一种采用弦索式浮体结构的水面光伏系统的制作方法

1.本实用新型属于水上光伏发电技术领域，具体涉及一种采用弦索式浮体结构的水面光伏系统。


背景技术：

2.近年来，随着光伏行业的不断发展，土地资源紧缺已成为限制陆地光伏电站发展的重要原因。水面漂浮式光伏电站将光伏组件安装在浮体上，浮于水面实现发电，可在水塘、水库、河流等水上建设，不占用土地资源，是人口密集、土地资源有限但水资源丰富的国家和地区发展光伏项目的良好选择。此外，相较陆地光伏，水面光伏电站发电量可提升5％～10％，发电效率高。漂浮式水上光伏具有不占用土地、减少水量蒸发等优势，应用前景广阔。
3.现有水上光伏系统采用扇形浮板设置光伏组件。如公告号为cn115092333aa的中国发明专利，公开了“水上光伏系统及其布阵方法”，在浮动式光伏装置四周设置环形防浪坡，能够有效削弱水面各个方向起伏造成的光伏浮板的大幅波动，还能通过活塞浮筒的升降来吸收内部水面的大幅度起伏，有效保证了水面漂浮式光伏组件的安全。此种方案虽能满足组件安全要求，但是存在结构用钢量大，成本高昂的问题。另外，扇形浮板需围绕连接盘轴心作间歇式旋转运动，且扇形浮板上方设有若干上下贯通的缓冲槽，缓冲槽内升降式需设置有活塞浮筒，其施工工序复杂，工作量较大，成本和工期都会随之增加。


技术实现要素：

4.为了克服上述现有技术的缺点，本实用新型的目的在于提供一种采用弦索式浮体结构的水面光伏系统，解决了现有技术中扇形浮板施工工序复杂、用钢量大的问题。
5.为了达到上述目的，本实用新型采用以下技术方案予以实现：一种采用弦索式浮体结构的水面光伏系统，包括钢环，钢环与空间弦杆连接，内拉索通过上弦杆与外拉索连接构成环形的支撑体系，内拉索上设有两根十字交叉的支撑弦杆，内拉索上设有多根平行的柔性拉索，多根柔性拉索设于支撑弦杆上，钢环下一周和两根支撑弦杆十字交叉处设有浮箱，光伏组件设于多根柔性拉索上。
6.优选地，所述上弦杆、内拉索和外拉索的连接节点构成平面三角形。
7.优选地，所述上弦杆与支撑体系的切线为45
°
。
8.优选地，所述空间弦杆与平面三角形构成三角锥。
9.优选地，所述浮箱距离柔性拉索的距离大于等于0.6m。
10.优选地，所述浮箱的高度是1.5m。
11.优选地，所述柔性拉索、内拉索和外拉索由钢绞线制成。
12.优选地，所述浮箱由高密度聚乙烯制成。
13.优选地，所述空间弦杆、上弦杆、支撑弦杆和钢环由高强耐侯钢制成。
14.与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：本实用新型公开了一种采用弦
索式浮体结构的水面光伏系统，采用浮箱和柔性拉索为光伏组件的浮体基础，钢环和十字交叉的支撑弦杆作为柔性拉索外围保护结构，内拉索通过上弦杆与外拉索连接构成支撑体系，本实用新型的支撑体系所用的皆为柔性的拉索，极大的减少了钢用量，且采用标准化构件，现场拼装，避免了复杂的支架安装过程，随之降低成本和工期。
15.进一步地，空间弦杆与平面三角形构成三角锥使得本实用新型的稳定性更好，使得后续布置的浮箱形成简洁明确的传力路径。
16.进一步地，浮箱距离柔性拉索有一定的高度，能够有效隔绝底部波浪上升，避免水对光伏组件造成冲击影响。浮箱的高度确保浮箱有足够的浮力支撑上部结构荷载，避免海浪对浮箱上部结构的侵蚀。
17.进一步地，弦杆和钢环采用高强耐侯钢制作，能够防止生锈以及被海水腐蚀且刚度大。
附图说明
18.图1为本实用新型的拉索示意图；
19.图2为本实用新型的支撑体系图；
20.图3为本实用新型的浮箱示意图；
21.图4为本实用新型的光伏组件布置图；
22.其中：1-柔性拉索；2-内拉索；3-外拉索；4-空间弦杆；5-上弦杆；6-支撑弦杆；7-浮箱；8-光伏组件；9-钢环。
具体实施方式
23.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。
24.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。
25.下面结合附图对本实用新型做进一步详细描述：
26.参见图1，一种采用弦索式浮体结构的水面光伏系统，包括钢环9，钢环9与空间弦杆4连接，参见图2，内拉索2通过上弦杆5与外拉索3连接构成环形的支撑体系，内拉索2上设有两根十字交叉的支撑弦杆6，内拉索2上设有多根平行的柔性拉索1，多根柔性拉索1设于支撑弦杆6上，参见图3，钢环9下一周和两根支撑弦杆6十字交叉处设有浮箱7，参见图4，光伏组件8设于多根柔性拉索1上。
27.本实用新型提出一种采用弦索式浮体结构的水面光伏系统，利用浮箱7在水中的浮力与支撑体系自重和光伏组件8自重相平衡，利用刚性弦杆与柔性拉索1组成的柔性体系提升系统整体对波浪引起的变形适应，从而确保支撑体系能够符合光伏组件8的可靠工作要求。本实用新型均采用标准化构件，现场拼装，光伏组件8与柔性拉索1通过螺栓连接，取消复杂的支架安装过程，柔性拉索1能适应在海浪作用下的结构变形，避免因组件连接点的位移不均而产生边框变形、密封性破坏、隐裂等问题。钢环9和十字交叉的支撑弦杆6作为外围保护结构避免在大风大浪环境下柔性拉索1产生变形，同时也避免置于柔性拉索1上方的光伏组件8与漂浮物碰撞导致破损。在波浪作用下，浮箱7底部会随着波浪产生一定的变形，柔性拉索1和十字交叉的支撑弦杆6相结合可避免浮体结构产生形变，故浮箱7底部的变形不会对浮箱7性能产生影响，也不会对布置在柔性拉索1上的光伏组件8产生影响。
28.以上内容仅为说明本实用新型的技术思想，不能以此限定本实用新型的保护范围，凡是按照本实用新型提出的技术思想，在技术方案基础上所做的任何改动，均落入本实用新型权利要求书的保护范围之内。


