[发明专利]一种组合式索杆蜂窝型浮式光伏发电支撑装置

说明书

本发明公开了一种组合式索杆蜂窝型浮式光伏发电支撑装置，该装置主要由浮式框架、光伏穹顶以及系泊系统组成；浮式框架包括了按一定规律排列且互不相交的压杆，连接两个节点的拉索，以及安装在每根垂向拉索处的浮力装置组成；光伏六边形穹顶安装于浮式框架上方，包含多段环向拉索、径向多段脊索、径向多段斜索以及多根垂向压杆，通过施加预张力使穹顶达到稳定的形状并在其形成的坡面上布置太阳能光伏板；系泊系统为固定整体装置的系泊缆绳；本发明为全张拉整体式结构，利用索杆轴力构件代替传统受弯构件形成光伏发电装置支架，重量小支撑面积大，降低了浮力系统的设计难度，其承载能力高，可应对海上的恶劣环境荷载，同时光伏穹顶的较大坡面角度提高了太阳能光伏板的总体铺设面积，多单体的组合形式可充分利用光学折射和反射提高太阳能的吸收率。

技术领域

本发明涉及近海结构与光伏发电结构领域，具体地说是一种组合式索杆蜂窝型浮式光伏发电支撑装置。

背景技术

随着我国经济高速发展，能耗需求大幅增加，能源和环境对可持续发展的约束越来越严重。因此，大力开发可再生能源利用技术将成为减少环境污染的重要措施，同时也是保证我国能源供应安全和可持续发展的必然选择。陆上光伏方阵通常为了将太阳能转化率不惜扩大光伏板间的间距，这无疑浪费了相当一部分的土地资源。即便可将光伏方阵建立在荒漠地带，但这也大大增加了整个太阳能电厂的运维成本，这些限制了其在陆上的广泛应用。为了适应时代的发展，尽快完成碳中和的宏大目标，我们需要不断开发新的光伏结构。

相关技术中，中国专利申请号CN216056867U，公开了一种水面漂浮式光伏发电装置，包括光伏板、光伏支架以及漂浮底座，所述光伏板通过光伏支架固定在漂浮底座上，所述漂浮底座四角处均设有连接块，所述连接块内部开设有摆动槽，所述摆动槽内部转动连接有连接板，所述连接板上开设有固定孔，不同所述漂浮底座通过贯穿固定孔的螺栓组件进行固定；所述摆动槽上顶壁以及下底壁内均设有缓冲机构，所述缓冲机构靠近摆动槽的一侧设有弹性复位机构；相关技术的不足在于将光伏组件放置在浮动平台上，容易造成进入到浮动平台上的水浸泡光伏组件，使得光伏组件寿命缩短。

相关技术中，中国专利公开号CN204334424U，公开了一种多水域水面漂浮式密集型光伏发电装置，光伏发电单元包括光伏组件、浸塑支撑支架、水面漂浮装置和光伏组件安装框架，水面漂浮装置包括若干个平行设置的漂浮管件，若干个漂浮管件通过浸塑抱箍固定在若干个漂浮装置支架上，漂浮装置支架上固定浸塑支撑支架，浸塑支撑支架上端连接光伏组件安装框架。相关技术的不足在于，该密集型光伏发电装置的铺设方式未考虑到海、风、流对整体结构产生的合力作用与共振响应，无法很好地适应极端天气的作用。

因此，本申请克服上述现有技术中的弊端，在此基础上对浮式框架以及整体光伏结构进行优化，采用一种更为轻便高效的组合式索杆蜂窝型浮式光伏发电支撑装置解决所述存在问题。

发明内容

本发明通过提出一种组合式索杆蜂窝型浮式光伏发电支撑装置，索杆结构的使用可减轻总体结构的质量和成本，并通过光伏穹顶合理坡面角度的设置，增加光伏板的铺板面积。

为了达到上述目的，本发明提供了一种组合式索杆蜂窝型浮式光伏发电支撑装置。通过张拉整体结构，利用索杆结构代替传统的以梁柱为主要构件的光伏发电装置支架，在保证结构刚度和强度的情况下，减轻结构的重量、减少结构浮力系统的造价，从而达到降低结构成本的目的，同时，光伏穹顶提高了太阳能光伏板的总体铺设面积并通过光学折射和反射提高了太阳能吸收率。

本发明提供的一种组合式索杆蜂窝型浮式光伏发电支撑装置，包含可漂浮于海面的浮式结构，安装于浮式框架上方的铺设光伏板的穹顶结构，以及固定整体装置于海面的系泊系统组成；通过共用框架节点的方式可形成大片浮式框架，光伏穹顶组装成片投入使用后，不同坡面的光伏板之间相互发生折射与反射作用也可提高太阳能的吸收率。所述的浮式框架利用浮力装置提供主要浮力，光伏穹顶呈六棱锥的样式通过与框架节点连接的方式分布在蜂窝形浮式框架上方，整个装置通过系泊缆绳固定于海面。