漂浮式光伏单元及系统的制作方法

1.本实用新型实施例涉及光伏发电技术领域，尤其涉及一种漂浮式光伏单元及系统。


背景技术：

2.漂浮式光伏系统，是指利用漂浮装置将光伏组件漂浮在水面上进行发电的系统。目前，现有漂浮式光伏系统存在以下问题：1)漂浮式光伏系统的雪荷载较小，不适用于高纬度地区；2)漂浮式光伏系统占用的水域面积较大，使得水域面积利用率较低；3)漂浮式光伏系统的排布方式较为单一，难以满足用户的不同需求。


技术实现要素：

3.本实用新型实施例提供了一种漂浮式光伏单元及系统，以提升漂浮式光伏单元及系统的雪载荷，减少漂浮式光伏单元及系统占用的水域面积，并使漂浮式光伏单元及系统的排布方式更为多元化。
4.第一方面，本实用新型实施例提供了一种漂浮式光伏单元，包括：漂浮装置和至少一行光伏组件，所述漂浮装置位于所述光伏组件的下方，所述漂浮装置用于支撑所述光伏组件；
5.所述光伏组件具有长边和短边，每行中的相邻所述光伏组件的长边相邻设置，所述漂浮装置包括第一漂浮走道和连接于所述第一漂浮走道一侧的多条第二漂浮走道，所述第一漂浮走道沿一行所述光伏组件的排布方向延伸，所述第二漂浮走道沿所述光伏组件的长边方向延伸，所述第一漂浮走道的设置区域位于所述光伏组件的设置区域的外围。
6.可选地，每行光伏组件包括至少一对光伏组件，所述光伏组件相对于所述漂浮装置倾斜设置，且每对所述光伏组件呈对称设置。
7.可选地，每对所述光伏组件与相邻两条所述第二漂浮走道对应设置，以使相邻两条所述第二漂浮走道用于支撑一对所述光伏组件。
8.可选地，所述光伏组件覆盖所述第二漂浮走道；或者，每对所述光伏组件的设置区域位于相邻两条所述第二漂浮走道之间。
9.可选地，所述漂浮式光伏单元包括一行所述光伏组件；或者，所述漂浮式光伏单元包括至少两行所述光伏组件，相邻行的所述光伏组件的设置方向相同。
10.可选地，所述漂浮装置还包括连接于相邻所述第二漂浮走道之间的至少一个浮体，所述浮体位于所述光伏组件的下方。
11.可选地，所述漂浮式光伏单元还包括与每行所述光伏组件对应设置的支架，所述支架包括与所述光伏组件对应设置的支撑部，所述支架搭接于所述漂浮装置之上，且所述支架通过所述支撑部支撑所述光伏组件。
12.可选地，所述第一漂浮走道的数量为一条；或者，所述第一漂浮走道的数量为两条，每条所述第二漂浮走道均连接于两条所述第一漂浮走道之间，且各行所述光伏组件的
设置区域位于两条所述第一漂浮走道之间。
13.可选地，所述第一漂浮走道和所述第二漂浮走道均包括多个浮体。
14.第二方面，本实用新型实施例还提供了一种漂浮式光伏系统，包括多个如第一方面所述的漂浮式光伏单元，各所述漂浮式光伏单元呈阵列式排布。
15.可选地，沿所述光伏组件的长边方向，相邻两个所述漂浮式光伏单元共用一条所述第一漂浮走道，且相邻两个所述漂浮式光伏单元的所述第二漂浮走道通过所述第一漂浮走道相接。
16.本实用新型实施例提供的漂浮式光伏单元及系统，通过设置每行光伏组件均以长边相邻的方式进行排布，第一漂浮走道沿一行光伏组件的排布方向延伸，第二漂浮走道沿光伏组件的长边方向延伸，使得第一漂浮走道和第二漂浮走道呈纵横交错式排布，有助于使漂浮式光伏单元及系统的排布方式更为多元化，在此基础上，通过设置第一漂浮走道位于光伏组件的设置区域的外围，使得第一漂浮走道能够设置在临近各个光伏组件的短边的位置，有助于减少光伏组件和第一漂浮走道整体占用的水域面积，从而提升水域面积的利用率，并且，第一漂浮走道和多条第二漂浮走道的设置，还有助于提升漂浮式光伏单元及系统的雪载荷，从而满足不同地区的雪载荷需求。
