光伏发电用复合材料水上浮体架台系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种光伏发电用复合材料水上浮体架台系统，该浮体架台系统包括复合材料浮体单元A、复合材料胶接梁或复合材料浮体单元B、复合材料拉挤型材；当采用复合材料胶接梁时：所述复合材料浮体单元A的上表面每隔一段距离开设凹槽，复合材料胶接梁搁置在凹槽内，并通过螺栓与复合材料浮体单元A连接，将多个复合材料浮体单元A沿横向连成整体；当采用复合材料浮体单元B时，复合材料浮体单元A与复合材料浮体单元B之间通过预埋钢片连成整体。本实用新型专利技术适用于水上光伏电站的建设，将传统高密度聚乙烯浮体单元和镀锌钢支架分别用复合材料浮体单元和拉挤型材替代，提高了整个浮体架台系统的使用寿命。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及浮动平台
，具体说是一种绿色环保、全生命周期长、维护费用低、用于水上光伏发电的复合材料浮体架台系统。
技术介绍
随着我国经济社会的发展，我国光伏发电进入飞速发展阶段，据统计截至2015年底，我国光伏发电累计装机容量达到4300万千瓦，超越德国成为全球规模最大的光伏市场。光伏电站的缺点之一是能量分散，占地面积大，因此，我国严格限制光伏电站占用耕地，鼓励光伏采用戈壁、沙漠、荒山。与传统地面光伏电站相比，漂浮式光伏电站将光伏发电组件安装在水面浮体上，具有不占用土地资源、减少水量蒸发、抑制藻类生长的作用，同时水体对光伏组件及电缆的冷却也可有效提高发电效率。作为水面光伏电站的重要支撑平台，浮体架台是关系到整个光伏电站能否正常运行发电的重要环节。目前光伏电站的全生命周期为25年，浮体架台必须具有良好的抗腐蚀性能、低密度、抗冻胀、抗风浪等特性来与之匹配。现有浮体架台中的浮体单元通常采用高密度聚乙烯材料，其使用寿命在15年左右，难以满足光伏电站全生命周期25年的要求。而复合材料水上浮体架台使用寿命可达50年以上，很好地解决了以上问题。
技术实现思路
本技术的目的是针对现有技术问题，提出了一种光伏发电用复合材料水上浮体架台系统，其绿色环保、耐腐蚀性能优异，使用寿命可达50年以上，满足光伏电站全生命周期25年的要求，可很好地应用于水上光伏电站的建设。本技术采用的技术方案为：一种光伏发电用复合材料水上浮体架台系统，该浮体架台系统包括复合材料浮体单元A、复合材料胶接梁或复合材料浮体单元B、复合材料拉挤型材；当采用复合材料胶接梁时：所述复合材料浮体单元A的上表面每隔一段距离开设凹槽，复合材料胶接梁搁置在凹槽内，并通过螺栓与复合材料浮体单元A连接，将多个复合材料浮体单元A沿横向连成整体；复合材料浮体单元A中设有预埋钢片，预埋钢片之间通过螺栓连接将复合材料浮体单元A沿纵向连成整体；所述复合材料拉挤型材包括复合材料次梁、复合材料主梁、复合材料竖向支撑、复合材料水平支撑；复合材料水平支撑和复合材料竖向支撑通过螺栓固定在复合材料胶接梁上，复合材料胶接梁之间通过复合材料水平支撑连接，复合材料主梁通过螺栓与复合材料竖向支撑连接，复合材料主梁上每隔一段距离通过螺栓连接固定一根复合材料次梁，太阳能电池板通过Z型连接件固定在复合材料次梁上；当采用复合材料浮体单元B时，复合材料浮体单元A与复合材料浮体单元B之间通过预埋钢片连成整体；所述复合材料拉挤型材包括复合材料立柱、复合材料纵向连接梁、复合材料横向连接梁，复合材料立柱预埋在复合材料浮体单元B上，复合材料纵向连接梁、复合材料横向连接梁与复合材料立柱之间采用螺栓相连，太阳能电池板通过Z型连接件固定在复合材料横向连接梁上。