CN219428338U - 一种漂浮式光伏平台 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及水上光伏技术领域，尤其涉及一种漂浮式光伏平台，包括浮架，所述浮架下方设置有具有漂浮消浪作用的翼板，以及用于与水底固定连接以定位固定漂浮式光伏平台的系泊，所述浮架上方设置有光伏组件，所述浮架与所述光伏组件之间以及相邻的所述光伏组件之间均通过若干弹性组件连接。本实用新型通过浮架下方的翼板，可以起到漂浮消浪效果，有效减小海浪和风引起光伏平台的晃动和翻转；光伏组件之间，以及光伏组件与浮架之间均采用弹性组件连接，可以减少海浪作用下光伏组件的振动，从而减小光伏组件受波浪力的影响，提高光伏组件的稳定性，延长光伏组件的使用寿命，减少维护和更换成本。

Description

一种漂浮式光伏平台

技术领域

本实用新型涉及水上光伏技术领域，尤其涉及一种漂浮式光伏平台。

背景技术

漂浮式光伏技术最早起源于日本，随着技术不断进步，漂浮式光伏越来越受到全球的关注。传统的陆上光伏发电站虽已经相当成熟，但需要占用很多的陆地空间，使用大量的水泥等能源密集型材料进行建设，而漂浮式光伏可以部署在水域上，可以很好的避免陆地空间的限制，利用广阔的海洋空间布置，还可以避免建筑物遮挡和地形影响等问题，从而更充分地利用太阳能照射。同时，海水可以起到散热的作用，提高光伏电池板的发电效率。此外，海上漂浮式光伏还可以解决水库、湖泊等水域资源利用率低的问题。

漂浮式光伏平台是构建水上光伏电站必不可少的结构，为了提升漂浮式光伏平台在恶劣工况下抗风浪性能，越来越多的漂浮式光伏平台采用纯浮体结构。现在主流的漂浮式光伏平台大多是采用浮箱或者薄膜浮在海面，进而将光伏板架在浮箱上，在通过系泊***进行固定，浮箱之间采用锚链进行固定。但是对于复杂的海洋环境，比如海浪、台风很容易使漂浮式光伏结构受损，比如浮箱破坏，薄膜破损，光伏组件受损，且在海浪和风的影响下，光伏平台容易发生晃动和翻转。

现有技术中，申请号为201911065898.X的专利提出了一种漂浮式光伏***，包括多组浮箱，多组所述浮箱可划分为若干组浮箱组，每组浮箱组中设置有两组浮箱，浮箱组中的两组浮箱相邻的两侧之间通过多组连接杆刚性连接，浮箱组中每组浮箱的顶部均与两组支架的底部固定连接。该装置可较易于抵抗海平面的波动，提高了漂浮式光伏***的稳定性，但是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，且减震性能较弱，在恶劣的风浪情况下，该装置很容易导致光伏组件受损。

实用新型内容

本实用新型基于上述现有技术中所存在的问题和不足，提供了一种漂浮式光伏平台，以克服现有技术中的漂浮式光伏平台容易受海面恶劣波浪力的影响，因减震效果较弱而导致光伏组件受损的问题。

为实现上述目的，本实用新型通过以下技术方案实现：

一种漂浮式光伏平台，包括浮架，所述浮架下方设置有具有漂浮消浪作用的翼板，以及用于与水底固定连接以定位固定漂浮式光伏平台的系泊，所述浮架上方设置有光伏组件，所述浮架与所述光伏组件之间以及相邻的所述光伏组件之间均通过若干弹性组件连接。

虽然漂浮式光伏平台可以大大节约用地资源，更充分地利用太阳能照射，提高光伏发电效率，但现有的海上漂浮式光伏平台面临着一些共同问题和不足，包括：（1）稳定性问题：海洋环境复杂，海浪和风等因素容易影响平台的稳定性，需要考虑稳定性的技术解决方案；（2）设备成本较高：由于需要使用特殊设备和材料，以及面对海洋环境的挑战，平台的成本较高等。在上述的一系列问题中，漂浮式光伏平台的动态稳定性是本领域技术人员亟待解决的问题。

