一种用于水位大变幅水库的水面光伏阵列结构制造技术

本实用新型专利技术提供了一种用于水位大变幅水库的水面光伏阵列结构，它包括漂浮式光伏阵列，所述漂浮式光伏阵列的铺设面积与抽水蓄能电站水库的水库死水位的水域面积相等；在抽水蓄能电站水库的水位变幅带所在水域安装有光伏板固定桩基，所述光伏板固定桩基的顶部固定有光伏支架结构，所述光伏支架结构的顶部设置有固定式光伏板阵列。不仅不占用宝贵的土地资源，而且可以将水面资源最大化有效利用，增加光伏装机容量，增加发电量，具有显著的生态效益、经济效益和社会效益。经济效益和社会效益。经济效益和社会效益。

【技术实现步骤摘要】
一种用于水位大变幅水库的水面光伏阵列结构


[0001]本技术属于新能源领域，尤其涉及一种用于水位大变幅水库的水面光伏阵列结构。

技术介绍

[0002]光伏发电是利用半导体界面的光生伏特效应而将光能直接转变为电能的一种技术。传统陆上光伏在经过快速发展后，随着土地资源的萎缩和生态环境保护限制，陆上光伏发展受到更多的限制，继而出现了水面光伏这一新型光伏电站。水面光伏具有节约土地资源，发电效率高，施工难度低，成本低等特点。
[0003]常规水面光伏多采用漂浮式和固定式两种方法。漂浮式光伏选取水位稳定的水域，在水面布置光伏浮筒并联和串联方式形成浮岛，在浮岛上假设光伏板进行发电。固定式光伏仅适用于水深较浅的水域，因水下施工难度巨大，通常采用短钢管桩形式在水面施工钢管桩插入地下固定，钢管桩完成后后在桩上架设光伏板进行发电。受水位和水深限制，水位变化大的区域，水位跌落后光伏板将坐落于岸坡上，破坏浮岛结构，光伏板无法安全、稳定运行，往往只能在水域中心区域布置光伏阵列，浪费水域面积，不能做到资源最大有效化利用。水深较大时，如果全部采用固定式光伏，桩基深度较大，水下施工难度增加、成本增高、桩基密度大，不仅破坏水下环境还会显著增加投资。
[0004]而抽水蓄能电站水库和水电站水库都是典型的水位变幅较大的水库，两种水库分别有3种特征水位，死水位（电站水库死库容相应水位，为电站水库最低水位），防洪汛水位（电站汛期迎接洪峰的水位，并兼顾发电功能，高于死水位），正常蓄水位（电站水库正常发电运行水位）。在发电时，水位快速下降，在蓄水时，水位快速上升，变幅通常可达30m
‑
40m。两种水库通常地形狭窄，若布置传统水面光伏，可以利用水域面积十分有限，装机规模小，施工难度大，成本极高，既浪费资源又经济性差。因此，如果要在此种类型水库的水面布置光伏发电，常规的漂浮式和固定式两种方法都无法很好的适应。

