浮动太阳能发电厂制造技术

本发明专利技术涉及支撑光伏面板(PV)的浮动太阳能发电厂(1)，所述浮动太阳能发电厂由水体上的结构模块(2)和浮动模块(3)组装而成，形成支撑光伏面板的浮动支撑装置(4)的网络，所述网络包括至少：

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】浮动太阳能发电厂
[0001]本专利技术涉及一种具有模块化设计的浮动太阳能发电厂。本专利技术还涉及一种用于制造此发电厂的方法、一种用于组装此发电厂的方法，以及一种用于维护此发电厂的方法。


[0002]本公开涵盖具有模块化设计的太阳能发电厂，具体来说形成浮动网络、支撑光伏面板的那些太阳能发电厂，并且更具体来说具有大尺寸的那些太阳能发电厂。

技术介绍

[0003]具有模块化设计的此类发电厂例如从本申请人的文件WO201213998(A2)或WO 2015092237(A1)中已知。这些技术使得能够设计大尺寸的光伏发电厂，范围从几百千瓦到几十兆瓦，并且甚至更多。
[0004]在两种情况下，根据WO 201213998(A2)、WO 2015092237(A1)的发电厂的模块化组件基本上由塑料组件组成，所述塑料组件通过模制易于以受控成本获得。由于模块化设计，支撑光伏面板的浮动装置有利地具有受限的重量和体积，所述浮动装置被配置成从岸边组装而无需任何特定的提升工具，例如用于将它们放入水中的起重机，浮动支撑装置的网络通常随着其组装而逐步地由人力推动在水面上。
[0005]值得注意地并且根据申请人的观察，这些发电厂的浮动性不仅要承受组成发电厂的组件的垂直载荷，而且还要承受通过网络移动以进行发电厂的维护的一个或多个人的载荷。因此，按照如今的设计和操作，这些发电厂通常在不同行的光伏面板之间为运营商提供维护走廊。
[0006]根据申请人的观察，具有模块化设计的这种太阳能发电厂的设计不允许降低材料成本，因为为了进行适当的维护，与从物理角度来看承受光伏面板以及可能逆变器和电缆的垂直载荷以及组成浮动太阳能发电厂的组件的垂直载荷严格需要的条件相比，需要使太阳能发电厂的浮动性过大。
[0007]文件US2017/0033732A1描述这种前述模块化现有技术，并且批评它们对滚动、俯仰和偏航的过度灵敏度，根据该现有技术，所述灵敏度是由于结构在水面上相互机械连接。
[0008]由本文件US2017/0033732A1提出的技术方案包括锚线对，每条锚线在底部连接到自重且在另一端连接到浮标，从而确保以大体上水平的方式张紧呈在水位下方延伸的张紧缆线形式完全浸没的中间连接元件。
[0009]光伏面板浮动支撑装置中的每一个在装置的前部部分和后部部分处包括自撑式框架，多个浮体固定在所述自撑式框架上。
[0010]此框架：
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在浮体的上部部分处延伸，以确保面板的支撑和倾斜
[0012]‑
在浮体的下部部分处延伸，以用于支撑浸入式翼形部，旨在限制俯仰和滚动移动。
[0013]挂钩设置在框架的底部部分处，以实现将浮动支撑装置紧固到张紧缆线，所述张
紧缆线以大体上水平的方式延伸，浸没在不同浮动支撑装置的框架下方。
[0014]因此，此设计允许通过缆线限制浮动支撑装置对滚动、俯仰、偏航的灵敏度，所述缆线保持张紧，以浸没和水平方式延伸，并且在支撑面板的浮动支撑装置的底部部分处紧固到在装置框架的下部部分处的挂钩。
[0015]面板的维护由船执行，所述船可以借助于可拆卸地附接在浮动支撑装置的连接支架上的杆临时结合到浮动支撑装置。
[0016]根据US2017/0033732A1的浮动太阳能发电厂具有配置成只在张紧时沿着张紧缆线的方向工作的结构，并且基于保持由这种结构张紧浮动支撑装置，所述结构包含所述张紧缆线，所述张紧缆线基本上水平的、浸没的且紧固到在装置框架的下部部分处的挂钩。这需要将每条缆线的两端张紧至自重。根据本专利技术人的观察，具有张紧缆线的这种结构尤其难以实施并且不允许维护光伏面板的大量浮动支撑装置。具体来说，与前述模块化发电厂不同，不可能从岸边、岸上和空间的两个方向上组装浮体网络，然后随着组装在地面上逐步地推动结构，因为它无法沿着缆线的方向抵抗压缩。
[0017]从文件US2018/001975A1中还已知形成具有模块化设计的浮动太阳能发电厂，所述浮动太阳能发电厂包括浮动支撑装置，每个浮动支撑装置包括浮体、用于将光伏面板紧固在浮体上的机械构件。
