[发明专利]一种水面漂浮式太阳能发电系统

说明书

技术领域

本发明属于光伏发电应用领域，具体地是指一种水面漂浮式太阳能发电系统。

背景技术

近年世界气候变化异常，主要原因是传统能源对环境的污染，因此急需寻找洁净的替代能源。太阳能光伏发电可直接将太阳光转换成电能，是一种不需燃料、没有污染获取电能的高新技术，是一种比较有市场前景的清洁能源发电方式。

目前在陆地上已经大量建设太阳能光伏发电系统，而由于可用土地面积紧缺以及陆地光伏建设成本的增高，太阳能光伏发电需由面积有限的陆地往广阔的水域发展。现阶段，国内大部分鱼塘、滩涂光伏项目大多采用光伏组件管桩基础方案，这种现有水面光伏基础方案，不但耗时长、成本高，还因为有些池塘、水库和湖泊的水底有厚厚的淤泥而无法通过打桩建造安装太阳能组件的安装架，更无法在水位变化较大、水域面积巨大的江河湖海进行推广。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术存在的不足，提供一种水面漂浮式太阳能发电系统。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种水面漂浮式太阳能发电系统，包括依次连接的光伏组件串列、汇流模块、逆变升压模块和电网系统，其特殊之处在于：

所述光伏组件串列包括多块光伏组件，所述光伏组件为单晶硅或多晶硅或薄膜太阳能电池组件，在相邻的多组光伏组件串列中心位置设有汇流箱，所述相邻的多组光伏组件串列通过电缆与汇流箱连接，所述汇流模块 包括多台相邻的汇流箱，相邻的多组汇流模块通过汇流电缆与岸边的一台逆变升压小室连接，所述逆变升压模块包括多台逆变升压小室，多组逆变升压模块汇集后与电网系统连接，所述电网系统包括并网系统和离网系统；

所述每块光伏组件或每台汇流箱通过卡扣固定安装在一个与水面接触的一体成型的主浮体上，所述主浮体迎太阳光入射方向呈固定角度倾斜，所述主浮体通过第一副浮体连接并呈半离岛式漂浮在水面上；

两个所述主浮体通过一个第一副浮体相连接，相邻的连接有两个主浮体的第一副浮体通过一个第二副浮体相连接，所述第一副浮体和第二副浮体首尾相接形成通行路径；

所述呈半离岛式的主浮体、第一副浮体和第二副浮体通过绳索与海底的锚座和堤岸固定桩连接。

在上述方案中，所述主浮体包括底座，在所述底座上表面两端各设有两个凸耳；所述光伏组件或汇流箱通过卡扣固定安装在凸耳上。主浮体利用卡扣替代支架来安装光伏组件或汇流箱，大大降低了工程量和安装难度。

在上述方案中，所述第一副浮体和第二副浮体均为长方体结构，上表面设有多条间隔纹路。第一副浮体和第二副浮体的宽度和高度相同，第二副浮体的长度比第一副浮体的短。第一副浮体和第二副浮体与水面接触，人在上面行走时比较容易滑倒，通过在第一副浮体和第二副浮体上表面设置纹路，既可以便于排水，也能增加摩擦系数来方便人行走。

在上述方案中，所述底座上表面两端的高度不相同，形成的倾斜角度为当地全年光伏组件的最佳倾角。根据当地辐照情况来确定底座上表面两端的高度差，即主浮体的倾斜角度，以最大效益的方式来实现太阳能发电。

在上述方案中，所述第一副浮体和第二副浮体上表面的纹路呈“一”字型。这样第一副浮体和第二副浮体结构简单，造价低。

在上述方案中，所述主浮体的底座四个角和第一副浮体以及第二副浮体的四个角均设有突出的吊耳，通过将吊耳锁链连接来实现主浮体和第一副浮体之间以及第一副浮体和第二副浮体之间的连接。这种吊耳结构不仅便于主浮体和第一副浮体之间以及第一副浮体和第二副浮体之间的连接， 而且在负重或者风浪情况下允许它们之间有一定相对运动，减少它们之间的冲击和应力。

在上述方案中，所述主浮体、第一副浮体以及第二副浮体均由可塑性材料制成且内部为空心。这样的材料不仅减轻三者的自身重量，使它们能浮于水面并承载一定的重量。

本发明具有以下有益效果：

(1)可充分利用江河、湖、大海等大面积、高水位水域表面的日照面积，解决陆地面积紧缺以及光伏建设成本等问题。

(2)利用主浮体安装汇流箱，使得汇流箱居于多组光伏组件串列中心位置，有效降低电缆工程量，提高光伏发电效率。

(3)主浮体直接利用卡扣安装光伏组件或汇流箱，可节省光伏组件安装支架，减少工程量。

(4)第一副浮体和第二副浮体不仅将主浮体连接，而且形成通行路径，具有安装人员站立及电缆敷设功能。

附图说明

图1是水面漂浮式太阳能光伏发电系统的原理示意图。

图2是水面漂浮式太阳能光伏发电系统的立体结构示意图。