作为优选，所述复合材料为树脂基纤维增强复合材料，纤维可采用玻璃纤维、碳纤维、玄武岩纤维或者芳纶纤维，树脂可采用不饱和聚酯树脂、乙烯基酯树脂或者环氧树脂。作为优选，所述复合材料浮体单元A和复合材料浮体单元B包括复合材料面层、复合材料格构腹板和泡沫芯材，泡沫化学成分可以是聚氨酯、聚氯乙烯或者聚醚酰亚胺。作为优选，所述复合材料胶接梁采用两根截面形状为方管型的复合材料拉挤型材胶接而成。作为优选，所述复合材料次梁的截面形状可以是方管型、U型或者槽型，复合材料主梁、支撑、连接梁和立柱的截面形状可以是槽型、L型或者方管型。作为优选，所述复合材料浮体单元A的长度为8-15米，复合材料胶接梁的长度为3-5米。上述复合材料水上浮体架台系统制作流程，包括以下步骤：a、采用拉挤成型工艺制备复合材料拉挤型材；选定纤维及树脂种类，使纤维增强材料在牵引装置的拉引下，依次经过树脂浸渍装置、预成型模、加热到给定温度的钢制主成型模和后处理炉，以制得所需复合材料拉挤型材；选择截面形状为方管型的复合材料拉挤型材，通过胶接得到复合材料胶接梁；b、采用手糊工艺法制作复合材料浮体单元A和合材料浮体单元B；先将轻质芯材切割成所需尺寸，并固定好需预埋的钢片和复合材料立柱，在芯材上涂刷含有固化物的树脂混合物，再在其上铺贴一层按要求裁剪好的纤维织物，用刷子、压辊或刮刀压挤织物，使其均匀浸渍并排除气泡后，再涂刷树脂混合物和铺贴第二层纤维织物，反复上述过程直至达到所需厚度为止，固化、脱模得到复合材料浮体单元制品；c、复合材料浮体单元A的上表面每隔一段距离开设凹槽，复合材料胶接梁搁置在凹槽内，通过螺栓与复合材料浮体单元A连接，将多个复合材料浮体单元A沿横向连成整体，预埋钢片之间的螺栓连接则将复合材料浮体单元A沿纵向连成整体；复合材料水平支撑和复合材料竖向支撑通过螺栓固定在复合材料胶接梁上，复合材料主梁通过螺栓与复合材料竖向支撑连接，复合材料主梁上每隔一段距离通过螺栓连接固定一根次梁，太阳能电池板通过Z型连接件固定在复合材料次梁上；d、复合材料胶接梁可用复合材料浮体单元B替代，复合材料浮体单元A与复合材料浮体单元B之间通过预埋钢片连成整体，复合材料立柱预埋在复合材料浮体单元B上，复合材料连接梁与复合材料立柱之间采用螺栓相连，太阳能电池板通过Z型连接件固定在复合材料横向连接梁上。有益效果：本技术通过将传统浮体架台中的高密度聚乙烯浮体单元和镀锌钢支架分别用复合材料浮体单元和拉挤型材替代，提高了整个浮体架台系统的使用寿命，解决了目前浮体架台使用寿命难以与光伏电站全生命周期相匹配的问题。附图说明图1为本技术复合材料浮体架台系统形式一(无太阳能电池板)；图2为本技术复合材料浮体架台系统形式一(安置太阳能电池板)；图3为本技术复合材料浮体架台系统形式二(无太阳能电池板)；图4为本技术复合材料浮体架台系统形式二(安置太阳能电池板)；图5为本技术浮体架台系统形式一中浮体单元示意图；图6为本技术浮体架台系统形式二中浮体单元示意图；图7为本技术浮体架台系统形式一中复合材料主梁(L型)；图8为本技术浮体架台系统形式一中复合材料次梁(方管型)；图9为本技术浮体架台系统形式一中复合材料胶接梁；图10为本技术浮体架台系统形式一中复合材料水平支撑(L型)；图11为本技术浮体架台系统形式一中复合材料竖向支撑(L型)；图12为本技术浮体架台系统形式二中复合材料立柱(方管型)；图13为本技术浮体架台系统形式二中复合材料纵向连接梁(槽型)；图14为本技术浮体架台系统形式二中复合材料横向连接梁(槽型)；图15为本技术浮体架台系统形式一中胶接梁与