漂浮式光伏平台的动态稳定性会受到平台整体结构和各个结构之间的连接方式的影响，这是非常重要的因素之一。平台整体结构和各个结构之间的连接方式必须经过严密的设计和优化才能确保平台的稳定性和可靠性，否则会对漂浮式光伏平台的使用和维护造成不利影响。因此本实用新型从平台整体应对风浪以及面临风浪时各个结构之间的相互作用角度入手，避免光伏平台发生晃动和翻转，以提高装置整体的稳定性，降低光伏组件的受力程度。

本实用新型通过在浮架的下方设置两排翼板，由于翼板可通过改变海洋表面水流运动规律，从而减小波浪高度和波浪反射，起到消浪作用，从而减小位于浮架上方的光伏组件接受到的波浪力，减小波浪对光伏组件的破坏；同时翼板的存在能够增加表面积，从而使得漂浮式光伏平台更容易保持平衡，防止翻倾或侧翻，可以有效减小海浪和风引起光伏平台的晃动和翻转。浮架上方设置的光伏组件之间，以及浮架与光伏组件之间均通过弹性组件连接，由于弹簧可以起到减震的作用，减少海浪作用下光伏组件的振动，从而减小光伏组件受波浪力的影响，进一步提高光伏组件的稳定性和安全性。此外，由于弹簧可以减少光伏组件的振动，降低光伏组件的受力程度，从而可以延长光伏组件的使用寿命，减少维护和更换成本。在浮架上还固定连接有系泊，系泊的另一端可以定位固定在水底的某一位置，通过系泊的约束作用，从而将整个装置定位固定在海中的某一位置。

作为优选，所述弹性组件包括弹簧，以及与所述弹簧两端固定连接的连接底座，所述连接底座上设置有连接孔。

作为优选，所述光伏组件包括光伏板架，所述光伏板架的上端面固定有光伏板，所述光伏板架的下端面与所述浮架连接。

作为优选，所述光伏板架的外侧以及下端面上设置有第一固定孔，所述浮架的上端面上设置有第二固定孔。

作为优选，所述弹性组件还包括连接件，所述连接件贯穿所述连接孔并与所述第一固定孔配合，从而将所述连接底座固定在所述光伏板架上；

所述连接件贯穿所述连接孔并与所述第二固定孔配合，从而将所述连接底座固定在所述浮架上。

作为优选，所述光伏板架上设置有用于减少光伏板架自身重量的孔洞，所述孔洞中设置有用于加固光伏板架的加强筋。

一方面为了减轻整个漂浮式光伏平台的重量，以提升整体的浮力，另一方面为了节省材料成本，从而在光伏板架上分布有较大的孔洞，由于大孔洞的存在容易对板架结构的牢固性产生较大影响，容易发生损坏，因此在孔洞中加入了加强筋，以增加光伏板架整体的牢固性。

作为优选，所述浮架包括环形板，以及设置在所述环形板内用于连接固定所述光伏板架的连接架。

作为优选，所述环形板下方沿着环形板的内环边缘以及外环边缘分别设置有翼板。

作为优选，所述翼板包括若干个沿环形板圆心呈环形阵列状排布的波浪形小翼板。

作为优选，所述系泊的一端与所述环形板固定连接，另一端与水底固定连接。

本实用新型具有以下有益效果：

（1）该装置中的光伏组件之间，以及光伏组件与浮架之间均采用弹性组件连接，由于弹簧可以起到减震的作用，减少海浪作用下光伏组件的振动，从而减小光伏组件受波浪力的影响，提高光伏组件的稳定性和安全性；

（2）该装置中的浮架下方有两排翼板，可以起到漂浮消浪效果，有效减小海浪和风引起光伏平台的晃动和翻转，减小内部光伏组件受到的波浪力，从而减小波浪对光伏组件的破坏；

（3）由于弹簧可以减弱光伏组件的振动，降低光伏组件的受力程度，因此可以延长光伏组件的使用寿命，减少维护和更换成本。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例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申请实施例中的一部分，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是本实用新型的整体结构示意图。

