构造有若干三角形结构，所述三角形结构的任意一角设置有连接件，所述调整组件通过所述连接件与所述主构架相连。

根据本实用新型实施例的漂浮式光伏系统，调整组件可以通过连接件连接光伏系统的主构架和运维组件，当调整组件的整体长度改变时，运维组件可以在调整组件的拉动下改变与上述主构架的相对位置，实现对海上漂浮式光伏系统的维护和更换。

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是本实用新型实施例漂浮式光伏系统的运维装备的结构示意图；

图2是本实用新型实施例漂浮式光伏系统的运维装备施工过程中的初始相对位置示意图；

图3是本实用新型实施例漂浮式光伏系统的运维装备施工过程中的施工作业示意图；

图4是本实用新型实施例漂浮式光伏系统的运维装备施工过程中的浮筒方位示意图。

图中：1、调整组件；11、钢索；12、卷扬机；2、浮筒；3、操作平台；4、升降机构；41、螺杆；42、升降机；5、护栏；6、主构架；7、张拉弦；8、光伏板；9、运维船。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

下面结合附图1-图4对本实用新型的技术方案进行具体说明。

根据本实用新型实施例提供的漂浮式光伏系统的运维装备，该运维装备包括运维组件和调整组件1，其中调整组件1的数量为至少三个且均连接运维组件和待维护的光伏系统。调整组件1的长度可调，当调整组件1的长度改变时，运维组件能在调整组件1的拉动下相对于光伏系统在初始位置和目标位置之间移动。

在本实施例中，通过长度可调的调整组件1可以方便的调整运维组件与光伏系统的相对位置，当运维组件从初始位置移动至目标位置，即待运维处理的光伏系统下方时，操作人员可以在该位置直接对相关光伏系统进行维护作业，从而克服漂浮式光伏系统强度低、难以对其进行维护的缺陷。同时，至少三个的调整组件1足够使运维组件相对于光伏系统在一定范围内任意移动并保持稳定。

需要注意的是，上述待维护的光伏系统是指漂浮式光伏系统，该光伏系统需要布置在水面，例如湖面、海面上等。下文以漂浮式光伏系统布置在海面上进行说明。

定义上述运维装备中的运维组件预先布置的位置为初始位置，需要进行维护的光伏板8下方的海面为目标位置。在对光伏系统进行运维作业的过程中，需要根据本次作业的维护目标所在位置，通过改变调整组件1长度的方式改变操作平台3所处位置，使其在作业的不同阶段根据需要靠近或远离目标位置。

在本实施例及其它相近实施例中，上述运维组件包括浮筒2和操作平台3，操作平台3通过升降机构4设置于浮筒2上方，升降机构4能驱动操作平台3相对于浮筒2升降移动以靠近或远离光伏系统。

操作平台3可以在升降机构4的驱动下相对于浮筒2升降移动以靠近或远离光伏系统。当操作平台3靠近光伏系统时，作业人员能够相对方便的对光伏系统进行运维作业，当操作平台3远离光伏系统时，作业人员能够较方便、安全的相对于光伏系统移动，通过降低运维组件重心的方式尽可能的降低作业过程中可能存在的安全风险。同时，上述可升降的操作平台3也可以用于适应不同高度的光伏组件。

具体的，根据实际情况的不同，上述漂浮式光伏系统的尺寸和占地面积也不同。当光伏系统整体尺寸较大时，受其整体布局的影响，以光伏板8为例，位于该光伏系统不同位置上的光伏板8的实际高度不同且可能存在较大差异，此时通过升降机构4可以较为灵活的调整操作平台3的高度，进而方便操作人员对处于不同位置的光伏板8进行运维作业。

在本实施例及其它相近实施例中，可以设置上述升降机构4为螺杆升降机，包括固定设置于浮筒2上的螺杆41和能相对于螺杆41升降移动的升降机42，螺杆41沿垂线布置于浮筒2上，升降机42与操作平台3固定连接。

具体的，上述螺杆升降机的数量为三个并呈正三角形布置在浮筒2上，如图1所示，其中螺杆41直径约3cm，长度1m。

呈正三角形布置在浮筒2上的升降机构4可以提供足够且较为平衡的牵引力，以拉动操作平台3相对于浮筒2升降移动。

除上述螺杆升降机以外，也可以设置上述升降机构4为位于操作平台3下方的升降台。上述升降台位于浮筒2和操作平台3之间，当其启动时可以直接推动升降台相对于浮筒2升降移动。

