大型水面光伏发电系统的制作方法

本实用新型涉及光伏发电技术领域，特别涉及一种大型水面光伏发电系统。

背景技术：

随着社会的发展和进步，一些地区，人口越来越多，土地需求越来越大，土地的价格节节攀升，太阳能电站安装所需土地成为问题。

养殖渔业，有称水产养殖，实质在岸上有人工所开辟的鱼塘中，养殖鱼类或各种海鲜，以供食用。种类的与不喜欢阳光所以养殖的时候需要在鱼塘上加减遮阳板为鱼避光。

光伏时太阳能光伏发电系统的简称。是一种太阳电池半导体材料的光伏效应，将太阳光辐射能直接转换为电能的一种新型发电系统。

现有技术中，光伏发电系统已经成功建设在水面上（如水库，湖泊等）。通过在水面上设置以门阵列形式排列的光伏组件，然后将光伏组件所产生的电能通过电缆传输到地面逆变器中，经逆变器产生的交流电源可以应用于地区或传输到电网。其中光伏组件设置在水面上的方式有两种：第一种是固定式，先在水里特定的位置预置管桩，然后在管桩上固定安装支撑支架，在支撑支架上固定安装光伏组件，这种设置光伏组件的方式具有结构牢固的优点，在大风、涨潮、结冰等环境下也不容易损坏设备，但是其需要在每个光伏组件下边预置管桩，并且管桩多为水泥管桩，所以施工难度大，耗时较长。第二种方式是漂浮式，即设置一种漂浮式支撑支架，支撑支架上固定安装光伏组件，支撑支架之间铰接形成门阵列形式，然后整体门阵列支撑支架组建通过锚链柔性连接到水域堤坝没这种设置光伏组件的方式具有施工简单，施工工期短的优点，但是在大型的光伏发电系统中，由于以门阵列形式排布的光伏组件较多，整体面积较大，在大风等环境中以门阵列形式排布的支撑支架组件受到的风的吹力或由于水面动荡所受到的作用力较大，锚链很难固定支撑支架组件，锚链与支撑支架之间的连接部位受力过大容易损坏。

技术实现要素：

本实用新型的目的是提供一种大型水面光伏发电系统，其具有使得支撑支架与管桩之间连接更加牢固的优点。

本实用新型的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：

一种大型水面光伏发电系统，包括阵列排布在水面上的发电组件和管桩，管桩设置于每组相邻的四个发电组件的中心位置处，管桩与自身周围的发电组件之间分别连接有锚链，发电组件包括若干阵列的光伏发电单元，光伏发电单元的四周设有孔面垂直于水平面的铰孔，相邻两光伏发电单元的铰孔相互交错设置，且铰孔内穿设有销轴，靠管桩一侧的光伏发电单元的铰孔内设有与锚链连接的连接件。

如此设置，通过管桩对自身四周的发电组件进行连接，在发电组件随着水面上下浮动时，由于管桩与发电组件之间通过锚链连接，所以发电组件通过铰链的固定作用更加易于保持固定状态，发电组件内各光伏发电单元之间通过铰孔和销轴进行连接，从而使得各发电单元之间也更加稳定，从而使得整个大型水面光伏发电系统具有使得支撑支架与管桩之间连接更加牢固的优点。

进一步设置：光伏发电单元包括漂浮于水面上的漂浮装置、光伏组件以及供光伏组件固定于漂浮装置的支撑支架。

如此设置，通过漂浮装置使得光伏发电单元更好地漂浮于水面上，支撑架则使得光伏组件与水面之间具有一定的距离，且使得光伏组件与水平面之间倾斜设置，从而使得光伏组件更加充分的对太阳光进行吸收，使得光伏组件的发电效率更高。

进一步设置：漂浮装置包括依次首尾相连且供铰孔固定的四根漂浮管体，四根漂浮管体构成方形框架，方形框架的对角之间固定有交叉管体。交叉管体的上侧均布有四个第一螺纹杆。

如此设置，使得漂浮装置仅由漂浮管体和交叉管体构成，从而使得漂浮装置在保证漂浮性能的同时还具有结构简单，制作成本低的优点，而交叉管体则使得整个漂浮装置的整体结构更加牢固。

进一步设置：支撑支架设置为直角三角形框架结构，支撑支架的下侧设有供第一螺纹杆嵌入的支架固定孔，支撑支架的倾斜一侧设有光伏组件固定孔。

如此设置，通过第一螺纹杆与支架固定孔的配合使用，使得支撑支架与漂浮装置之间连接更加简便，同时由于支撑支架与漂浮装置之间是螺纹连接，所以更加易于对支撑支架与漂浮装置进行更换，使得整个光伏发电单元具有更好的灵活性。