17.应当理解，本部分所描述的内容并非旨在标识本实用新型的实施例的关键或重要特征，也不用于限制本实用新型的范围。本实用新型的其它特征将通过以下的说明书而变得容易理解。
附图说明
18.为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
19.图1是本实用新型实施例提供的一种漂浮式光伏单元的结构示意图；
20.图2是图1中的漂浮式光伏单元的前视图；
21.图3是图1中的漂浮式光伏单元的俯视图；
22.图4是本实用新型实施例提供的另一种漂浮式光伏单元的结构示意图；
23.图5是图4中的漂浮式光伏单元的前视图；
24.图6是图4中的漂浮式光伏单元的俯视图；
25.图7是本实用新型实施例提供的另一种漂浮式光伏单元的结构示意图；
26.图8是图7中的漂浮式光伏单元的前视图；
27.图9是图7中的漂浮式光伏单元的俯视图；
28.图10是本实用新型实施例提供的一种漂浮式光伏系统的结构示意图；
29.图11是本实用新型实施例提供的另一种漂浮式光伏系统的结构示意图；
30.图12是本实用新型实施例提供的另一种漂浮式光伏系统的结构示意图。
具体实施方式
31.为了使本技术领域的人员更好地理解本实用新型方案，下面将结合本实用新型实
施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本实用新型保护的范围。
32.需要说明的是，本实用新型的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本实用新型的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
33.本实用新型实施例提供了一种漂浮式光伏单元。图1是本实用新型实施例提供的一种漂浮式光伏单元的结构示意图；图2是图1中的漂浮式光伏单元的前视图；图3是图1中的漂浮式光伏单元的俯视图。为便于示出漂浮式光伏单元中的光伏组件10下方的漂浮装置的具体结构，图1仅通过光伏组件10的四边对其所在位置进行示意，图3示出了各个光伏组件10的平面结构。结合图1至图3，该漂浮式光伏单元包括：漂浮装置和至少一行光伏组件10，漂浮装置位于光伏组件10的下方，漂浮装置用于支撑光伏组件10。
34.其中，光伏组件10具有长边和短边，每行中的相邻光伏组件10的长边相邻设置。漂浮装置包括第一漂浮走道20和连接于第一漂浮走道20一侧的多条第二漂浮走道30，第一漂浮走道20沿一行光伏组件10的排布方向x延伸，第二漂浮走道30沿光伏组件10的长边方向y延伸，第一漂浮走道20的设置区域位于光伏组件10的设置区域的外围。
35.具体地，漂浮装置可以将光伏组件10漂浮于水面进行发电。每行光伏组件10均以长边相邻的方式进行排布，则光伏组件10的排布方向x与光伏组件10的长边方向y相垂直，第一漂浮走道20和第二漂浮走道30的延伸方向相垂直。多条第二漂浮走道30可平行设置于第一漂浮走道20的一侧。第一漂浮走道20的设置区域位于光伏组件10的设置区域的外围，例如可以将第一漂浮走道20设置在各行光伏组件10在水面上的垂直投影所在的区域外围，并将第一漂浮走道20沿光伏组件10的排布方向x设置在临近各个光伏组件10的短边的一侧。由于光伏组件10未覆盖第一漂浮走道20，使得第一漂浮走道20可作为工作人员的运维走道，以便于对光伏组件10进行运维。
