离散型运维通道独立支撑式水面光伏发电系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种离散型运维通道独立支撑式水面光伏发电系统。它包括四周连续运维通道；所述四周连续运维通道由长度方向的长通道和宽度方向的宽通道组成，所述长通道由多个走道浮体沿两端方向依次组装而成，所述宽通道由走道浮体和连接浮体沿两侧方向交替组装而成；所述四周连续运维通道内沿长度方向上间隔设置有多条宽度方向运维走道，所述运维走道由连接浮体和走道浮体沿两侧方向交替组成，且所述运维走道两端的连接浮体均安装在走道浮体的侧壁上；所述运维走道将四周连续运维通道分割成若干光伏发电区。具有透光率高、亲水性好、结构稳定的优点。

【技术实现步骤摘要】
离散型运维通道独立支撑式水面光伏发电系统
本技术涉及光伏发电领域，更具体地说它是离散型运维通道独立支撑式水面光伏发电系统。
技术介绍
光伏发电系统利用太阳光能、采用特殊材料诸如晶硅板、逆变器等电子元件组成发电体系，是环保、安全、可靠的绿色能源。光伏电站是目前属于国家鼓励力度最大的绿色电力开发能源项目，对构建低碳社会做出了重要贡献。但由于光伏发电能量密度低，相同容量配置下占地面积大，因此陆地光伏难以合理配置土地资源。而我国水库、湖泊、采矿塌陷区数量众多，利用其闲置的水面空间建设水上光伏是对资源的优化利用，既可合理利用土地资源、提高发电量，又可保护水体环境、减少浮尘。水面漂浮光伏电站所处环境潮湿，结构部件易腐蚀，为保证漂浮物的耐腐蚀性和寿命，一般采用中空吹塑高密度聚乙烯浮体为水面光伏电站提供浮力。中空吹塑产品的结构形式对生产效率、质量有很大影响，厚薄均匀的扁平状结构最有利于吹塑成型为壁厚均匀的浮体。而光伏电站需要利用漂浮物将光伏组件支撑起一定角度，这对浮体又产生了特殊的形状要求。目前国内外绝大多数浮体结构仅考虑了满足发电的倾角要求，而忽略了因此对生产和质量控制带来的不利因素。如何优化设计浮体结构使其既满足使用要求又利于生产是目前需要解决的问题。光伏发电系统不仅包括太阳能电池组件，还包括汇流箱、逆变器和电缆槽等设备。太阳能电池组件发出来的直流电通过电缆输送至组串式逆变器，再通过电缆将逆变后的低压交流电输送至汇流箱，汇流后通过电缆输送至变压器。为了减少电缆用量，提高光伏电站的经济性，需要将逆变器、汇流箱和电缆槽等设备安装固定在水面浮体上。与光伏组件不同，组串式逆变器、汇流箱等电气设备在水面安装有一定的特殊要求，例如离水面高度、安装角度等。而目前多数现有的浮体设计形式均只考虑了光伏组件固定安装，未对汇流箱、组串式逆变器、电缆槽等电器设备在浮体上的固定作出专门考虑。在实际应用中，此类浮体往往通过浮体光伏组件安装结构来固定安装逆变器、汇流箱等电气设备，不仅不满足电气设备安装要求，力学性能也得不到满足。对于水上电缆敷设，目前部分水面光伏发电系统设计了专门的水上电缆通道浮体，但专门的浮体需要额外的模具开设，增加了电站建设成本，不利于光伏电站实现平价上网。2015年以来，我国水面光伏技术发展迅速，特别是在两淮地区采煤塌陷区，目前已完成了多座水面光伏电站的建设。而塌陷区水域面积有限，难以满足水面光伏电站的建设需求，许多水面光伏电站逐渐向水库、湖泊等水面区域发展。而与塌陷区不同的是，水库、湖泊等水域集成了供水、养殖等诸多功能，若采用与塌陷区类似的浮体形式，会造成水面区域被大面积遮挡，阻碍了空气、阳光与水的接触，引起水体缺氧导致水生生物死亡。