System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 一种漂浮式水上光伏平台系泊结构制造技术_技高网

一种漂浮式水上光伏平台系泊结构制造技术

技术编号:43371698 阅读:2 留言:0更新日期:2024-11-19 17:52
本发明专利技术涉及水上光伏平台技术领域,公开了一种漂浮式水上光伏平台系泊结构,包括漂浮结构、多个系泊绳索、锚桩和浮力模块。漂浮结构包括光伏平台、系泊平台和连接支架,系泊平台设置于光伏平台下方,连接支架顶端与光伏平台固定连接,底端与系泊平台固定连接。多个系泊绳索沿系泊平台的周向间隔设置,系泊绳索的顶端均与系泊平台连接。锚桩插设于海床上,锚桩与系泊绳索一一对应设置,系泊绳索的底端连接于对应的锚桩上。浮力模块与系泊绳索一一对应设置,浮力模块包括多个设置于对应的系泊绳索上的浮力球,浮力模块的多个浮力球沿对应的系泊绳索的延伸方向间隔设置。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及水上光伏平台,特别是涉及一种漂浮式水上光伏平台系泊结构


技术介绍

1、海上光伏系统将太阳能组件安装在一个漂浮结构之上,并通过锚泊系统固定位置。系统生产的电力由电缆传输到电网侧,与浮式海工平台和浮式风电相比,海上光伏系统从工程角度上看要相对简单,有着更少的设备和更简易的结构:漂浮结构为光伏组件板及其支撑系统提供支撑和浮力,使系统漂浮于海面之上。漂浮结构由一套系泊系统来提供位置上的稳定性。光伏组件通过光伏效应将太阳能直接转化为电能。逆变器将光伏系统的直流输出转换为交流电,然后通过电缆并入海上电网。目前,绝大多数正在运营中的浮式光伏项目都位于内陆的淡水环境。但是,随着在水体中部署光伏的经验积累和成本下降,浮式光伏产业显现出了向海洋扩展的趋势,并有望在未来数年里在广阔的海洋空间中高速发展,形成一个全新的海上光伏产业。

2、漂浮结构在海上受到外界风、浪、流等外界载荷的作用,需要有相应的系泊系统将其与海底相连接,才能保证其被系留在目标位置附近,不至于被风浪流冲跑或吹跑。常见的系泊系统根据目标水深的不同,系泊系统的形式也不同。根据漂浮结构的尺寸与水深的相对比例关系,系泊系统可以分为深水系泊和浅水系泊。记漂浮结构水下部分在水平面的投影外轮廓面积为s,定义漂浮结构外轮廓特征尺度l=√s,记设计极端环境条件波浪谱峰周期对应的波长为λ,记水深为wd,当满足wdλ/2或wd《5l时,对应的系泊系统可认为是浅水系泊,其它可认为是中等水深或深水系泊。

3、目前大多数海上漂浮式光伏应用场景水深基本在20米以内,可以判断基本上是浅水系泊,对于浅水系泊系统,尤其是长期或永久系泊,系泊系统需要能够经受较大环境条件时,其设计则有非常大的技术挑战。浅水系泊的设计难度在于,如果系泊绳索设置为悬链线形式,则为了保证漂浮结构在最大偏移的情况下锚点处仍然不被拎起来,系泊绳索长度要设置的非常长,通常浅水系泊如果采用悬链线形式的系泊,系泊半径会到水深的十几倍,乃至二三十倍。为了改善系泊绳索的动力响应特性,降低系泊半径,工程上会在系泊绳索中间增加若干配重,在漂浮结构偏移时,锚点处系泊绳索不至于被拎起来,但即使增加重块,系泊半径通常仍然在水深的十几倍以上。这样就造成浅水系泊系统的系泊绳索等物料使用量极大,设计指标高,整体的系泊系统成本居高不下,单纯系泊系统的成本接近甚至超过漂浮结构本身的结构物料造价。同时,浅水系泊系统很难被做成小系泊半径(如十倍水深以内)的张紧式系泊方案,其原因在于如果浅水张紧式系泊,则系泊绳索在受到外部载荷后,偏离设计平衡位置,系泊绳索整体处于绷紧的状态,此状态下,在经受较高环境条件海况时,漂浮结构在海洋波浪的载荷的激励下,除了让其偏移的波浪慢漂力和定常力(风、流)外,还受到波浪的波频载荷的激励,通常波浪激励载荷要比慢漂载荷大一个甚至两个数量级,平台在波频激励下的运动,传递到绷紧的系泊绳索上,此时的系泊绳索只能靠其自身材料的弹性变形来承担平台传递的载荷,由于系泊绳索本身材料沿其长度方向的刚度较大,犹如绷紧的琴弦,在上端被弹拨,这就造成系泊绳索内部会有极大的动态张力,动态张力的峰值要比承受单纯静态偏移的值大许多倍,两者比值能够达到十几倍乃至几十倍。浅水张紧式系泊这样的动态响应特征就决定了浅水系泊系统在工程上,如果作为长期系泊、要承受较大海况条件的情况下,无法简单采用小半径张紧式系泊系统。