图2是本实用新型的整体结构示意图。

图3是本实用新型的弹性组件结构示意图。

图4是本实用新型的光伏组件结构示意图。

图5是本实用新型的浮架上端未连接光伏组件时的结构示意图。

图6是本实用新型的光伏板架结构示意图。

图7是本实用新型的弹性组件连接位置处的结构示意图。

其中：1浮架；11环形板；12连接架；13第二固定孔；2光伏组件；21光伏板架；22第一固定孔；23光伏板；3弹性组件；31弹簧；32连接底座；33连接件；34连接孔；4翼板；5系泊。

具体实施方式

下面结合说明书附图以及具体实施例对本实用新型做进一步描述。本领域普通技术人员在基于这些说明的情况下将能够实现本实用新型。此外，下述说明中涉及到的本实用新型的实施例通常仅是本实用新型一部分的实施例，而不是全部的实施例。因此，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的前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本实用新型保护的范围。

本说明书的附图为示意图，辅助说明本实用新型的构思，示意性地表示各部分的形状及其相互关系。请注意，为了便于清楚地表现出本实用新型实施例的各部件的结构，各附图之间并未按照相同的比例绘制，相同的参考标记用于表示相同的部分。

如图1~7所示，本实施例中的漂浮式光伏平台主要可分为浮架1、翼板4、光伏组件2以及系泊5，其中在浮架1下方设置有具有漂浮消浪作用的翼板4，以及用于与水底固定连接以定位固定漂浮式光伏平台的系泊5，所述浮架1上方设置有光伏组件2，所述浮架1与所述光伏组件2之间通过若干弹性组件3连接，相邻的所述光伏组件2之间也通过若干弹性组件3连接，弹性组件3的存在可减小光伏组件2受波浪力的影响，提高光伏组件2的稳定性。

具有弹性的弹性组件3可通过弹性变形来缓解振动的能量，从而减少机械结构的振动幅度和振动频率，进而减少光伏组件2的振动，降低光伏组件2的受力程度，从而可以延长光伏组件2的使用寿命，减少维护和更换成本。弹簧31作为一种能够减震的元件，在机械结构和设备中有着广泛的应用。因此本实施例中采用弹簧31作为弹性组件3的主要元件，由于弹簧31不易与浮架1以及光伏组2件直接固定连接，因此先将弹簧31两端固定在连接底座32上，然后通过连接底座32将弹簧31固定在浮架1与光伏组件2之间，以及光伏组件2与光伏组件2之间。

光伏组件2包括光伏板架21，光伏板架21的上端面上嵌接固定有光伏板23，光伏板架21的外侧以及下端面上设置有第一固定孔22。连接底座32上设置有连接孔34。浮架1的上端面上设置有第二固定孔13。弹性组件3还包括连接件33，所述连接件33贯穿所述连接孔34并与所述第一固定孔22配合，从而将所述连接底座32固定在所述光伏板架21上；所述连接件33贯穿所述连接孔34并与所述第二固定孔13配合，从而将所述连接底座32固定在所述浮架1上。

一方面为了减轻整个漂浮式光伏平台的重量，以提升整体的浮力，另一方面为了节省材料成本，光伏板架21上分布有较大的孔洞，由于大孔洞的存在容易对板架结构的牢固性产生较大影响，容易发生损坏，因此在孔洞中加入了加强筋，以增加光伏板架21整体的牢固性。

浮架1整体可分为两部分，环形板11以及设置在所述环形板11内用于连接固定所述光伏板架21的连接架12。在环形板11下方沿着环形板11的内环边缘以及外环边缘分别设置有翼板4。翼板4包括若干个沿环形板11圆心呈环形阵列状排布的波浪形小翼板。翼板4可通过翼板4上下表面与波浪的相互作用，使翼板4产生浮力，且可通过改变海洋表面水流运动规律，从而减小波浪高度和波浪反射，起到消浪作用，从而减小位于浮架1上方的光伏组件2接受到的波浪力，减小波浪对光伏组件2的破坏；同时翼板4的存在能够增加表面积，从而使得漂浮式光伏平台更容易保持平衡，防止翻倾或侧翻，可以有效减小海浪和风引起光伏平台的晃动和翻转。此外，浮架1采用高密度聚乙烯制成，可以提高漂浮平台的稳定性和耐久性，可以放在海况较为极端的情况下使用。

