[发明专利]寒区输水明渠水面光伏发电防止冰害结构

说明书

本发明公开了一种寒区输水明渠水面光伏发电防止冰害结构，包括可变形浮板、可伸缩支撑架、支撑架连接、太阳能光伏板；所述可变形浮板设置有若干块，布置于输水渠道内并漂浮于水体上方；所述太阳能光伏板通过可伸缩支撑架和支撑架连接固定在所述可变形浮板上。本发明可避免寒冷季节渠道冰害现象，也可实现光伏板在渠道内的铺设，实现风光水联合调度。

技术领域

本发明涉及输水工程与光伏发电工程领域，特别涉及一种避免输水明渠冰害现象与水面光伏板铺设的结构。

背景技术

调水工程为水利工程中的重要内容，调水的数量、质量直接关乎区域经济发展。近年来，随着区域需水量不平衡特点的展现，调水工程逐年增多，所涉及的范围也逐渐扩大，工程难度逐渐增高。在诸多调水工程中寒区输水工程难度尤为突出。对于寒区输水明渠，冰期输水时渠道结冰，冰体积的扩大使得渠道结构受到较大冰压力，严重时会造成渠道的破坏，导致输水功能丧失。因此，通常寒区明渠在冰期输水时水位较低，从而使得渠道输水量降低，严重影响地区用水。不过目前，仍未提出有效的措施解决冰害问题。

近年来，光电发展十分迅速，我国建立了大量的光电场。但需要指出的是，光电场受制于场地条件，并非所有场地都可用于建设光电场，而光电场的建设原则必然是利用荒废用地等非工业、农业用地。因此，如何在合理条件下利用天然场地建立光电场成为光电发展的重要环节。渠道拥有天然的优势，若可在渠道内部铺设光伏板，则可有效利用渠道所占面积，提高光伏板的铺设范围。

结合上述调水工程与光电工程的两个问题，若可提出一种方案既可解决冰害问题也可利用天然渠道进行光伏发电，则一举两得、事倍功半。

为此，有必要提出一种结构，该结构既可避免寒区输水明渠的冰害现象也可作为水上光伏板的支撑装置，以实现光电与水库的优化调度。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术中的不足，提供一种寒区输水明渠水面光伏发电防止冰害结构，该结构可避免寒冷季节渠道冰害现象，也可实现光伏板在渠道内的铺设，实现风光水联合调度。

本发明所采用的技术方案是：一种寒区输水明渠水面光伏发电防止冰害结构，包括可变形浮板、可伸缩支撑架、支撑架连接、太阳能光伏板；所述可变形浮板设置有若干块，布置于输水渠道内并漂浮于水体上方；所述太阳能光伏板通过可伸缩支撑架和支撑架连接固定在所述可变形浮板上。

进一步的，所述可变形浮板的布置数量取决于所述太阳能光伏板的尺寸、数量以及输水渠道的尺寸。

进一步的，所述太阳能光伏板的角度通过所述可伸缩支撑架的高度进行调节，根据不同纬度的太阳高度角进行设置。

进一步的，所述可变形浮板与所述太阳能光伏板的布置方向根据所述渠道流向进行调节：东西流向渠道的所述可变形浮板与所述太阳能光伏板沿水流方向布置，南北流向渠道的所述可变形浮板与所述太阳能光伏板沿垂直水流方向布置，斜流向渠道的所述可变形浮板与所述太阳能光伏板沿斜向布置。

进一步的，各个所述可变形浮板通过绳索与渠道、渠岸之间连接固定，各个所述可变形浮板之间通过绳索相互连接。

本发明的有益效果是：

本发明寒区输水明渠水面光伏发电防止冰害结构，在保证在寒区冰期输水时渠道仍具有较大的输水能力，避免冰害现象的同时实现了太阳能光伏板的铺设。该结构采用可变形浮板，极大降低了渠道内水体结冰产生的冰压力，使得渠道结构受力得到缓解，确保了渠道在冰期高水位的输水能力，使得寒区输水明渠既可在低水位下运行也可抬高水位运行，提高了水渠调水的灵活度；该结构在可变形浮板上方加设了太阳能光伏板，利用了渠道天然的布设空间，减少了太阳对渠道水体的照射，降低了渠道水体的蒸发量，并实现了光伏发电；采用可伸缩的支撑架，可实现不同渠道走向、不同渠道尺度及不同太阳光照下太阳能板角度的灵活调节，保证光照时间。上述结构既为防冰害结构，又为发电结构，为光电、水库联合调度提供了可行的方案，具有良好的运用前景。