一种浮体阵列的布置结构及方法与流程

1.本发明属于太阳能光伏发电技术领域，具体涉及一种浮体阵列的布置结构及方法。


背景技术：

2.海上光伏电站正经历快速发展，并且逐步向远海深入，因此漂浮式光伏电站是未来的发展方向。而大规模海上光伏电站的浮体部署受到海上复杂环境影响，可能面临施工窗口期短、安装工期长等挑战，使海上光伏电站的平价化更加困难。
3.大型海上光伏浮体对制造、运输等要求较高，需要特定码头和拖带船只。深远海部署大规模海上光伏电站施工流程复杂，需要有较长的作业窗口期，对海上环境要求较高，极易延长工期，产生额外施工成本。海上光伏浮体现场拼装的对接精度要求较高。


技术实现要素：

4.为了克服现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种浮体阵列的布置结构及方法，以解决海上光伏电站施工流程复杂，对海上环境要求较高，极易延长工期，产生额外施工成本的问题。
5.为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案实现：
6.第一方面，本发明提供一种浮体阵列的布置结构，包括：
7.多个光伏浮体、阵列连接件、水下锚固基础和系泊缆，在水平方向上多个光伏浮体依次相连，形成单组光伏浮体；多组光伏浮体在竖直方向上依次相连，形成光伏阵列模块；光伏阵列模块间通过阵列连接件相连，形成光伏浮体系统；光伏浮体系统最外侧的光伏阵列模块与系泊缆的一端相连，系泊缆的另一端固定连接有水下锚固基础。
8.进一步的，还包括浮体连接件，所述光伏浮体间通过浮体连接件相连，形成单组光伏浮体。
9.进一步的，所述光伏浮体的四面均设固定连接有浮体连接件，光伏浮体的每一面上均固定连接有两个浮体连接件。
10.进一步的，所述浮体连接件的两端分别与一个光伏浮体固定连接。
11.进一步的，所述浮体连接件为铰接连接件或柔性连接件。
12.进一步的，所述多组光伏浮体在竖直方向上依次相连，相邻两组光伏浮体间通过浮体连接件相连，组成光伏阵列模块。
13.进一步的，所述阵列连接件包括连接板和缓冲器，每个连接板的一面通过多个浮体连接件与多个光伏浮体相连，每个连接板的另一面上连接有两个缓冲器，缓冲器的两端各连接一块连接板。
14.进一步的，所述缓冲器的两侧为高强度缆绳，中部为高强度橡胶或弹簧。
15.第二方面，本发明提供一种浮体阵列的布置方法，基于上述中任一项所述的一种浮体阵列的布置结构，包括：
16.在水平方向上将光伏浮体依次连接，形成单组光伏浮体；现场部署时，将单组光伏浮体吊装至水面上，牵引两侧浮体进行展开，完成单组光伏浮体的部署；
17.将多组光伏浮体在竖直方向上依次连接，将平行的相邻光伏浮体进行拼装，形成光伏阵列模块，多组光伏浮体同时进行部署，分别组成多个光伏阵列模块；
18.相邻光伏阵列模块间通过阵列连接件相连，形成光伏浮体系统；光伏浮体系统最外侧的光伏阵列模块与系泊缆的一端相连，系泊缆的另一端与水下锚固基础连接。
19.进一步的，根据项目地海况、浮体规模和系泊缆提供的最大约束力，在光伏阵列内部补充系泊点，用于连接系泊缆。
20.本发明至少具有以下有益效果：
21.1、本发明通过光伏浮体连接形成单组光伏浮体，通过多组光伏浮体连接形成光伏阵列模块，多个光伏阵列模块通过阵列连接件连接形成光伏浮体系统，，单组光伏浮体可在水面快速展开部署，同时多组光伏浮体同步部署连接形成光伏阵列模块，提升了工作效率；通过水下锚固基础和具有预张力的系泊缆，避免浮体之间挤压碰撞，使阵列连接件始终保持一定的拉力。
22.2、本发明阵列模块之间采用柔性连接，降低模块之间拉力峰值的同时，模块之间的对接精度要求低，因此更加简单可靠。
附图说明
23.构成本发明的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
24.图1为单组光伏浮体折叠示意图；
25.图2为单组光伏浮体伸展示意图；
26.图3为单组光伏浮体展开侧视图；
27.图4为单组光伏浮体展开俯视图；
28.图5为浮体铰接连接件示意图；
