[发明专利]组件支撑浮体交叉拼接式水面光伏发电系统

说明书

本发明涉及一种组件支撑浮体交叉拼接式水面光伏发电系统。该光伏发电系统，包括组件支撑浮体装置和设备浮体装置，组件支撑浮体装置包括交叉拼接在一起的多排组件支撑浮体，相邻两排组件支撑浮体之间的相应的组件支撑浮体交替拼接在一起，形成了牢固的网状结构，避免了现有技术中多排组件之间无横向约束容易造成碰撞损坏的问题，整体稳定性更优；组件支撑浮体之间的连接方式相比现有组件的连接方式，连接点更少，稳定性更好，安装更为方便。本发明可实现水面光伏电站光伏组件、电气设备、电缆敷设、锚固系统和维护通道等重要功能，并在功能性增强的同时降低了浮体用量，节约了光伏电站造价，为推动水面光伏市场早日实现平价上网提供了技术保证。

技术领域

本发明涉及光伏技术领域，具体涉及一种组件支撑浮体交叉拼接式水面光伏发电系统。

背景技术

自2011年问世以来，漂浮式水面光伏发电系统因不占用耕地林地、提高了水域利用率、降低水蒸发等优势得到了迅速的推广应用。特别是2016年至今，国内的漂浮式水面光伏技术在光伏“领跑者”计划的支持下迅猛发展，产品快速更新换代的同时促进漂浮式水面光伏关键技术的不断突破。然而，“531”光伏新政的颁布给行业敲响了警钟：光伏要实现健康有序发展，必须尽快摆脱对国家补贴的依赖；而要实现漂浮式水面光伏“平价上网”，须不断推进水面光伏技术创新，用新技术、新材料带动水面光伏行业向更好、更优的方向发展。在“新政”的影响下，光伏建设成本的进一步降低势在必行，许多光伏产品为了追求成本的降低而减少了光伏浮体系统的一些部件或功能。然而，由于水面光伏浮体阵列每时每刻都经受着周期性波动的影响，必须要保证浮体阵列的稳定性以获得最大的光伏系统发电量；其次，漂浮式水面光伏发电系统需要运行25年，在运行周期内不可避免的需要多次的运行检查、维护、维修等工作，因此光伏阵列必须要有充足的运维通道以保证每个组件、电气设备、电缆接线、锚固等重要设备部件可运维更换。

目前，国内外提出的水面光伏浮体设计大都从组件的安装固定方面考虑，但从浮体结构稳定性、运维便利性的角度而言，这些设计方案还存在一些问题。

如专利CN201721275446.0提出一种光伏承载浮体，利用浮体第一、第二支撑板安装铝合金压块以固定光伏组件。从结构方面，浮体采用独立的若干铝合金件支撑光伏组件，不同的铝合金件间可能因受外力影响而发生不同步的位移，从而对组件造成损坏；从环境方面，浮体水面覆盖率高，水面透光及交换氧气困难，不利于水生生物的生长；从运维方面，该浮体设计平均每块组件需要两个走道浮体才能达到每排组件之间连续可运维的功能，成本高昂，难以实现光伏评价上网。

如专利CN207843254U提出一种水上光伏平浮体，通过连接凸耳可实现两个或多个平浮体纵向连接在一起，形成单列多排组件的布置形式。这种布置形式可以极大降低成本，但单列多排组件的布置形式造成两列组件之间无横向约束，在水上风、浪、流环境中容易引起两列组件横向相撞，造成组件或浮体损坏；再者，多排组件之间无横向运维通道，电站运行过程中运维人员难以检查此处的设备情况，出现紧急状况后也不能及时到达位置，延迟维修容易酿成更大的事故。

如专利CN208226926U提出一种光伏组件水上支撑装置，可将光伏组件支撑在水面上，利用矩形走道浮体为支撑装置提供浮力。该专利最大的特点在于支撑组件的装置处于架空状态，不接触水面。从浮力方面，该浮体方案支承组件的装置不提供浮力，仅靠四个浮体耳板长期支撑浮体及组件的自重，在25年运行期内，耳板容易塑性变形、撕裂，造成组件塌陷或扭曲，影响光伏电站的运行安全；从结构设计方面，该浮体支撑组件的装置分别连接在四个走道浮体上，当四个走道浮体所受载荷不均匀时，例如两个运维人员分别站在支撑组件装置对角的两个走道浮体上时，支撑组件的装置将会承受巨大的弯折载荷，而该载荷将进一步传递给安装在装置上的组件上面，使组件等电气设备承受了较大的内应力，容易损坏。