一种水库水光渔互补综合发电系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明属于光伏发电技术领域，具体是涉及一种水库水光渔互补综合发电系统。
【背景技术】
[0002]随着现代工业的发展，全球能源危机和大气污染问题日益突出，传统的燃料能源正在一天天减少，对环境造成的危害也日益突出，由此，全球的太阳能光伏发电事业得到了快速发展。
[0003]目前，我国已大力提倡并鼓励太阳能光伏发电事业的可持续良性发展，是全球光伏发电安装量增长最快的国家，配合国家积极稳定的政策扶持与补贴，预计至2030年全国光伏装机容量将达1.0亿kW，年发电量可达1300.0亿kW.h。我国光伏发电系统主要分为三大类，即:独立式光伏发电系统、并网式光伏发电系统、分布式光伏发电系统。独立式光伏发电又称离网式光伏发电，是带有蓄电池的可以独立运行的光伏发电系统，适用没有并网或并网电力不稳定的地区，主要为边远地区的村庄供电。并网式光伏发电能将太阳能组件产生的直流电经过并网逆变器转换成符合电网要求的交流电之后直接接入公共电网，分为带蓄电池的和不带蓄电池的两种类型；带有蓄电池的并网发电系统具有可调度性，可根据需要并入或退出电网，还具有备用电源的功能，大多安装在居民建筑上;不带蓄电池的并网发电系统不具备可调度性和备用电源的功能，一般安装在较大型的系统上。分布式光伏发电又称分散式发电或分布式供能，是指在用户现场或靠近用电现场配置较小的光伏发电供电系统，以满足特定用户的需求，支持现存配电网的经济运行，其多余或不足的电力通过联接电网来调节。
[0004]由于光伏发电照射的能量分布密度小，需要巨大的占地面积，且获得的能源与四季、昼夜及阴晴等气象条件密切有关，因此，在上述三大光伏发电系统中，分布式光伏发电系统，特别是光伏建筑一体化光伏发电系统，由于投资小、建设快、占地面积小等优点，成为我国光伏发电系统的主流。并网式光伏发电系统由于发电工程主体及配套电网工程建设投资大、建设周期长、占地面积大等根本制约。独立式光伏发电系统由于本身工程规模与边远地区经济及土地资源条件限制，均未得到大规模发展。
【发明内容】
[0005]为解决上述问题，本发明提供了一种水库水光渔互补综合发电系统。该发电系统根据现有独立式光伏发电系统、并网式光伏发电系统、分布式光伏发电系统各自的优点、缺点及实际发展情况，从经济、环境、社会等综合角度出发，本着从根本上破除光伏发电占地面积巨大与电网连接配套不完善两大制约性因素的限制，将新建的悬浮式渔光互补发电站直接利用水电工程已有升压变电设施进行并网发电而产生效益，打造水电、光电、渔业及其它效益相结合的综合效益系统工程，实现社会效益、经济效益和环境效益的共赢。
[0006]本发明是通过如下技术方案予以实现的。
[0007]—种水库水光渔互补综合发电系统，包括布置于水电站大坝上游的悬浮式渔光互补发电站、汇集站及水电站升压站，所述悬浮式渔光互补发电站、汇集站和水电站升压站均避开水库通航及行洪河道布置，水电站升压站通过输电线路与汇集站相连，所述悬浮式渔光互补发电站包括连接承重平衡结构和渔光互补发电结构，且连接承重平衡结构布设在水库两岸及水面上，渔光互补发电结构布设在连接承重平衡结构上。
[0008]所述连接承重平衡结构包括库岸连接承重结构和库表连接平衡结构，其中库岸连接承重结构包括主缆、支撑结构、索鞍及锚碇，索鞍设置在支撑结构的顶部，锚碇设置在水库两岸设计洪水位线以上山体基岩中，主缆通过若干支撑结构及索鞍与锚碇相连;库表连接平衡结构包括辅缆，且辅缆通过主缆安装在水库死水位线以内的库中水域。
[0009]所述渔光互补发电结构由若干渔光互补发电单元组成，渔光互补发电单元包括悬浮结构、光伏发电结构及养鱼网箱，其中，悬浮结构为通过螺栓固定在主缆和辅缆上的浮体;光伏发电结构为通过支撑架安装在悬浮结构顶部的光伏发电组件，并在光伏发电结构一侧设置有检修通道;养鱼网箱为通过吊绳安装在悬浮结构之间的水下的底框和网衣，并在悬浮结构顶部与养鱼网箱之间设置有罩网。
[0010]所述主缆为钢绞线、钢丝绳或钢丝束线。
[0011 ]所述支撑结构为钢筋混凝土结构。
[0012]所述锚碇采用重力式锚碇或隧洞式锚碇。
[0013]所述辅缆采用钢绞线、钢丝绳或钢丝束线制成，并搭接在横跨排列于水库两岸与水面的主缆上，构成网格状的柔性库表连接、承重与平衡结构。