进一步设置：光伏组件与支撑支架相抵触的侧面设有嵌入光伏组件固定孔的第二螺纹杆。

如此设置，通过第二螺纹杆与光伏组件固定孔的配合使用，使得支撑支架与光伏组件之间连接更加简便，同时由于支撑支架与光伏组件之间是螺纹连接，所以更加易于对支撑支架与光伏组件进行更换，使得整个光伏发电单元具有更好的灵活性。

进一步设置：连接件包括连杆，连杆的两端分别螺纹连接有单孔接头和双孔接头，单孔接头上设有与铰孔连接的第一连接孔，双孔接头上设有与锚链连接的第二连接孔。

如此设置，通过单孔接头、销轴以及铰孔的配合使用，使得连接件与光伏发电单元的连接更加简单牢固，通过双孔接头和销轴配合使用吗，使得连接件与锚链的连接更加简单牢固，且单孔接头与双孔接头均与连杆螺纹连接，从而更加易于连接件分别与光伏发电单元和锚链之间进行连接和拆卸，使得连接件具有连接稳定，安装方便的优点。

进一步设置：连杆的两端分别设有供单孔接头螺纹连接的第三螺纹杆以及供双孔接头螺纹连接的第四螺纹杆。

进一步设置：第三螺纹杆的螺纹方向与第四螺纹杆的螺纹方向相反。

如此设置，在需要链接锚链与发电组件时，只需要将连杆的两端分别与单孔接头与双孔接头旋拧在一起，并且由于第三螺纹杆与第四螺纹杆的螺纹方向想反，所以只需要以一个方向对连杆进行旋拧，就可以实现连杆与单孔接头和双孔接头之间的紧固连接或拆分。

进一步设置：第二连接孔设置为两个，两第二连接孔相互平行设置且两者之间同时穿设有一根销轴。

如此设置，在双孔接头与锚链进行连接时，将锚链放置于两个第二连接孔之间，再将一销轴同时穿设于两第二连接孔和锚链，从而完成锚链与双孔接头之间的连接，使得锚链与双孔接头之间的连接方式更加简单，连接效果更加牢固。

综上所述，本实用新型具有以下有益效果：管桩固定预置在水中。其中相邻的四个发电组件通过锚链连接在一个管桩上，光伏发电装置的四周柔性连接水域堤坝，保证发电组件可随水面上浮、下降，不受季节水位影响，相比单纯的漂浮式光伏发电装置，当发电组件随水面上下动荡时，管桩可通过锚链加强光伏发电装置的稳定性，同时，相比单纯的固定式光伏发电装置，预置的管桩数量减少，降低了施工工期与建设成本。

附图说明

图1是本实施例大型水面光伏发电系统的结构示意图；

图2是本实施例光伏发电装置结构的轴测图；

图3是本实施例发电组件的轴测图；

图4是本实施例光伏发电单元的爆炸视图；

图5是图4中A处的放大示意图；

图6是本实施例锚链与漂浮装置连接的示意图。

图中，1、光伏发电装置；11、发电组件；112、光伏发电单元；1121、漂浮装置；11212、铰孔；11213、漂浮管体；11214、第一螺纹杆；1122、光伏组件；11221、第二螺纹杆；1123、支撑支架；11231、支架固定孔；11232、光伏组件固定孔；1124、销轴；12、管桩；13、锚链；2、直流汇流箱；3、箱式逆变器；4、交流输入端口；5、配电室；6、交流控制柜；7、水域堤坝；8、可拆卸连接件；81、连杆；811、第三螺纹杆；812、第四螺纹杆；82、单孔接头；821、第一连接孔；83、双孔接头；831、第二连接孔；84、螺纹孔；9、方形框架；10、交叉管体。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型作进一步详细说明。

一种大型水面光伏发电系统，如图1所示，包括设置在水面上的光伏发电装置1、直流汇流箱2、箱式逆变器3、交流输入端口4、交流控制柜6和配电室5。其中直流汇流箱2、交流输入端口4和交流控制柜6设置在配电室5内。当水面光伏发电系统工作时，首先由光伏发电装置1感应阳光产生电，光伏发电装置1生成的电经过电缆传输至直流汇流箱2，直流汇流箱2将电输出到箱式逆变器3，箱式逆变器3将直流电转换成交流电，再通过交流输入端口4与交流控制柜6将交流电输送到电网上。