技术特征：
1.一种采用弦索式浮体结构的水面光伏系统，其特征在于，包括钢环(9)，钢环(9)与空间弦杆(4)连接，内拉索(2)通过上弦杆(5)与外拉索(3)连接构成环形的支撑体系，内拉索(2)上设有两根十字交叉的支撑弦杆(6)，内拉索(2)上设有多根平行的柔性拉索(1)，多根柔性拉索(1)设于支撑弦杆(6)上，钢环(9)下一周和两根支撑弦杆(6)十字交叉处设有浮箱(7)，光伏组件(8)设于多根柔性拉索(1)上。2.根据权利要求1所述的一种采用弦索式浮体结构的水面光伏系统，其特征在于，所述上弦杆(5)、内拉索(2)和外拉索(3)的连接节点构成平面三角形。3.根据权利要求1所述的一种采用弦索式浮体结构的水面光伏系统，其特征在于，所述上弦杆(5)与支撑体系的切线为45
°
。4.根据权利要求2所述的一种采用弦索式浮体结构的水面光伏系统，其特征在于，所述空间弦杆(4)与平面三角形构成三角锥。5.根据权利要求1所述的一种采用弦索式浮体结构的水面光伏系统，其特征在于，所述浮箱(7)距离柔性拉索(1)的距离大于等于0.6m。6.根据权利要求1所述的一种采用弦索式浮体结构的水面光伏系统，其特征在于，所述浮箱(7)的高度是1.5m。7.根据权利要求1所述的一种采用弦索式浮体结构的水面光伏系统，其特征在于，所述柔性拉索(1)、内拉索(2)和外拉索(3)由钢绞线制成。8.根据权利要求1所述的一种采用弦索式浮体结构的水面光伏系统，其特征在于，所述浮箱(7)由高密度聚乙烯制成。9.根据权利要求1所述的一种采用弦索式浮体结构的水面光伏系统，其特征在于，所述空间弦杆(4)、上弦杆(5)、支撑弦杆(6)和钢环(9)由高强耐侯钢制成。

技术总结
本实用新型属于水上光伏发电技术领域，公开了一种采用弦索式浮体结构的水面光伏系统，包括钢环，钢环与空间弦杆连接，内拉索通过上弦杆与外拉索连接构成环形的支撑体系，内拉索上设有两根十字交叉的支撑弦杆，内拉索上设有多根平行的柔性拉索，多根柔性拉索设于支撑弦杆上，钢环下一周和两根支撑弦杆十字交叉处设有浮箱，光伏组件设于多根柔性拉索上。本实用新型的支撑体系所用的皆为柔性的拉索，极大的减少了钢用量，且采用标准化构件，现场拼装，避免了复杂的支架安装过程，随之降低成本和工期。期。期。


技术研发人员：张俊祥 刘小林 张伟 王道金
受保护的技术使用者：特变电工新疆新能源股份有限公司
技术研发日：2023.01.29
技术公布日：2023/5/16