36.第一漂浮走道20和第二漂浮走道30均可以包括多个浮体，第一漂浮走道20和第二漂浮走道30中的浮体的具体数量，可以根据漂浮式光伏单元的雪载荷需求进行设置，例如漂浮式光伏单元的雪载荷需求越大，可以设置第一漂浮走道20和/或第二漂浮走道30中的浮体数量越多，漂浮式光伏单元的雪载荷需求越小，可以设置第一漂浮走道20和/或第二漂浮走道30中的浮体数量越少，以使第一漂浮走道20和第二漂浮走道30能够在支撑光伏组件10的同时，满足光伏组件10的雪载荷需求。
37.与现有技术相比，本实施例的技术方案，通过设置每行光伏组件均以长边相邻的方式进行排布，第一漂浮走道沿一行光伏组件的排布方向延伸，第二漂浮走道沿光伏组件的长边方向延伸，使得第一漂浮走道和第二漂浮走道呈纵横交错式排布，有助于使漂浮式光伏单元的排布方式更为多元化，在此基础上，通过设置第一漂浮走道位于光伏组件的设
置区域的外围，使得第一漂浮走道能够设置在临近各个光伏组件的短边的位置，有助于减少光伏组件和第一漂浮走道整体占用的水域面积，从而提升水域面积的利用率，并且，第一漂浮走道和多条第二漂浮走道的设置，还有助于提升漂浮式光伏单元的雪载荷，从而满足不同地区的雪载荷需求。
38.需要说明的是，图1至图3仅示意性地设置该漂浮式光伏单元包括一行光伏组件10，漂浮装置包括一条第一漂浮走道20和四条第二漂浮走道30。在实际应用中，可以根据需求设置每个漂浮式光伏单元均包括至少一行光伏组件10，并设置漂浮装置包括至少一条第一漂浮走道20和至少两条第二漂浮走道30，本实施例对于漂浮式光伏单元中的光伏组件10的行数，以及漂浮装置中的第一漂浮走道20和第二漂浮走道30的具体数量不进行限定。
39.结合图1至图3，在上述实施例的基础上，可选地，设置每行光伏组件10包括至少一对光伏组件10，光伏组件10相对于漂浮装置倾斜设置，且每对光伏组件10呈对称设置。
40.图1至图3示意性地设置每行光伏组件10包括三对光伏组件10，在实际应用中，可根据具体需求设置每行中的光伏组件10的对数。示例性地，为便于说明，将图1至图3中自左侧起的两个光伏组件分别记为光伏组件10a和光伏组件10b。光伏组件10a和光伏组件10b均相对于漂浮装置倾斜设置，并且在沿垂直于水面的方向，光伏组件10a和光伏组件10b对称设置。该行中的其他对光伏组件10于光伏组件10a和光伏组件10b的设置方式相同，不再赘述。通过将光伏组件10相对于漂浮装置倾斜设置，并且将每行中的各对光伏组件10呈对称设置，能够使每行光伏组件10均呈“波浪型”排布，与现有漂浮式光伏系统中将各个光伏组件10均朝同一方向设置的方案相比，本方案使得光伏组件的排布方式更加多元化。
41.结合图1至图3，在上述实施例的基础上，可选地，每对光伏组件10与相邻两条第二漂浮走道30对应设置，以使相邻两条第二漂浮走道30用于支撑一对光伏组件10。示例性地，自左向右起的第一对光伏组件10与第一条和第二条第二漂浮走道30对应设置，以通过第一条和第二条第二漂浮走道30支撑第一对光伏组件10，第二对光伏组件10与第二条和第三条第二漂浮走道30对应设置，以通过第二条和第三条第二漂浮走道30支撑第二对光伏组件10，第三对光伏组件10与第三条和第四条第二漂浮走道30对应设置，以通过第三条和第四条第二漂浮走道30支撑第三对光伏组件10。通过设置每对光伏组件10与相邻两条第二漂浮走道30对应设置，使相邻两条第二漂浮走道30用于支撑一对光伏组件10，有助于提升每对光伏组件10的雪载荷。