上述箱式逆变器3为兆瓦级箱式逆变器3。相比现有的水泥房内置逆变器的形式，箱式逆变器3具有建设周期短、建设成本高和运输成本低等特点。

如图2所示，光伏发电装置1包括门阵列排布在水面上的发电组件11和用于固定发电组件11的管桩12，管桩12固定预置在水中。其中相邻的四个发电组件11通过锚链13连接在一个管桩12上。光伏发电装置1的四周柔性连接水域堤坝7，保证发电组件11可随水面上浮、下降，不受季节水位影响。相比单纯的漂浮式光伏发电装置1，当发电组件11随水面上下动荡时，管桩12可通过锚链13加强光伏发电装置1的稳定性，同时，相比单纯的固定式光伏发电装置1，预置的管桩12数量减少，降低了施工工期与建设成本。

如图3所示，发电组件11由九个门阵列排布的光伏发电单元112组成（仅为说明，不限制为仅有九个）。光伏发电单元112包括漂浮装置1121、光伏组件1122和固定在漂浮装置1121上用于固定光伏组件1122的支撑支架1123。

如图4所示，漂浮装置1121为方形框架9结构，在漂浮装置1121的四个边上均固定设置有两个孔面垂直于水面方向的铰孔11212。两个光伏发电单元112相互连接的方式为：使两个光伏发电单元112上相对的边上的铰孔11212交错排列，再设置一根销轴1124连接四个铰孔11212，从而实现两个光伏发电单元112之间的连接。同时如图2所示，两个相邻的发电组件11之间也是通过这种方式连接的。

漂浮装置1121的方形框架9的边由漂浮管体11213组成，并且方形框架9的相对的角之间还固定连接有交叉管体10，在交叉管体10背离水面的一侧上均匀布设有四个第一螺纹杆11214，四个第一螺纹杆11214用于固定连接两个支撑支架1123。

支撑支架1123为直角三角形框架结构，支撑支架1123的一条直角边上设置有两个与第一螺纹杆11214对应的支架固定孔11231，支撑支架1123的支架固定孔11231套设在第一螺纹杆11214上并通过尼龙自锁螺母固定。支撑支架1123的斜边为光伏组件1122安装边，光伏组件1122安装边上设置有两个用于固定连接光伏组件1122的光伏组件固定孔11232。

在光伏组件1122背对光源的面上均匀布设有四个第二螺纹杆11221，四个第二螺纹杆11221对应穿过两个支撑支架1123上的光伏组件固定孔11232，并通过尼龙自锁螺母固定。

光伏组件1122设置为高效抗PID晶硅型光伏组件1122。水面光伏发电设备由于贴近水面，所以光伏组件1122经常会出现PID现象，从而导致光伏组件1122整体输出功率下降，而高效抗PID 晶硅型光伏组件1122有较好的抗PID性能，可以提高发光组件的功率输出。

如图2和图6所示，发光组件11边上的铰孔11212与管桩12之间通过锚链13连接。锚链13与铰孔11212的连接方式为：

锚链13与铰孔11212之间通过可拆卸连接件8连接，连接件8包括连杆81、单孔接头82和双孔接头83。其中连杆81两端分别设置有第三螺纹杆811和第四螺纹杆812，第三螺纹杆811和第四螺纹杆812上的螺纹的方向相反。单孔接头82和双孔接头83上分别设置有与第三螺纹杆811和第四螺纹杆812匹配的螺纹孔，单孔接头82和双孔接头83分别通过第三螺纹杆811和第四螺纹杆812连接在连杆81的两端。单孔接头82上沿背离自身螺纹孔的方向凸出设置有一个第一连接孔821，第一连接孔821与漂浮装置1121上的铰孔11212通过销轴1124连接。双孔接头83上沿背离自身螺纹孔的方向凸出设置有两个孔面相互平行的第二连接孔831，锚链13的一端与两个第二连接孔831通过销轴1124连接。

初始状态时，单孔接头82连接在漂浮装置1121上，双控接头连接在锚链13上，当需要连接锚链13与发电组件11时，只需要将连杆81两端分别与单孔接头82与双控接头旋拧在一起，并且只需要以一个方向旋拧连杆81，就可以实现连杆81与单孔接头82和双孔接头83之间的紧固连接或拆分。连接件的设置可以使漂浮装置1121与锚链13之间拆卸或连接更加方便。

上述的实施例仅仅是对本实用新型的解释，其并不是对本实用新型的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本实用新型的权利要求范围内都受到专利法的保护。