[0014]所述浮体采用矩形或凹槽型高分子量高密度聚乙烯漂浮材料。
[0015]所述光伏发电组件采用矩形光伏板阵列连接结构型式。
[0016]所述检修通道为钢结构格栅板结构型式。
[0017]本发明的有益效果是:
[0018]本发明根据现有独立式光伏发电系统、并网式光伏发电系统、分布式光伏发电系统各自的优点、缺点及实际发展情况，从经济、环境、社会等综合角度出发，本着从根本上破除光伏发电占地面积巨大与电网连接配套不完善两大制约性因素的限制，在现有水电工程的水库库区，充分利用水库两岸及表面的地形地貌与安装水面条件，在克服水库各种水位变化、水深大、汛期行洪等不利影响后，采取设置悬浮式光伏发电与渔业养殖相结合的渔光互补发电结构，并通过水电工程已有电网设施予以连接配套入网。
[0019]与现有技术相比，本发明充分利用了现有水电工程水库库区水域条件，克服了水库各种水位变化、水深大、汛期行洪等不利影响，能较好地解决光伏发电或渔光互补发电技术占地面积巨大与电网连接配套不完善两大根本制约问题，将新建的悬浮式渔光互补发电站直接利用水电工程已有升压变电设施进行并网发电而产生效益。本发明施工简单、灵活、造价低、稳定性好、运行维护方便，且直接利用已有电网并网发电产生效益，更加便于发挥水电工程、光电工程、渔业工程的综合效益，打造了水电、光电、渔业及其他效益相结合的综合效益系统工程，实现了现有工程与投资效益的最大化与最优化，达到了社会效益、经济效益和环境效益的共赢，具有广阔的应用与推广前景。
【附图说明】
[0020]图1本发明所述水光渔互补综合发电系统总体布置示意图；[0021 ]图2本发明连接承重平衡结构示意图；
[0022]图3本发明渔光互补发电单元示意图。
[0023]图中:1-水电站大坝，2-水电站升压站，3-汇集站，4-输电线路，5-悬浮式渔光互补发电站，6-主缆，7-支撑结构，8-索鞍，9-锚碇，10-辅缆，11-浮体，12-螺栓，13-光伏发电组件，14-支撑架，15-检修通道，16-底框，17-吊绳，18-网衣，19-罩网，20-水库通航与行洪河道。
【具体实施方式】
[0024]下面结合附图进一步描述本发明的技术方案，但要求保护的范围并不局限于所述。
[0025]如图1至图3所示，本发明所述的一种水库水光渔互补综合发电系统，包括布置于水电站大坝I上游的悬浮式渔光互补发电站5、汇集站3及水电站升压站2，所述悬浮式渔光互补发电站5、汇集站3和水电站升压站2均避开水库通航及行洪河道20布置，水电站升压站2通过输电线路4与汇集站3相连，所述悬浮式渔光互补发电站5包括连接承重平衡结构和渔光互补发电结构，且连接承重平衡结构布设在水库两岸及水面上，渔光互补发电结构布设在连接承重平衡结构上。在该技术方案中，所述悬浮式渔光互补发电站5具体布设应综合考虑结构整体稳定及荷载、光伏发电效率、鱼类养殖合理生态空间等要求，并可根据水库两岸地形地貌及安装水域的水面条件予以分片区设置，以确保水光渔互补综合发电系统安全、有效、稳定运行，发挥系统工程应有的综合效益;采用该技术方案，解决了光伏发电占地面积巨大与电网连接配套不完善两大制约性因素的限制问题，，在现有水电工程的水库库区，充分利用水库两岸地形地貌，以及安装水域的水面条件，如避开水库通航河道、主河道行洪区等有其他利用要求的水域，在克服水库各种水位变化、水深大、汛期行洪等不利影响后，采取设置悬浮式光伏发电与渔业养殖相结合的渔光互补发电结构，并通过水电工程已有升压变电设施予以连接配套入网，直接利用水电工程已有电网并网发电产生效益，打造了水电、光电、渔业及其他效益相结合的综合效益系统工程，实现了社会效益、经济效益和环境效益的共赢。
[0026]所述连接承重平衡结构包括库岸连接承重结构和库表连接平衡结构，其中库岸连接承重结构包括主缆6、支撑结构7、索鞍8及锚碇9，索鞍8设置在支撑结构7的顶部，锚碇9设置在水库两岸设计洪水位线以上山体基岩中，主缆6通过若干支撑结构7及索鞍8与锚碇9相连，在实际应用中，库岸连接承重结构布设位置宜超出设计洪水位线对应高程1.0m?2.0m，形成的柔性结构具有较强的行洪过流能力；库表连接平衡结构包括辅缆10，且辅缆10通过主缆6安装在水库死水位线以内的库中水域，并确保养鱼网箱的底框16与水底之间有充足的鱼类生存、活动空间，避免悬浮式渔光互补发电站5因水库水位消落搁浅、失稳或不利于鱼类生存、活动。
[0027]所述主缆6是悬浮式渔光互补发电站5主要连接与承重构件，通