因此，在保证浮体质量、功能和稳定性的前提下降低其对水面的遮挡，提高浮体的透光性和亲水性是水面光伏技术发展需要解决的问题。目前，国内外提出的水面光伏浮体设计大都从安装固定方面考虑，但从浮体结构合理性、通用性、环境友好的角度而言，这些设计方案还存在一些问题。如WO2012/139998A2、CN201520911191.7、CN201520618986.9等专利公开的水面光伏浮体上表面为斜坡设计，以满足光伏组件倾角要求；但斜坡设计破坏了吹塑产品结构的平整性，导致壁厚不均影响浮体质量的同时，其固定斜坡角度和安装方式也限制了其他电器设备的水上安装固定，且此浮体形式连续的运维通道会造成水面遮挡严重。CN201620418220.0、CN201620220867.2等专利公开的水面光伏浮体均采用较为平整的设计方式，通过独立的支撑件将光伏组件支撑起一定的倾角；但该设计方案依然未考虑汇流箱等电器设备的水上安装，且水面遮挡依然严重，不利于该形式浮体在湖泊、水库等地区的使用。
技术实现思路
本技术的目的是提供离散型运维通道独立支撑式水面光伏发电系统,亲水性好、透光亲水、利于生产、稳定性好的光伏浮体，将连接浮体一体多用实现了水面光伏电站光伏组件、电气设备、电缆敷设、维护通道等重要功能，结构简单、安装便宜、成本低、稳定性好。为了实现上述目的，本技术的技术方案为：离散型运维通道独立支撑式水面光伏发电系统，其特征在于：包括四周连续运维通道，所述四周连续运维通道为封闭的矩形结构；所述四周连续运维通道由长度方向的长通道和宽度方向的宽通道组成，所述长通道由多个走道浮体沿两端方向依次组装而成，所述宽通道由走道浮体和连接浮体沿两侧方向交替组装而成；所述宽通道的连接浮体上方铺设有栅格板；所述四周连续运维通道内沿长度方向上间隔设置有多条宽度方向运维走道，所述运维走道由连接浮体和走道浮体沿两侧方向交替组成，且所述运维走道两端的连接浮体均安装在走道浮体的侧壁上；所述运维走道将四周连续运维通道分割成若干光伏发电区，所述光伏发电区内设置有发电支架网；所述发电支架网包括多排连接浮体组和多列走道浮体组交叉组装而成的网状结构，每排连接浮体组沿宽度方向包括多个连接浮体，每列走道浮体组沿长度方向包括多个走道浮体；所述走道浮体两端四角设置有两对高低不同的连接耳，所述连接耳由左向右一圈依次为低位第一连接耳、高位第一连接耳、高位第二连接耳和低位第二连接耳；所述连接浮体两端四角设置有位于中部同一高度的中位连接耳板，中位连接耳板由左向右一圈依次为第一中位连接耳板、第二中位连接耳板、第三中位连接耳板和第四中位连接耳板；所述中位连接耳板均高于低位第一连接耳和低位第二连接耳，且均低于高位第一连接耳和高位第二连接耳；每排连接浮体组一端连接浮体的第一中位连接耳板和第二中位连接耳板分别安装在相邻两个走道浮体的高低不同的连接耳间，其第三中位连接耳板安装在一端走道浮体高位第一连接耳上，其第四中位连接耳板安装在另一端走道浮体的低位第一连接耳上；每排连接浮体组另一端连接浮体的第三中位连接耳板和第四中位连接耳板分别安装在相邻两个走道浮体的高低不同的连接耳间，其第一中位连接耳板一端安装在走道浮体的高位第二连接耳上，其第二中位连接耳板安装在另一端走道浮体的低位第二连接耳上；每排连接浮体组中部的连接浮体的第一中位连接耳板、第二中位连接耳板、第三中位连接耳板和第四中位连接耳板分别对应地安装在走道浮体两端的高位第一连接耳、高位第二连接耳、低位第二连接耳和低位第一连接耳上；每列走道浮体组两端走道浮体分别固定在宽通道和运维走道的走道浮体上，所述发电支架网中每列连接浮体组上设置有一排光伏组件或者发电设备，所述发电设备通过电缆固定支架或设备固定支架固定在连接浮体上；每排连接浮体组的连接浮体间隔设置有连接件；有耳板孔设置于连接耳和中位连接耳板上，连接耳和中位连接耳板上相应的耳板孔为螺栓孔，所述走道浮体两端四角的连接耳与连接浮体两端四角的中位连接耳板通过钢螺栓相连。