[0018]值得注意地，具有U形通道形状的间隔件允许连接两行浮动装置支撑面板，每个间隔件浸没以在整个U形间隔件中形成水道。当维护平台的浮体沿着水道循环时，具有较小吃水深度的维护平台可以确保维护太阳能发电厂。
[0019]因此，此发电厂的网络结构包括：支撑光伏面板的基础浮体，所述基础浮体大部分在水位上方延伸；以及U形通道形状的间隔件，此浮动结构通常通过自重锚定到网络边缘的底部。值得注意地，这种结构必须承受响应于环境条件(例如涌浪或风)而产生的压缩力和拉伸力。根据本专利技术人的观察，此结构的结构强度和在应力下(在拉伸力或压缩力下)对变形的灵敏度较差，特别是因为U形间隔件在压缩或张紧装载时明显倾向于变形，特别是容易弯曲，除非提供额外的浮动机械连杆，如在段落46中描述以及在现有技术US2018/0001975的图13A和13B中所说明。这种额外连杆的末端可滑动地设置在U的两个垂直腹板处，并且通过连杆的浮动约束在顶部位置中。它可以浸没在收起位置，低至实现通过维护平台的浮体。
[0020]如在此现有技术US2018/0001975A1的图12中所示，确保网络的力传输的结构不仅包括基本上处于水位的支撑面板的浮动装置的浮体(大部分未浸没)以及U形通道形状的连接(大部分浸没)。换句话说，根据US2018/0001975A1的该网络结构交替地延伸，在水面上方具有其浮体，然后在浮体下方具有U形连接等。
[0021]根据申请人的观察，由于这种结构，难以从岸边和空间的两个方向上组装浮体网络，然后随着从岸边的组装逐步地推动结构，因为所述结构包含在浮体下方突出的U形连接，而浮体无法搁置在地面上，并且因为突出的连接将仅通过在地面上滑动而产生抵抗下水的相当大摩擦。
[0022]还从文件WO 2014/136106中已知浮动太阳能发电厂，所述浮动太阳能发电厂包括在外围、刚性、可能铰接式结构内张紧的柔性绳索格子，所述格子的柔性绳索通常在水位上方水平地延伸。柔性绳索形成在其顶点处具有多个节点的多个多边形单元。多个独立的浮动太阳能模块布置成单元并且直接或间接紧固到节点。
[0023]节点中的一些具有部分浸没的U形或V形刚性连接，从而实现在两行模块之间形成水道。张紧的绳索在水上方耦合到U的端部，而U的中间部分浸没。所形成的水道使包括两个船体和一座桥的维护单元能够循环。
[0024]根据本专利技术人的观察并且类似于文件US2017/0033732A1，WO2014/136106要求对绳索进行张紧，并且更具体地说，需要形成必须在外围结构上张紧的柔性绳索的格子。根据本专利技术人的观察，张紧绳索的该格子特别难以实施。
[0025]类似于文件US2018/0001975A1，为了形成水道，WO 2014/136106使用不在绳索格子的水平面中，但在绳索格子的平面下方延伸以形成水道的U形连接。结构的(拉伸)力在绳索格子本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.支撑光伏面板(PV)的浮动太阳能发电厂(1)，所述浮动太阳能发电厂由水体上的结构模块(2；2')和浮动模块(3；3')组装而成，形成支撑光伏面板的浮动网络，所述浮动网络包括：
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第一行(R1)光伏面板，
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第二行(R2)光伏面板，并且其中所述第一行(R1)光伏面板和所述第二行(R2)光伏面板沿着相同纵向方向(D)延伸并且根据垂直于纵向方向的横向方向(T)间隔开，并且其中至少所述结构模块(2)确保所述第一行(R1)光伏面板与所述第二行(R2)光伏面板之间的间隔配置成浸没，从而使浮动维修单元(U)能够沿着所述结构模块(2)上方的水道(Vn)循环，包括刚性或半刚性的结构模块(2)的组装的网络结构被配置成沿着结构的水平面的基本上两个方向工作，同时抵抗所述网络结构经受的压缩力和拉伸力，其特征在于，所述网络结构基本上沿着所述水平面延伸，所述结构由沿着所述水平面延伸的结构模块(2)组装而成，所述结构模块形成具有多边形网格的梁的格子，所述格子的梁复制所述网格的多边形图案，具有配置成冷却位于所述网络结构上方的光伏面板的孔口，形成所述结构的梁的格子被配置成浸没在适当位置，或替代地在所述维修单元(U)的垂直载荷下至少部分地局部浸没，并且其中垂直支架(6、6')经受所述结构模块(2、2')，具体来说经受所述梁以及可能地经受所述浮动模块，以确保所述光伏面板(PV)相对于形成所述网络结构的水平面的竖直互锁，同时将所述光伏面板(PV)保持在水外，由具有多边形网格的梁的格子形成的结构被配置成使得所述压缩力/拉伸力在所述结构模块(2)中传递，同时包含在所述网络结构的水平面中，并且其中所述网络结构具有平面底座，所述网络结构被配置成当它搁置在平面表面上基本上是平面的。