网状支撑漂浮式光伏电站的制作方法

本实用新型涉及一种漂浮式光伏支撑系统，更具体的说，是涉及一种网状支撑漂浮式光伏电站。

背景技术：

在水库、大型鱼塘及采煤沉陷区积水塘等较深的水域环境下，传统的打预制桩基础支撑方案较难实施，优选漂浮式光伏支撑系统。目前，国内外常见的漂浮式光伏电站，主要包括光伏支架+浮体式、浮体一体化式两种形式。光伏支架+浮体式采用浮体支撑钢支架、钢支架再支撑光伏组件的形式，上部重量大，系统的刚度也大，易发生连接破坏。浮体一体化式，采用漂浮及支撑一体化结构，取消钢结构支架，自重轻柔性好，应用越来越广。两种漂浮式光伏的共同特点，在于浮体与浮体间都是通过螺栓或销钉连接固定，整体再通过岸锚、桩锚及抛锚固定于岸边及水底。但在大面积较深水域MW级工程中，浮体与浮体之间的螺栓或销钉易在风浪流联合作用下出现应力集中，发生挤压或拉伸破坏，进而引起浮体及光伏组件堆叠挤压，最终导致电站系统的破坏失效。而且，在水深较深及水底面不稳定等情况下，桩锚及抛锚也较难实施。

技术实现要素：

本实用新型的目的是为了克服现有技术中的不足，提供一种网状支撑漂浮式光伏电站，采用“大网套小网”结构体系作为主要支撑结构，取消浮体与浮体之间的螺栓或销钉，取消水中桩锚及抛锚，将系统整体锚固于水岸边的钢螺旋桩。设计原理清晰合理，结构形式简单易实现，可有效预防浮体及光伏组件发生堆叠挤压破坏，具有较好的安全性、经济性及实用性。

本实用新型的目的是通过以下技术方案实现的。

本实用新型的网状支撑漂浮式光伏电站，包括主网系统和嵌套其内部的发电单元，所述主网系统包括跨设于水面上的横向纵向交错设置的主缆，每根所述主缆的两端通过钢螺旋桩锚固于岸边，所述主网系统的每个单元区格内均设置有发电单元，每个所述发电单元均包括成排成列设置的浮体，每排内的浮体均通过穿过其内部的横向次缆连接，每列内的浮体均通过穿过其内部的纵向次缆连接，每根所述横向次缆和纵向次缆的两端均与主缆固定连接，每个所述浮体上均固定有光伏组件。

所述主缆由镀锌预应力钢绞线构成，每个所述主缆彼此间的交叉点通过锁扣进行固定，所述主缆预设有一定的弧度。

所述横向次缆和纵向次缆均由镀锌预应力钢绞线构成，每根所述横向次缆和纵向次缆的两端均通过锁扣与主缆固定连接，所述横向次缆和纵向次缆均应保持张紧状态。

所述浮体由聚乙烯中空结构体构成，每个所述浮体上部均设置成斜面，底部设置双层双向次缆孔道，包括横向次缆孔道和纵向次缆孔道。

所述光伏组件通过夹具固定于浮体上，所述光伏组件的长向尺寸应小于浮体的外形尺寸。

所述钢螺旋桩上设置有用于调节主缆松紧程度的电动绞盘。

与现有技术相比，本实用新型的技术方案所带来的有益效果是：

(1)本实用新型中，横向纵向交错设置的主缆预设有一定的水平及竖向弧度，保证光伏电站在一定范围内，可以随水位变化上下浮动；在较强的风浪流作用下，结构体系具有一定的变形能力，可耗散结构内力，保证系统安全稳定；具有较强的抗风浪流能力，可以适应竖向的水位变化及水平向的位移形变，并且能有效防止浮体及光伏组件堆叠挤压破坏；

(2)本实用新型中，主缆的两端通过钢螺旋桩锚固于岸边，钢螺旋桩上可设置有电动绞盘，根据水位变化及极端荷载工况，可以调节主缆的松紧程度，确保系统安全；电站维修及拆除时，可通过电动绞盘，同时收取主次缆，解开锁扣，即可将主次缆提出水面，进行修复或拆除；

(3)本实用新型中，通过横向次缆和纵向次缆将浮体及光伏组件拼装成kW级的发电单元，在kW级的发电单元四周，横向次缆和纵向次缆的两端均通过锁扣固接于主缆，主缆锚固于岸边的钢螺旋桩，形成MW级的漂浮式光伏电站；

(4)本实用新型中，横向次缆和纵向次缆均应始终保持张紧状态，外荷载作用下，横向次缆间位移差及纵向次缆间位移差均应确保光伏组件不发生挤压碰撞；

(5)本实用新型通过“大网套小网”的结构体系，分散了系统内力，同时，网状拉结限制了临近浮体间的竖向相对位移，可有效防止浮体及光伏组件堆叠挤压破坏，提高了电站的安全性和稳定性；较一般常见的水面漂浮光伏电站，网状支撑漂浮式光伏电站节省了水中桩锚或混凝土抛锚的工程量，将系统整体锚固于水岸边的钢螺旋桩；该结构形式简单，受力清晰合理，便于安装和维护，具有良好的适用性和运用前景。