技术实现思路

[0005]本技术的主要目的在于提供一种用于水位大变幅水库的水面光伏阵列结构，此光伏阵列结构尤其适用于在抽水蓄能电站水库和水电站水库，有效解决了水位大变幅水库无法全面积使用的问题，在水位变幅带采用大变幅带光伏布置结构，在非水位变幅带采用漂浮式布置方式，确保正常蓄水条件下不淹没光伏板，在水位下降时光伏板全部可正常发电运行，不受水位变幅影响，保障光伏板安全稳定发电；在水库死水位相应水域即非变幅带，采用漂浮式光伏布置，漂浮式光伏浮岛随水位变化而上下移动，在水位变幅时漂浮式光伏板可完整、安全、稳定发电运行。不仅不占用宝贵的土地资源，而且可以将水面资源最大化有效利用，增加光伏装机容量，增加发电量，具有显著的生态效益、经济效益和社会效益。
[0006]为了实现上述的技术特征，本技术的目的是这样实现的：一种用于水位大变幅水库的水面光伏阵列结构，它包括漂浮式光伏阵列，所述漂浮式光伏阵列的铺设面积与
抽水蓄能电站水库的水库死水位的水域面积相等；
[0007]在抽水蓄能电站水库的水位变幅带所在水域安装有光伏板固定桩基，所述光伏板固定桩基的顶部固定有光伏支架结构，所述光伏支架结构的顶部设置有固定式光伏板阵列；
[0008]所述固定式光伏板阵列布满整个水位变幅带上方区域；
[0009]所述固定式光伏板阵列的高度与最高水位的高度相等。
[0010]所述光伏支架结构包括固定在光伏板固定桩基上的桁架立柱，所述桁架立柱的顶部固定有顶部桁架平台，所述顶部桁架平台的顶部安装固定式光伏板阵列。
[0011]所述固定式光伏板阵列包括光伏立柱，所述光伏立柱的顶部固定有光伏板。
[0012]所述漂浮式光伏阵列包括浮体，相邻浮体之间通过浮体耳座铰接相连，所述浮体的顶部通过光伏支架支撑安装光伏板。
[0013]所述漂浮式光伏阵列与用于对其进行侧向防摆限位的动态限位系泊装置相连。
[0014]所述动态限位系泊装置包括设置在大坝所在侧的配重式系泊装置；
[0015]还包括设置在非大坝所在侧的升降式系泊装置。
[0016]所述升降式系泊装置包括系泊基础，系泊基础的顶部固定有T型立柱，T型立柱上滑动配合有升降轮组，升降轮组的另一端通过第一牵引索和泄力环与漂浮式光伏阵列外侧壁上的活动连接扣相连。
[0017]所述配重式系泊装置包括配重块，所述配重块通过滑动配合安装在滑轨上，所述滑轨通过滑轨镇墩固定在大坝的下游坝坡上，配重块与第二牵引索相连，第二牵引索的另一端穿过设置在大坝内部的预留管廊，第二牵引索通过泄力环与漂浮式光伏阵列外侧壁上的活动连接扣相连。
[0018]所述配重块内部加工有用于和滑轨相配合的滑槽，在配重块的上、下两侧加工有交错布置的滑块连接耳，相邻滑块连接耳之间通过连接销插装配合，并根据所需要的牵引力选择性连接所需要配重块的数量。
[0019]所述预留管廊的两侧并位于大坝的上游坝坡和下游坝坡对称固定有用于对第二牵引索进行导向的滑轮组。
[0020]本技术有如下有益效果：
[0021]1.本技术提出了一种在水位大变幅水库全水域布置水面光伏电站的装置，采用了固定与漂浮相结合的技术措施，实现光伏发电面积不受水位变化带来的水域面积减小的影响，既解决了水位变幅带光伏布置方法，充分利用了水位变幅带太阳能资源获得发电，也保证了水位变幅过程中光伏发电面积不减少。
[0022]2.本技术相较传统布置方式显著增加了光伏板面积，获得了更多的发电容量，取得了更好的经济效益。
[0023]3.本技术最大化有效利用了资源，不占用土地，集约式开发，节约了资源。
[0024]4.本技术中在水位变幅带创造性使用桩基结构，不仅为架设光伏板创造了良好得空间条件，同时桩基嵌入地下，对水库岸坡稳定和防止水土流失有较大帮助。
[0025]5.本技术对水域面积实现了最大程度遮挡，有限减少了水面蒸发量，提高了水资源在水电站发电过程中的长期利用率。
[0026]6.本技术通过采用配重式系泊装置能够适应与大坝侧无法进行桩基布置的
系泊问题，保证了在大坝所在侧能够实现漂浮式光伏阵列的整体动态升降系泊。
附图说明
[0027]下面结合附图和实施例对本技术作进一步说明。
[0028]图1为本技术的整体结构的俯视图。
[0029]图2为本技术在处于死水位时主剖视图。
[0030]图3为本技术在处于正常蓄水位时主剖视图。
[0031]图4为本技术采用方形光伏板固定桩基时固定式光伏板阵列的整体结构图。
[0032]图5为本技术采用圆形光伏板固定桩基时固定式光伏板阵列的整体结构图。
[0033]图6为本技术漂浮式光伏阵列的整体结构图。
[0034]图7为本技术的升降式系泊装置在图1中A
‑
A方向视图。
[0035]图8为本技术的升降式系泊装置侧视图。
[0036]图9为本技术的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于水位大变幅水库的水面光伏阵列结构，其特征在于：它包括漂浮式光伏阵列（4），所述漂浮式光伏阵列（4）的铺设面积与抽水蓄能电站水库（1）的水库死水位（8）的水域面积相等；在抽水蓄能电站水库（1）的水位变幅带（3）所在水域安装有光伏板固定桩基（5），所述光伏板固定桩基（5）的顶部固定有光伏支架结构（6），所述光伏支架结构（6）的顶部设置有固定式光伏板阵列（7）；所述固定式光伏板阵列（7）布满整个水位变幅带（3）上方区域。2.根据权利要求1所述一种用于水位大变幅水库的水面光伏阵列结构，其特征在于：所述光伏支架结构（6）包括固定在光伏板固定桩基（5）上的桁架立柱（601），所述桁架立柱（601）的顶部固定有顶部桁架平台（602），所述顶部桁架平台（602）的顶部安装固定式光伏板阵列（7）。3.根据权利要求1或2所述一种用于水位大变幅水库的水面光伏阵列结构，其特征在于：所述固定式光伏板阵列（7）包括光伏立柱（701），所述光伏立柱（701）的顶部固定有光伏板（702）；所述固定式光伏板阵列（7）的高度与最高水位（9）的高度相等。4.根据权利要求1所述一种用于水位大变幅水库的水面光伏阵列结构，其特征在于：所述漂浮式光伏阵列（4）包括浮体（401），相邻浮体（401）之间通过浮体耳座（402）铰接相连，所述浮体（401）的顶部通过光伏支架（403）支撑安装光伏板。5.根据权利要求1所述一种用于水位大变幅水库的水面光伏阵列结构，其特征在于：所述漂浮式光伏阵列（4）与用于对其进行侧向防摆限位的动态限位系泊装置相连。6.根据权利要求5所述一种用于水位大变幅水库的水面光伏阵列结构，其特征在...

【专利技术属性】
技术研发人员：李峰，喻洋，张熊，王博，汪俭飞，付继平，传吉顺，董明知，杨兴全，刘与之，凌然，罗先昌，姜松，杨云，
申请(专利权)人：中国三峡新能源集团股份有限公司，
类型：新型
国别省市：