在浮架1中的环形板11上还固定连接有系泊5，系泊5的另一端可以定位固定在水底的某一位置，通过系泊5的约束作用，从而将整个装置定位固定在海中的某一位置。

具体的使用过程如下：

下海前，首先在浮架1的下方通过热熔连接的方式将波浪形小翼板沿环形板圆心呈环形阵列状排布，每个小翼板间距为25cm，分别形成沿着环形板的内环边缘以及外环边缘的两排翼板4；将连接件33穿过连接底座32上的连接孔34，并分别与第一固定孔22、第二固定孔13的配合，从而将弹性组件3固定在浮架1与光伏组件2之间，其中相邻的两个弹性组件3之间的间隔距离为正方形光伏板架21边长的四分之一；将连接件33穿过连接底座32上的连接孔34，并与第一固定孔22配合，从而通过弹性组件3将相邻的光伏组件2相互连接，其中相邻的两个弹性组件3之间的间隔距离为正方形光伏板架21边长的四分之一；根据海面到海底的实际距离，选取对应长度的系泊5，将系泊5的一端与浮架1固定；下海后将系泊5的另一端通过打桩固定的方式固定在海底；重复前面步骤，可在海上同时布置多个漂浮式光伏平台。

Claims (10)

1.一种漂浮式光伏平台，其特征在于，包括浮架（1），所述浮架（1）下方设置有具有漂浮消浪作用的翼板（4），以及用于与水底固定连接以定位固定漂浮式光伏平台的系泊（5），所述浮架（1）上方设置有光伏组件（2），所述浮架（1）与所述光伏组件（2）之间以及相邻的所述光伏组件（2）之间均通过若干弹性组件（3）连接。

2.如权利要求1所述的一种漂浮式光伏平台，其特征在于，所述弹性组件（3）包括弹簧（31），以及与所述弹簧（31）两端固定连接的连接底座（32），所述连接底座（32）上设置有连接孔（34）。

3.如权利要求2所述的一种漂浮式光伏平台，其特征在于，所述光伏组件（2）包括光伏板架（21），所述光伏板架（21）的上端面固定有光伏板（23），所述光伏板架（21）的下端面与所述浮架（1）连接。

4.如权利要求3所述的一种漂浮式光伏平台，其特征在于，所述光伏板架（21）的外侧以及下端面上设置有第一固定孔（22），所述浮架（1）的上端面上设置有第二固定孔（13）。

5.如权利要求4所述的一种漂浮式光伏平台，其特征在于，所述弹性组件（3）还包括连接件（33），所述连接件（33）贯穿所述连接孔（34）并与所述第一固定孔（22）配合，从而将所述连接底座（32）固定在所述光伏板架（21）上；

所述连接件（33）贯穿所述连接孔（34）并与所述第二固定孔（13）配合，从而将所述连接底座（32）固定在所述浮架（1）上。

6.如权利要求4所述的一种漂浮式光伏平台，其特征在于，所述光伏板架（21）上设置有用于减少光伏板架（21）自身重量的孔洞，所述孔洞中设置有用于加固光伏板架（21）的加强筋。

7.如权利要求3所述的一种漂浮式光伏平台，其特征在于，所述浮架（1）包括环形板（11），以及设置在所述环形板（11）内用于连接固定所述光伏板架（21）的连接架（12）。

8.如权利要求7所述的一种漂浮式光伏平台，其特征在于，所述环形板（11）下方沿着环形板（11）的内环边缘以及外环边缘分别设置有翼板（4）。

9.如权利要求8所述的一种漂浮式光伏平台，其特征在于，所述翼板（4）包括若干个沿环形板（11）圆心呈环形阵列状排布的波浪形小翼板。

10.如权利要求7所述的一种漂浮式光伏平台，其特征在于，所述系泊（5）的一端与所述环形板（11）固定连接，另一端与水底固定连接。