在上述技术方案中，所述走道浮体的连接耳的耳板上开设有单叶梅花安装孔；所述走道浮体顶面设置有防滑凸起，所述走道浮体周向侧面设置有竖直方向的加强筋，所述走道浮体底面设置有不同方向的流水凹槽；所述连接浮体为矩形方体，所述连接浮体中位连接耳板中部开设有单叶梅花孔，所述连接浮体中部设置有上下贯穿的中孔，所述中孔两侧的连接浮体上设置有下沉槽，所述下沉槽两边设置有三面支撑的内嵌式连接耳，所述内嵌式连接耳上下两端开设有螺栓孔，所述下沉本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.离散型运维通道独立支撑式水面光伏发电系统，其特征在于：包括四周连续运维通道(1a)，所述四周连续运维通道(1a)为封闭的矩形结构；所述四周连续运维通道(1a)由长度方向的长通道(1a.1)和宽度方向的宽通道(1a.2)组成，所述长通道(1a.1)由多个走道浮体(1)沿两端方向依次组装而成，所述宽通道(1a.2)由走道浮体(1)和连接浮体(2)沿两侧方向交替组装而成；所述宽通道(1a.2)的连接浮体(2)上方铺设有栅格板(4)；所述四周连续运维通道(1a)内沿长度方向上间隔设置有多条宽度方向运维走道(1b)，所述运维走道(1b)由连接浮体(2)和走道浮体(1)沿两侧方向交替组成，且所述运维走道(1b)两端的连接浮体(2)均安装在走道浮体(1)的侧壁上；所述运维走道(1b)将四周连续运维通道(1a)分割成若干光伏发电区(1c)，所述光伏发电区(1c)内设置有发电支架网(1d)；所述发电支架网(1d)包括多排连接浮体组和多列走道浮体组交叉组装而成的网状结构，每排连接浮体组沿宽度方向包括多个连接浮体(2)，每列走道浮体组沿长度方向包括多个走道浮体(1)；所述走道浮体(1)两端四角设置有两对高低不同的连接耳(1.1)，所述连接耳(1.1)由左向右一圈依次为低位第一连接耳(1.1a)、高位第一连接耳(1.1b)、高位第二连接耳(1.1c)和低位第二连接耳(1.1d)；所述连接浮体(2)两端四角设置有位于中部同一高度的中位连接耳板(2.1)，中位连接耳板(2.1)由左向右一圈依次为第一中位连接耳板(2.1a)、第二中位连接耳板(2.1b)、第三中位连接耳板(2.1c)和第四中位连接耳板(2.1d)；所述中位连接耳板(2.1)均高于低位第一连接耳(1.1a)和低位第二连接耳(1.1d)，且均低于高位第一连接耳(1.1b)和高位第二连接耳(1.1c)；每排连接浮体组一端连接浮体(2)的第一中位连接耳板(2.1a)和第二中位连接耳板(2.1b)分别安装在相邻两个走道浮体(1)的高低不同的连接耳(1.1)间，其第三中位连接耳板(2.1c)安装在一端走道浮体(1)高位第一连接耳(1.1b)上，其第四中位连接耳板(2.1d)安装在另一端走道浮体(1)的低位第一连接耳(1.1a)上；每排连接浮体组另一端连接浮体(2)的第三中位连接耳板(2.1c)和第四中位连接耳板(2.1d)分别