2.根据权利要求1所述的浮动太阳能发电厂，其特征在于，所述格子具有三角形、六边形或菱形网格。3.根据权利要求1或2所述的浮动太阳能发电厂，其特征在于，所述太阳能发电厂(1)的浮动性被配置成使得在存在高于所述结构模块(2)的水位的情况下，由具有多边形网格的梁的格子形成的沿着所述水平面延伸的网络结构完全浸没在适当位置，以在所述第一行(R1)光伏面板与所述第二行(R2)光伏面板之间形成沿着所述纵向方向(D)延伸的水道，所述发电厂的光伏面板(PV)通过所述垂直支架(6)保持在水外。4.根据权利要求1或2所述的浮动太阳能发电厂，其特征在于，所述发电厂的浮动性被配置成使得：
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当所述网络结构未经受除所述光伏面板的垂直载荷之外的任何大量垂直载荷时，由具有多边形网格的梁的格子形成的沿着所述水平面延伸的网络结构高于水面，
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所述结构模块(2)在垂直地压在所述网络结构上的维修单元(U)的垂直载荷下至少局部地浸没，当所述维修单元(U)局部下沉时，所述发电厂的光伏面板(PV)通过所述垂直支架(6)保持在水外。5.根据权利要求4所述的浮动太阳能发电厂，其特征在于，所述发电厂的浮动性不足以使得：体重在60kg与150kg之间无论男性还是女性的操作员在所述格子的结构的梁上行走，而不会由于所述结构的局部下沉而将脚浸入水中。6.根据权利要求3所述的浮动太阳能发电厂，其特征在于，形成具有多边形网格的梁的
格子的沿着所述水平面延伸的结构模块(2)布置在所述浮动模块(3)下方，以保持所述网络结构完全浸没在适当位置。7.根据权利要求1至6中任一项所述的浮动太阳能发电厂，其特征在于，所述网络结构由自撑式浮动支撑装置(4)组装而成，每个或至少大部分浮动支撑装置支撑光伏面板以及可能多个面板，例如两个面板或三个光伏面板，所述浮动支撑装置包括所述结构模块(2)，所述浮动支撑装置(4)的每个结构模块(2)支撑所述光伏面板(PV)以及可能所述多个光伏面板。8.根据权利要求7所述的浮动太阳能发电厂，其特征在于，每个浮动支撑装置(4)的结构模块(2)沿着所述横向方向(T)延伸超出所述光伏面板(PV)，以在所述第一行(R1)光伏面板与所述第二行(R2)光伏面板之间形成所述水道(Vn)。9.单独根据权利要求7或8所述或与权利要求1至6中任一项组合考虑的浮动太阳能发电厂，其特征在于，每个浮动支撑装置(4)的结构模块(2)由具有多边形网格的格子的图案组成，从而形成多边形，连接构件(5)确保所述结构模块(2)和所述浮动支撑装置(4)彼此紧固。10.根据权利要求9所述的浮动太阳能发电厂，其特征在于，所述结构模块(2)包含管道(20)，其分别形成所述多边形图案的多边形的边，所述管道(20)通过配件(21)在所述多边形的顶点处组装在一起。11.根据权利要求10所述的浮动太阳能发电厂，其特征在于，连接装置(5)确保所述装置的结构模块彼此紧固，所述结构模块包含从所述配件(21)突出的耳部(50)，多个耳部(50)彼此相对设置并且由锁定部件(51)穿过，以确保所述浮动支撑装置(4)之间的紧固。12.根据权利要求10或11所述的发电厂，其特征在于，所述管道(20)形成紧密地包围空气的多个外壳，或者填充有密度低于水的材料。13.根据权利要求12所述的发电厂，其特征在于，密封通过所述配件(21)与所述管道(20)之间的紧密焊接来获得。14.根据结合权利要求11考虑的权利要求4或5所述的浮动太阳能发电厂，其特征在于，所述网络结构在所述光伏面板的载荷下高于水面，未完全浸没在适当位置，所述网络结构被配置成通过柔性耳部(50)的变形在所述维修单元(U)的垂直载荷下临时且局部地浸没。15.根据权利要求6和10所述的浮动太阳能发电厂，其特征在于，穿过所述耳部(50)的全部或部分锁定部件(51)固定到浮动模块(3)，所述浮动模块位于由结构模块(2)的组装形成的网络结构上方，以保持所述网络结...

【专利技术属性】
技术研发人员：斯泰凡，
申请(专利权)人：天地国际，
类型：发明
国别省市：