42.结合图1至图3，可选地，光伏组件10覆盖第二漂浮走道30。通过设置光伏组件10覆盖第二漂浮走道30，使得第二漂浮走道30布置于光伏组件10的下方，并且位于光伏组件10的设置区域之内，以避免第二漂浮走道30额外占用水域面积，有助于提升水域面积的利用率。
43.图4是本实用新型实施例提供的另一种漂浮式光伏单元的结构示意图；
44.图5是图4中的漂浮式光伏单元的前视图；图6是图4中的漂浮式光伏单元的俯视图。为便于示出漂浮式光伏单元中的光伏组件10下方的漂浮装置的具体结构，图4同样仅通过光伏组件10的四边对其所在位置进行示意，图6示出了各个光伏组件10的平面结构。
45.图1至图3示出了漂浮式光伏单元包括一行光伏组件10的情况。结合图4至图6，可选地，在其他实施方式中，还可以设置漂浮式光伏单元包括至少两行光伏组件10，且相邻行的光伏组件10的设置方向相同。
46.图4至图6示意性地设置漂浮式光伏单元包括两行光伏组件10，在光伏组件10的行数为两行时，设置第一漂浮走道20位于两行光伏组件10的设置区域的外围，以使两行光伏组件10对应于一条第一漂浮走道20设置，与每行光伏组件10均对应一条第一漂浮走道20的方案相比，本方案有助于减少漂浮走道占用的水域面积，从而提升水域面积利用率。相邻行的光伏组件10的设置方向相同，例如，两行光伏组件10呈矩阵式排布，每行中的光伏组件10均相对于漂浮装置倾斜设置，每对光伏组件10均呈对称设置，且每列中的相邻两个光伏组件10的设置方向相同，这样能够使每行光伏组件10均呈“波浪型”排布，有助于使光伏组件的排布方式更加多元化。
47.参见图1或图4，可选地，漂浮装置还包括连接于相邻第二漂浮走道30之间的至少一个浮体40，浮体40位于光伏组件10的下方。浮体40的设置，有助于提升漂浮式光伏单元的雪载荷，可以根据不同地区对于漂浮式光伏单元的雪载荷需求来设置连接于相邻第二漂浮走道30之间的浮体40的数量，由于浮体40设置在光伏组件10的下方，浮体40还不会额外占用水域面积，有助于提升水域面积的利用率。
48.结合图1和图2，或者结合图4和图5，可选地，漂浮式光伏单元还包括与每行光伏组件10对应设置的支架50，支架50包括与光伏组件10对应设置的支撑部，支架50搭接于漂浮装置之上，且支架50通过支撑部支撑光伏组件10。示例性地，对应每行光伏组件10均设置两条沿一行光伏组件10的排布方向x延伸的支架50，每条支架50均搭接于第二漂浮走道30上。支架50上的支撑部可以包括用于支撑光伏组件10的一侧长边的支撑部60，以及用于支撑光伏组件10的另一侧长边的支撑部70，通过设置支撑部60用于支撑每对光伏组件10的相邻长边，且支撑部60的高度高于支撑部70的高度，能够使每个光伏组件10均相对于漂浮装置倾斜设置，且每对光伏组件10呈对称设置。
49.图7是本实用新型实施例提供的另一种漂浮式光伏单元的结构示意图；
50.图8是图7中的漂浮式光伏单元的前视图；图9是图7中的漂浮式光伏单元的俯视图。为便于示出漂浮式光伏单元中的光伏组件10下方的漂浮装置的具体结构，图7同样仅通过光伏组件10的四边对其所在位置进行示意，图9示出了各个光伏组件10的平面结构。
51.结合图7至图9，可选地，每对光伏组件10的设置区域位于相邻两条第二漂浮走道30之间。通过设置第一漂浮走道20的设置区域位于光伏组件10的设置区域的外围，且每对光伏组件10的设置区域位于相邻两条第二漂浮走道30之间，能够使第一漂浮走道20和第二漂浮走道30均位于每对光伏组件10的外围，即每对光伏组件10的至少三侧均设置有漂浮走道，这样能够使漂浮式光伏单元的运维更加便捷。