安装在相邻两个走道浮体(1)的高低不同的连接耳(1.1)间，其第一中位连接耳板(2.1a)一端安装在走道浮体(1)的高位第二连接耳(1.1c)上，其第二中位连接耳板(2.1b)安装在另一端走道浮体(1)的低位第二连接耳(1.1d)上；每排连接浮体组中部的连接浮体(2)的第一中位连接耳板(2.1a)、第二中位连接耳板(2.1b)、第三中位连接耳板(2.1c)和第四中位连接耳板(2.1d)分别对应地安装在走道浮体(1)两端的高位第一连接耳(1.1b)、高位第二连接耳(1.1c)、低位第二连接耳(1.1d)和低位第一连接耳(1.1a)上；每列走道浮体组两端走道浮体(1)分别固定在宽通道(1a.2)和运维走道(1b)的走道浮体(1)上，所述发电支架网(1d)中每列连接浮体组上设置有一排光伏组件(6)或者发电设备(7)，所述发电设备(7)通过电缆固定支架(10)或设备固定支架(11)固定在连接浮体(2)上；每排连接浮体组的连接浮体(2)间隔设置有连接件(5)；有耳板孔设置于连接耳(1.1)和中位连接耳板(2.1)上，连接耳(1.1)和中位连接耳板(2.1)上相应的耳板孔为螺栓孔，所述走道浮体(1)两端四角的连接耳(1.1)与连接浮体(2)两端四角的中位连接耳板(2.1)通过钢螺栓相连。...

【技术特征摘要】
1.离散型运维通道独立支撑式水面光伏发电系统，其特征在于：包括四周连续运维通道(1a)，所述四周连续运维通道(1a)为封闭的矩形结构；所述四周连续运维通道(1a)由长度方向的长通道(1a.1)和宽度方向的宽通道(1a.2)组成，所述长通道(1a.1)由多个走道浮体(1)沿两端方向依次组装而成，所述宽通道(1a.2)由走道浮体(1)和连接浮体(2)沿两侧方向交替组装而成；所述宽通道(1a.2)的连接浮体(2)上方铺设有栅格板(4)；所述四周连续运维通道(1a)内沿长度方向上间隔设置有多条宽度方向运维走道(1b)，所述运维走道(1b)由连接浮体(2)和走道浮体(1)沿两侧方向交替组成，且所述运维走道(1b)两端的连接浮体(2)均安装在走道浮体(1)的侧壁上；所述运维走道(1b)将四周连续运维通道(1a)分割成若干光伏发电区(1c)，所述光伏发电区(1c)内设置有发电支架网(1d)；所述发电支架网(1d)包括多排连接浮体组和多列走道浮体组交叉组装而成的网状结构，每排连接浮体组沿宽度方向包括多个连接浮体(2)，每列走道浮体组沿长度方向包括多个走道浮体(1)；所述走道浮体(1)两端四角设置有两对高低不同的连接耳(1.1)，所述连接耳(1.1)由左向右一圈依次为低位第一连接耳(1.1a)、高位第一连接耳(1.1b)、高位第二连接耳(1.1c)和低位第二连接耳(1.1d)；所述连接浮体(2)两端四角设置有位于中部同一高度的中位连接耳板(2.1)，中位连接耳板(2.1)由左向右一圈依次为第一中位连接耳板(2.1a)、第二中位连接耳板(2.1b)、第三中位连接耳板(2.1c)和第四中位连接耳板(2.1d)；所述中位连接耳板(2.1)均高于低位第一连接耳(1.1a)和低位第二连接耳(1.1d)，且均低于高位第一连接耳(1.1b)和高位第二连接耳(1.1c)；每排连接浮体组一端连接浮体(2)的第一中位连接耳板(2.1a)和第二中位连接耳板(2.1b)分别安装在相邻两个走道浮体(1)的高低不同的连接耳(1.1)间，其第三中位连接耳板(2.1c)安装在一端走道浮体(1)高位第一连接耳(1.1b