浮体单元连接方式示意图；图16为本技术浮体架台系统形式一中浮体单元之间连接方式示意图；图17为本技术浮体架台系统形式一中浮体单元内部构造示意图；其中：1—复合材料浮体单元A；2—复合材料主梁；3—复合材料次梁；4—复合材料胶接梁；5—复合材料水平支撑；6—复合材料竖向支撑；7—太阳能电池板；8—复合材料浮体单元B；9—复合材料立柱；10—复合材料纵向连接梁；11—复合材料横向连接梁；12—螺栓；13—预埋钢片；14—泡沫芯材；15—复合材料面层；16—复合材料格构腹板。具体实施方式下面结合附图和具体实施方式对本技术做进一步说明。如图1-17所示：一种光伏发电用复合材料水上浮体架台系统，该浮体架台系统包括复合材料浮体单元A1、复本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种光伏发电用复合材料水上浮体架台系统，其特征在于：该浮体架台系统包括复合材料浮体单元A、复合材料胶接梁或复合材料浮体单元B、复合材料拉挤型材；当采用复合材料胶接梁时：所述复合材料浮体单元A的上表面每隔一段距离开设凹槽，复合材料胶接梁搁置在凹槽内，并通过螺栓与复合材料浮体单元A连接，将多个复合材料浮体单元A沿横向连成整体；复合材料浮体单元A中设有预埋钢片，预埋钢片之间通过螺栓连接将复合材料浮体单元A沿纵向连成整体；所述复合材料拉挤型材包括复合材料次梁、复合材料主梁、复合材料竖向支撑、复合材料水平支撑；复合材料水平支撑和复合材料竖向支撑通过螺栓固定在复合材料胶接梁上，复合材料胶接梁之间通过复合材料水平支撑连接，复合材料主梁通过螺栓与复合材料竖向支撑连接，复合材料主梁上每隔一段距离通过螺栓连接固定一根复合材料次梁，太阳能电池板通过Z型连接件固定在复合材料次梁上；当采用复合材料浮体单元B时，复合材料浮体单元A与复合材料浮体单元B之间通过预埋钢片连成整体；所述复合材料拉挤型材包括复合材料立柱、复合材料纵向连接梁、复合材料横向连接梁，复合材料立柱预埋在复合材料浮体单元B上，复合材料纵向连接梁、复合材料横向连接梁与复合材料立柱之间采用螺栓相连，太阳能电池板通过Z型连接件固定在复合材料横向连接梁上。...

【技术特征摘要】
1.一种光伏发电用复合材料水上浮体架台系统，其特征在于：该浮体架台系统包括复合材料浮体单元A、复合材料胶接梁或复合材料浮体单元B、复合材料拉挤型材；当采用复合材料胶接梁时：所述复合材料浮体单元A的上表面每隔一段距离开设凹槽，复合材料胶接梁搁置在凹槽内，并通过螺栓与复合材料浮体单元A连接，将多个复合材料浮体单元A沿横向连成整体；复合材料浮体单元A中设有预埋钢片，预埋钢片之间通过螺栓连接将复合材料浮体单元A沿纵向连成整体；所述复合材料拉挤型材包括复合材料次梁、复合材料主梁、复合材料竖向支撑、复合材料水平支撑；复合材料水平支撑和复合材料竖向支撑通过螺栓固定在复合材料胶接梁上，复合材料胶接梁之间通过复合材料水平支撑连接，复合材料主梁通过螺栓与复合材料竖向支撑连接，复合材料主梁上每隔一段距离通过螺栓连接固定一根复合材料次梁，太阳能电池板通过Z型连接件固定在复合材料次梁上；当采用复合材料浮体单元B时，复合材料浮体单元A与复合材料浮体单元B之间通过预埋钢片连成整体；所述复合材料拉挤型材包括复合材料立柱、复合材料纵向连接梁、复合...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘伟庆，方海，李晓龙，齐玉军，彭小婕，王璐，王俊，方园，
申请(专利权)人：南京工业大学，
类型：新型
国别省市：江苏;32