具体的，上述升降台可以是桁架式升降台、液压升降台等，其结构和布置方式为现有技术，在此不再赘述。

上述两种不同的升降机构4均能实现驱动操作平台3升降的效果，可以根据需要选择不同的升降机构4进行升降作业。

在本实施例及其它相近实施例中，上述运维组件还包括固定设置在浮筒2或操作平台3上的护栏5，护栏5的至少部分位于操作平台3的上方并围绕操作平台3布置。

该栏杆可以保护操作人员，防止操作人员在运维作业期间不慎落水。另外，护栏5上需要预留相应的进出口，操作人员可以通过上述进出口进出该运维组件。出于安全考虑，上述进出口上可以布置有门等。

具体的，栏杆可以直接设置在操作平台3上，也可以设置于浮筒2上。为了方便操作，在本实施例中，上述栏杆位于浮筒2上且高度为1.5m。栏杆的高度可以根据需要适当增大。

如图1所示，上述操作平台3位于浮筒2上方，出于安全考虑，一般设置操作平台3的外缘尺寸不超过该浮筒2的外缘尺寸。在本实施例中，上述操作平台3为具有一定厚度的三角形结构，当然，上述操作平台3也可以是圆形或者其它多边形结构，本实施例不对上述操作平台3的具体形状进行限制。

下面对上述浮筒2的结构进行具体介绍。

在本实施例及其它相近实施例中，为了确保浮筒2能够提供足够的浮力，应当设置该浮筒2为中空柱状结构。为了尽可能的保证作业安全，光伏系统的运维作业需要在海况条件较好的施工窗口期进行，因此在作业期间，浮筒2所处位置的海面较为平静，波浪较小。上述浮筒2整体由钢板制作而成，其具体尺寸需要根据作业需要进行调整。

本实施例中的浮筒2的直径为2～3m，高1.5～2m，由厚度为8～10mm厚的钢板制成。

在本实施例中，为了保证作业安全，上述调整组件1固定设置在该浮筒2上。

由于浮筒2与调整组件1相连处受力较大，可以在上述位置处使用加厚钢板以提高该处的强度。

在本实施例及其它相近实施例中，上述调整组件1包括钢索11和卷扬机12，卷扬机12固定设置于运维组件上，钢索11连接卷扬机12和光伏系统，卷扬机12启动时能控制钢索11收放以调整钢索11相对于卷扬机12伸出部分的长度。

钢索11延伸出的长度可以通过卷扬机12进行调整，多个钢索11相互作用，通过调整不同的钢索11的长度可以拉动运维组件移动至光伏系统下方的任意位置，操作过程简单方便。

具体的，上述卷扬机12固定安装在浮筒2上。

在本实施例中，考虑到操作人员转移以及物质运输，上述初始位置邻近光伏系统垂线方向上的投影边缘设置。

在进行运维作业时，需要通过运维船9等运输运维作业所需的相关物资以及转移运维操作人员，设置初始位置邻近光伏系统垂线方向上的投影边缘可以在不影响光伏系统正常工作的前提下提高工作效率。此时，操作人员可以通过调整组件1调整浮筒2的位置，来实现在初始位置和目标位置之间的转移。

本实用新型实施例提供的漂浮式光伏系统，包括主构架6和上述任一项的漂浮式光伏系统的运维装备，主构架6构造有若干三角形结构，三角形结构的任意一角设置有连接件，调整组件1通过连接件与主构架6相连。

根据本实用新型实施例的漂浮式光伏系统，调整组件1可以通过连接件连接光伏系统的主构架6和运维组件，当调整组件1的整体长度改变时，运维组件可以在调整组件1的拉动下改变与上述主构架6的相对位置，实现对海上漂浮式光伏系统的维护和更换(例如更换或清洗光伏板8等)。

具体的，上述连接件为吊耳，钢索11通过位于主构架6的三个角点上的吊耳与该光伏系统相连。

另外，上述主构架6上布置有若干相互平行的张拉弦7，光伏板8通过主构架6和张拉弦7安装在相应位置上，如图2-图4所示，任意一个光伏板8与水面的垂直距离一般设定为2～3m。上述主构架6配合张拉弦7形成正六边形结构，该正六边形结构的边长约为25m，吊耳依次分布在该正六边形的中心和角上。

下面对上述漂浮式光伏系统的运维装备在运维作业中的使用方式进行说明：

首先，操作人员乘坐装载有运维所需物质的运维船9靠近位于上述初始位置的运维组件处，如图2所示，随后操作人员携带上述物资转移至运维组件的操作平台3上方。

上述光伏系统中的三个吊耳的位置坐标分别记为O(a1,b1,c1)、X(a2,b2,c2)、Y(a3,b3,c3)，圆形浮筒2位置坐标记为M(x,y,z)，钢丝绳a、b、c的外伸量分别记作d_A、d_B、d_C，计算如下：