29.图6为浮体柔性连接件示意图；
30.图7为多组光伏浮体组成的光伏阵列模块示意图；
31.图8为光伏阵列模块间连接示意图；
32.图9为a处放大示意图；
33.图10为光伏浮体系统俯视图。
34.附图标记：1、光伏浮体；2、浮体连接件；21、铰接连接件；22、柔性连接件；3、阵列连接件；31、连接板；32、缓冲器；4、水下锚固基础；5、系泊缆。
具体实施方式
35.下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
36.以下详细说明均是示例性的说明，旨在对本发明提供进一步的详细说明。除非另有指明，本发明所采用的所有技术术语与本发明所属领域的一般技术人员的通常理解的含义相同。本发明所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而并非意图限制根据本发明的
示例性实施方式。
37.实施例1
38.一种浮体阵列的布置结构，包括：
39.如图4所示多个光伏浮体1，在水平方向上多个光伏浮体1依次相连，光伏浮体1间通过浮体连接件2相连，形成单组光伏浮体；单组光伏浮体可折叠收纳于集装箱内运输，如图1所示；单组光伏浮体安装时可通过吊装至水面，牵引两侧光伏浮体，实现快速展开部署，如图2-图3所示。
40.光伏浮体1的四面均设固定连接有浮体连接件2，光伏浮体1的每一面上均固定连接有两个浮体连接件2；浮体连接件2的两端分别与一个光伏浮体1固定连接，浮体连接件2采用铰接连接件21，如图5所示；或柔性连接件22，如图6所示。
41.单组光伏浮体展开部署完成后，多组光伏浮体在竖直方向上依次相连，相邻两组光伏浮体间通过浮体连接件2相连，组成光伏阵列模块，如图7所示。安装时多组光伏浮体同时进行部署，分别组成多个光伏阵列模块，光伏阵列模块间通过阵列连接件3相连，形成光伏浮体系统，如图8所示。
42.如图9所示，阵列连接件3包括连接板31和缓冲器32，每个连接板31的一面通过多个浮体连接件2与多个光伏浮体1相连，每个连接板31的另一面上连接有两个缓冲器32，缓冲器32的两端各连接一块连接板31，缓冲器32提供连接板之间的拉力。缓冲器32的两侧为高强度缆绳，中部为高强度橡胶或弹簧等具有柔性的连接部件，连接相邻光伏阵列模块时可降低缆绳的峰值载荷，提高连接处的使用寿命。
43.光伏浮体系统最外侧的光伏阵列模块与系泊缆5的一端相连，系泊缆5的另一端固定连接有水下锚固基础4；根据项目地海况、浮体规模和系泊缆5可提供的最大约束力，可在光伏阵列内部补充系泊点，，用于连接系泊缆5，以提高系统可靠性；为避免浮体之间挤压碰撞，系泊缆5具备一定的预张力，使浮体连接件2和阵列连接件3始终保持一定的拉力。
44.实施例2
45.一种浮体阵列的布置方法，包括：
46.在水平方向上将光伏浮体1依次连接，形成单组光伏浮体；现场部署时，将单组光伏浮体吊装至水面上，牵引两侧浮体进行展开，完成单组光伏浮体的部署；
47.将多组光伏浮体在竖直方向上依次连接，将平行的相邻光伏浮体进行拼装，形成光伏阵列模块，多组光伏浮体同时进行部署，分别组成多个光伏阵列模块；
48.相邻光伏阵列模块间通过阵列连接件3相连，形成光伏浮体系统；光伏浮体系统最外侧的光伏阵列模块与系泊缆5的一端相连，系泊缆5的另一端与水下锚固基础4连接。
49.布置完成后进行电气及仪表设备安装与调试，系统联合调试、试运行及竣工验收。
50.由技术常识可知，本发明可以通过其它的不脱离其精神实质或必要特征的实施方案来实现。因此，上述公开的实施方案，就各方面而言，都只是举例说明，并不是仅有的。所有在本发明范围内或在等同于本发明的范围内的改变均被本发明包含。
51.最后应当说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制，尽管参照上述实施例对本发明进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者等同替换，而未脱离本发明精神和范围的任何修改或者等同替换，其均应涵盖在本发明的权利要求保护范围之内。