52.图1、图4和图7均示出了第一漂浮走道20的数量为一条的情况，可选地，在其他实施方式中，还可以设置第一漂浮走道20的数量为两条，其中的一条第一漂浮走道20临近各个光伏组件10的一侧短边设置，另一条第一漂浮走道20临近各个光伏组件10的另一侧短边设置，并设置每条第二漂浮走道30均连接于两条第一漂浮走道20之间，且各行光伏组件10的设置区域位于两条第一漂浮走道20之间。
53.本实用新型实施例还提供了一种漂浮式光伏系统，包括多个上述任意实施例中的漂浮式光伏单元，各漂浮式光伏单元呈阵列式排布。本实用新型实施例所提供的漂浮式光伏系统包括上述任意实施例中的漂浮式光伏单元，因而具备漂浮式光伏单元相应的结构及有益效果，不再赘述。
54.图10是本实用新型实施例提供的一种漂浮式光伏系统的结构示意图，图10中的漂浮式光伏单元100，可以是图1至图3所示的漂浮式光伏单元，多个漂浮式光伏单元100呈阵列式排布，形成漂浮式光伏系统。结合图1至图3和图10，可选地，沿光伏组件10的长边方向y，相邻两个漂浮式光伏单元100共用一条第一漂浮走道20，且相邻两个漂浮式光伏单元100的第二漂浮走道30通过第一漂浮走道20相接。
55.具体地，该漂浮式光伏系统由多个漂浮式光伏单元阵列排布形成，其中，每行光伏组件10均呈“波浪型”排布，漂浮走道分为沿一行光伏组件10的排布方向x延伸的第一漂浮走道20，以及沿光伏组件10的长边方向y延伸的第二漂浮走道30，每一行光伏组件10均对应设置有一条第一漂浮走道20，第一漂浮走道20位于光伏组件10的设置区域的外围，以满足运维需求，并且由于第一漂浮走道20设置在临近各个光伏组件10的短边的位置，这样有助于减少第一漂浮走道20占用的水域面积，第二漂浮走道30布置于光伏组件10的下方，不会额外占用的水域面积，使得本方案整体占用的水域面积较小，从而提升水域面积的利用率。另外，根据不同地区对于光伏组件10的雪荷载需求，还可以设置漂浮装置包括连接于相邻第二漂浮走道30之间的至少一个浮体40(图10中未具体示出浮体40)，且浮体40位于光伏组件10的下方，以避免影响系统排布及占域面积。
56.图11是本实用新型实施例提供的另一种漂浮式光伏系统的结构示意图，图11中的漂浮式光伏单元100，可以是图4至图6所示的漂浮式光伏单元，多个漂浮式光伏单元100呈阵列式排布，形成漂浮式光伏系统。结合图4至图6和图11，该漂浮式光伏系统与图10中的漂浮式光伏系统的不同之处在于，每两行光伏组件10均对应设置有一条第一漂浮走道20，这样设置的好处在于，能够进一步减少第一漂浮走道20占用的水域面积，从而提升水域面积的利用率。
57.图12是本实用新型实施例提供的另一种漂浮式光伏系统的结构示意图，图12中的漂浮式光伏单元100，可以是图7至图9所示的漂浮式光伏单元，多个漂浮式光伏单元100呈阵列式排布，形成漂浮式光伏系统。结合图7至图9和图12，该漂浮式光伏系统与图10和图11中的漂浮式光伏系统的不同之处在于，能够每对光伏组件10的至少三侧均设置有漂浮走道，且至少部分对光伏组件10的四周均设置有漂浮走道，这样能够使漂浮式光伏单元的运维更加便捷，从而满足用户的运维需求。
58.上述具体实施方式，并不构成对本实用新型保护范围的限制。本领域技术人员应该明白的是，根据设计要求和其他因素，可以进行各种修改、组合、子组合和替代。任何在本实用新型的精神和原则之内所作的修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型保护范围之内。