根据圆形浮筒2初始位置坐标M0(x0,y0,z0)与目标位置M1(x1,y1,z1)，按照先“放绳后收绳”的顺序依次操控上述均匀布置在浮筒2上的卷扬机12以调整钢索11向外伸出的长度，直至浮筒2准确移动到待维护或更换光伏板8的下方，即目标位置，如图3和图4所示。

随后，位于操作平台3上的操作人员可以操作升降机42沿螺杆41上下移动以调整操作平台3的高度。当操作平台3移动至合适的高度后，即可对光伏板8进行维护。

当需要分别对三角形结构处的多个不同位置的光伏板8进行维护时，可以重复执行上述过程直至所有维护作业完成为止，最后，操作人员操作上述卷扬机12，将圆形浮筒2移动到初始位置坐标M0(x0,y0,z0)，操作人员返回运维船9上。

当存在多个不同的维护区域时，重复上述过程，直至该光伏系统全部进行运维作业为止。

在本实施例及其它相近实施例中，上述运维船9可以外挂螺旋桨等设备。在实际作业时，一般设置该运维船9长2m，宽1.5m，型深0.5m，该尺寸的运维船9可以携带适量的物资，并同时承载四个成年人。当然，以上仅为示例，运维船9的尺寸也可以根据实际需要进行调整。

可以理解的是，该运维装备利用漂浮式光伏系统在垂直空间上的结构分布特点，通过在光伏板8下方水域上设置可以灵活移动的运维组件的方式，大大降低了水面漂浮式光伏系统运维的难度，可以方便的对本身强度偏低、不具有运维条件的漂浮式光伏系统进行运维处理，整个过程操作简单，施工方便。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”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。

此外，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至少一个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接或彼此可通讯；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本实用新型中，术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

尽管上面已经示出和描述了本实用新型的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本实用新型的限制，本领域的普通技术人员在本实用新型的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (10)

1.一种漂浮式光伏系统的运维装备，其特征在于，包括：

运维组件；

调整组件，所述调整组件的数量为至少三个且均连接所述运维组件和待维护的光伏系统，所述调整组件的长度可调，当所述调整组件的长度改变时，所述运维组件能在所述调整组件的拉动下相对于所述光伏系统在初始位置和目标位置之间移动。

2.根据权利要求1所述的漂浮式光伏系统的运维装备，其特征在于，所述运维组件包括浮筒和操作平台，所述操作平台通过升降机构设置于所述浮筒上方，所述升降机构能驱动所述操作平台相对于所述浮筒升降移动以靠近或远离所述光伏系统。

3.根据权利要求2所述的漂浮式光伏系统的运维装备，其特征在于，所述升降机构为螺杆升降机，包括固定设置于所述浮筒上的螺杆和能相对于所述螺杆升降移动的升降机，所述螺杆沿垂线布置于所述浮筒上，所述升降机与所述操作平台固定连接；

或者，所述升降机构为升降台，所述操作平台位于所述升降台上。

4.根据权利要求2所述的漂浮式光伏系统的运维装备，其特征在于，所述升降机构的数量为三个并呈正三角形布置在所述浮筒上。

5.根据权利要求2所述的漂浮式光伏系统的运维装备，其特征在于，所述运维组件还包括固定设置在所述浮筒或所述操作平台上的护栏，所述护栏的至少部分位于所述操作平台的上方并围绕所述操作平台布置。

6.根据权利要求2所述的漂浮式光伏系统的运维装备，其特征在于，所述操作平台为三角形结构。

7.根据权利要求2所述的漂浮式光伏系统的运维装备，其特征在于，所述浮筒为中空柱状结构。

8.根据权利要求1-7中任一项所述的漂浮式光伏系统的运维装备，其特征在于，所述调整组件包括钢索和卷扬机，所述卷扬机位于所述运维组件上，所述钢索连接所述卷扬机和所述光伏系统，所述卷扬机启动时能控制所述钢索收放以调整所述钢索相对于卷扬机伸出部分的长度。

9.根据权利要求1-7中任一项所述的漂浮式光伏系统的运维装备，其特征在于，所述初始位置邻近所述光伏系统垂线方向上的投影边缘。

10.一种漂浮式光伏系统，其特征在于，包括主构架和根据权利要求1-9中任一项所述的漂浮式光伏系统的运维装备，所述主构架构造有若干三角形结构，所述三角形结构的任意一角设置有连接件，所述调整组件通过所述连接件与所述主构架相连。