附图说明

图1是本实用新型网状支撑漂浮式光伏电站的平面图；

图2是本实用新型中浮体的安装示意图。

附图标记:1主缆；2钢螺旋桩；3发电单元；301横向次缆；302纵向次缆；

303浮体；304横向次缆孔道；305纵向次缆孔道；306光伏组件。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步的描述。

如图1和图2所示，本实用新型的网状支撑漂浮式光伏电站，建设于大型水库、鱼塘及采煤沉陷区积水塘等较深的水域环境下，由“大网套小网”结构体系组成，包括主网系统和嵌套其内部的发电单元3。所述主网系统跨设于水面上，包括横向纵向交错设置的主缆1，所述主缆1由镀锌预应力钢绞线构成，每个所述主缆1彼此间的交叉点通过锁扣进行固定。所述主缆1预设有一定的水平及竖向弧度，保证光伏电站在一定范围内，可以随水位变化上下浮动。在较强的风浪流作用下，结构体系具有一定的变形能力，可耗散结构内力，保证系统安全稳定。每根所述主缆1的两端通过钢螺旋桩2锚固于岸边，所述钢螺旋桩2上可设置有电动绞盘，根据水位变化及极端荷载工况，可以调节主缆1的松紧程度，确保系统安全。电站维修及拆除时，可通过电动绞盘，同时收取主次缆，解开锁扣，即可将主次缆提出水面，进行修复或拆除。

所述主网系统的每个单元区格内均设置有发电单元3(图1中仅显示一个发电单元，其余未示出)，每个所述发电单元3均包括成排成列设置的浮体303，每排内的浮体303均通过穿过其内部的横向次缆301串接，每列内的浮体303均通过穿过其内部的纵向次缆302串接，每个所述浮体303上均固定有光伏组件306。通过横向次缆301和纵向次缆302将浮体303及光伏组件306拼装成kW级的发电单元3，在kW级的发电单元3四周，横向次缆301和纵向次缆302的两端均通过锁扣固接于主缆1，主缆1锚固于岸边的钢螺旋桩2，形成MW级的漂浮式光伏电站。

所述横向次缆301和纵向次缆302均由镀锌预应力钢绞线构成，所述横向次缆301和纵向次缆302均应始终保持张紧状态。外荷载作用下，横向次缆301间位移差及纵向次缆302间位移差均应确保光伏组件306不发生挤压碰撞。浮体303支撑光伏组件306，提供向上的基本浮力，所述浮体303由聚乙烯中空结构体构成，每个所述浮体303上部均设置成斜面，底部设置双层双向次缆孔道，包括横向次缆孔道304和纵向次缆孔道305。所述光伏组件306通过夹具固定于浮体303上，所述光伏组件306的长向尺寸应小于浮体303的外形尺寸。

实施例一

取某水塘实例，水岸周长732m，水面面积38421m²，平均水深6m，在其上部建设网状支撑漂浮式光伏电站。

主网系统由十二根横向纵向交错的主缆1、二十四组钢螺旋桩2组成，共形成二十五个单元区格。纵向横向主缆1上设置锁扣，待主网系统安装就位后可锁死主缆1交叉点，每根主缆1通过两侧钢螺旋桩2锚固于岸边。典型的主缆1结构为4-7Φ5镀锌预应力钢绞线。

每个单元区格内设置的发电单元3由纵向次缆302、横向次缆301、浮体303、光伏组件306及连接件组成，本例中共有二十五个发电单元3，每个发电单元3包含一百九十八个浮体303、一百九十八个光伏组件306。典型的横向次缆301和纵向次缆302结构为1-7Φ5镀锌预应力钢绞线，横向次缆301和纵向次缆302两侧设置锁扣，待与主缆1安装就位后锁死，横向次缆301和纵向次缆302应保持张紧状态。

典型的浮体303由高密度聚乙烯(HDPE)材质吹塑制作，中空，长1660mm，宽900mm，高度170～330mm。浮体303上部斜面考虑光伏组件306的南北向倾角，设置成南向10°倾角。底部设置双层双向穿1-7Φ5次缆孔道，横向次缆孔道304和纵向次缆孔道305的直径均为18mm。

选择容量为260Wp的光伏组件306，通过夹具固定于浮体303上，光伏组件306保持正南向10°倾角，标准的外形尺寸1650mm×991mm×35mm(h)。安装完成后，应保证光伏组件306最低点高出水面150mm以上。

本实施例中，网状支撑漂浮式光伏电站由二十五个发电单元3组成，每个发电单元3的容量为198×260＝51.48kW，标称50kW，电站总装机容量为1.25MW。

尽管上面结合附图对本实用新型的功能及工作过程进行了描述，但本实用新型并不局限于上述的具体功能和工作过程，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本实用新型的启示下，在不脱离本实用新型宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可以做出很多形式，这些均属于本实用新型的保护之内。