)上，其第四中位连接耳板(2.1d)安装在另一端走道浮体(1)的低位第一连接耳(1.1a)上；每排连接浮体组另一端连接浮体(2)的第三中位连接耳板(2.1c)和第四中位连接耳板(2.1d)分别安装在相邻两个走道浮体(1)的高低不同的连接耳(1.1)间，其第一中位连接耳板(2.1a)一端安装在走道浮体(1)的高位第二连接耳(1.1c)上，其第二中位连接耳板(2.1b)安装在另一端走道浮体(1)的低位第二连接耳(1.1d)上；每排连接浮体组中部的连接浮体(2)的第一中位连接耳板(2.1a)、第二中位连接耳板(2.1b)、第三中位连接耳板(2.1c)和第四中位连接耳板(2.1d)分别对应地安装在走道浮体(1)两端的高位第一连接耳(1.1b)、高位第二连接耳(1.1c)、低位第二连接耳(1.1d)和低位第一连接耳(1.1a)上；每列走道浮体组两端走道浮体(1)分别固定在宽通道(1a.2)和运维走道(1b)的走道浮体(1)上，所述发电支架网(1d)中每列连接浮体组上设置有一排光伏组件(6)或者发电设备(7)，所述发电设备(7)通过电缆固定支架(10)或设备固定支架(11)固定在连接浮体(2)上；每排连接浮体组的连接浮体(2)间隔设置有连接件(5)；有耳板孔设置于连接耳(1.1)和中位连接耳板(2.1)上，连接耳(1.1)和中位连接耳板(2.1)上相应的耳板孔为螺栓孔，所述走道浮体(1)两端四角的连接耳(1.1)与连接浮体(2)两端四角的中位连接耳板(2.1)通过钢螺栓相连。2.根据权利要求1所述的离散型运维通道独立支撑式水面光伏发电系统，其特征在于：所述走道浮体(1)的连接耳(1.1)的耳板上开设有单叶梅花安装孔(1.11)；所述走道浮体(1)顶面设置有防滑凸起(1.2)，所述走道浮体(1)周向侧面设置有竖直方向的加强筋(1.3)，所述走道浮体(1)底面设置有不同方向的流水凹槽(1.4)；所述连接浮体(2)为矩形方体，所述连接浮体(2)中位连接耳板(2.1)中部开设有单叶梅花孔(2.11)，所述连接浮体(2)中部设置有上下贯穿的中孔(2.7)，所述中孔(2.7)两侧的连接浮体(2)上设置有下沉槽(2.2)，所述下沉槽(2.2)两边设置有三面支撑的内嵌式连接耳(2.21)，所述内嵌式连接耳(2.21)上下两端开设有螺栓孔，所述下沉槽(2.2)一端的连接浮体(2)上对称设置有插槽(2.3)，所述插槽(2.3)内开设有梅花孔(2.31)；所述连接浮体(2)周向端面中间均设置有矩形凹面(2.4)，所述连接浮体(2)一端矩形凹面(2.4)两侧对称设置有矩形小凹面(2.5)，所述矩形凹面(2.4)和矩形小凹面(2.5)均于中间水平位置设置有水平板(2.6)，所述水平板(2.6)中部开设有螺栓孔(2.61)。3.根据权利要求2所述的离散型运维通道独立支撑式水面光伏发电系统，其特征在于：所述发电设备(7)为汇流箱和逆变器(7a)或者电缆(7b)。4.根据权利要求3所述的离散型运维通道独立支撑式水面光伏发电系统，其特征在于：所述电缆固定支架(10)包括两个相互平行的底梁(10.1)，所述底梁(10.1)一端设置有安放电缆(7b)或电缆槽盒的支脚(10.2)，所述支脚(10.2)上...

【专利技术属性】
技术研发人员：程卫民，袁博，赵鑫，刘海波，喻飞，陶铁铃，苏毅，张涛，金乾，刘爽，张顺，陈鸿慎，桂胜强，
申请(专利权)人：长江勘测规划设计研究有限责任公司，
类型：新型
国别省市：湖北,42