技术特征：
1.一种浮体阵列的布置结构，其特征在于，包括：多个光伏浮体(1)、阵列连接件(3)、水下锚固基础(4)和系泊缆(5)，在水平方向上多个光伏浮体(1)依次相连，形成单组光伏浮体；多组光伏浮体在竖直方向上依次相连，形成光伏阵列模块；光伏阵列模块间通过阵列连接件(3)相连，形成光伏浮体系统；光伏浮体系统最外侧的光伏阵列模块与系泊缆(5)的一端相连，系泊缆(5)的另一端固定连接有水下锚固基础(4)。2.根据权利要求1所述的一种浮体阵列的布置结构，其特征在于，还包括浮体连接件(2)，所述光伏浮体(1)间通过浮体连接件(2)相连，形成单组光伏浮体。3.根据权利要求2所述的一种浮体阵列的布置结构，其特征在于，所述光伏浮体(1)的四面均设固定连接有浮体连接件(2)，光伏浮体(1)的每一面上均固定连接有两个浮体连接件(2)。4.根据权利要求2所述的一种浮体阵列的布置结构，其特征在于，所述浮体连接件(2)的两端分别与一个光伏浮体(1)固定连接。5.根据权利要求2所述的一种浮体阵列的布置结构，其特征在于，所述浮体连接件(2)为铰接连接件(21)或柔性连接件(22)。6.根据权利要求2所述的一种浮体阵列的布置结构，其特征在于，所述多组光伏浮体在竖直方向上依次相连，相邻两组光伏浮体间通过浮体连接件(2)相连，组成光伏阵列模块。7.根据权利要求2所述的一种浮体阵列的布置结构，其特征在于，所述阵列连接件(3)包括连接板(31)和缓冲器(32)，每个连接板(31)的一面通过多个浮体连接件(2)与多个光伏浮体(1)相连，每个连接板(31)的另一面上连接有两个缓冲器(32)，缓冲器(32)的两端各连接一块连接板(31)。8.根据权利要求7所述的一种浮体阵列的布置结构，其特征在于，所述缓冲器(32)的两侧为高强度缆绳，中部为高强度橡胶或弹簧。9.一种浮体阵列的布置方法，基于权利要求1-8中任一项所述的一种浮体阵列的布置结构，其特征在于，包括：在水平方向上将光伏浮体(1)依次连接，形成单组光伏浮体；现场部署时，将单组光伏浮体吊装至水面上，牵引两侧浮体进行展开，完成单组光伏浮体的部署；将多组光伏浮体在竖直方向上依次连接，将平行的相邻光伏浮体进行拼装，形成光伏阵列模块，多组光伏浮体同时进行部署，分别组成多个光伏阵列模块；相邻光伏阵列模块间通过阵列连接件(3)相连，形成光伏浮体系统；光伏浮体系统最外侧的光伏阵列模块与系泊缆(5)的一端相连，系泊缆(5)的另一端与水下锚固基础(4)连接。10.根据权利要求9所述的一种浮体阵列的布置方法，其特征在于，根据项目地海况、浮体规模和系泊缆(5)提供的最大约束力，在光伏阵列内部补充系泊点，用于连接系泊缆(5)。

技术总结
本发明属于太阳能光伏发电技术领域，具体公开了一种浮体阵列的布置结构及方法，包括：多个光伏浮体、阵列连接件、水下锚固基础和系泊缆，在水平方向上多个光伏浮体依次相连，形成单组光伏浮体；光伏浮体系统最外侧的光伏阵列模块与系泊缆的一端相连，系泊缆的另一端固定连接有水下锚固基础。本发明通过光伏浮体连接形成单组光伏浮体，通过多组光伏浮体连接形成光伏阵列模块，多个光伏阵列模块通过阵列连接件连接形成光伏浮体系统，单组光伏浮体可在水面快速展开部署，同时多组光伏浮体同步部署连接形成光伏阵列模块，提升了工作效率；通过水下锚固基础和具有预张力的系泊缆，避免浮体之间挤压碰撞，使阵列连接件始终保持一定的拉力。力。力。


技术研发人员：刘瑞超 陈建军 刘鑫 闫姝 周昳鸣 雷宇 郭晓辉
受保护的技术使用者：中国华能集团清洁能源技术研究院有限公司
技术研发日：2023.01.17
技术公布日：2023/6/7