4、另外,海上漂浮式光伏浮体也面临着独特的挑战,其中最主要的就是结构稳定性问题。海上环境复杂多变,受风浪、潮汐等自然因素的影响较大,这就要求光伏发电平台具有较强的抗风浪能力,以确保光伏浮体设备的安全稳定运行。

5、如果光伏浮体结构稳定性不足,很容易出现晃动摇摆,甚至导致设备损坏,影响海上光伏的正常发电。

6、因此,亟需一种漂浮式水上光伏平台系泊结构,以解决上述问题。


技术实现思路

1、本专利技术的目的是提供一种漂浮式水上光伏平台系泊结构,降低成本,提高漂浮结构稳定性。

2、为达此目的,本专利技术采用以下技术方案:

3、一种漂浮式水上光伏平台系泊结构,包括:

4、漂浮结构,其包括光伏平台、系泊平台和连接支架,所述系泊平台设置于所述光伏平台下方,所述连接支架顶端与所述光伏平台固定连接,底端与所述系泊平台固定连接;

5、多个系泊绳索,多个所述系泊绳索沿所述系泊平台的周向间隔设置,所述系泊绳索的顶端均与所述系泊平台连接;

6、锚桩,其插设于海床上,所述锚桩与所述系泊绳索一一对应设置,所述系泊绳索的底端连接于对应的锚桩上;

7、浮力模块,其与所述系泊绳索一一对应设置,所述浮力模块包括多个设置于对应的系泊绳索上的浮力球,所述浮力模块的多个所述浮力球沿对应的系泊绳索的延伸方向间隔设置。

8、作为上述技术方案的改进,所述光伏平台平行于所述系泊平台,所述光伏平台的中心与所述系泊平台的中心之间的连线平行于所述漂浮结构的高度方向。

9、作为上述技术方案的改进,所述光伏平台和所述系泊平台均为正多边形框架结构,所述光伏平台包括多根第一外轮廓杆,所述光伏平台的各个第一外轮廓杆依次首尾相接,所述系泊平台包括多根第二外轮廓杆,所述第二外轮廓杆与所述第一外轮廓杆一一对应设置,所述第二外轮廓杆平行于对应的第一外轮廓杆,所述系泊平台的各个第二外轮廓杆依次首尾相接,各个所述第一外轮廓杆的长度相等,各个所述第二外轮廓杆的长度相等。

10、作为上述技术方案的改进,所述光伏平台的各个顶点与所述系泊平台的各个顶点一一对应,所述连接支架包括多个第一连接杆,所述光伏平台的顶点与对应的系泊平台的顶点之间均连接有所述第一连接杆,各个所述第一连接杆的长度相等。

11、作为上述技术方案的改进,所述第一外轮廓杆、所述第二外轮廓杆和所述第一连接杆均设置有六个,所述系泊绳索设置有三个,所述系泊平台上设置有与所述系泊绳索一一对应的系泊连接点,所述系泊连接点均位于所述系泊平台的顶点上,所述系泊平台设置有系泊连接点的顶点与未设置有系泊连接点的顶点交替设置,各个所述锚桩之间的距离均相等。

12、作为上述技术方案的改进,静水状态下,所述浮力模块均有部分浮力球漂浮于海面上,且均有部分浮力球位于海面下。

13、作为上述技术方案的改进,所述系泊绳索包括设置有浮力模块的浮力段、位于浮力段与所述系泊平台之间的第一连接段以及位于浮力段与对应锚桩之间的第二连接段,所述第一连接段的长度小于所述第二连接段的长度。

14、作为上述技术方案的改进,还包括张力检测模块,所述张力检测模块与所述系泊绳索一一对应设置,所述张力检测模块设置于对应的系泊绳索上,用于监测对应的系泊绳索的张力。

15、作为上述技术方案的改进,还包括张力调节模块,各个所述系泊绳索上均设置有所述张力调节模块,所述张力调节模块用于调节所述系泊绳索的长度,以调节所述系泊绳索的张力。

16、作为上述技术方案的改进,还包括控制模块,所述张力检测模块和所述张力调节本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种漂浮式水上光伏平台系泊结构,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的漂浮式水上光伏平台系泊结构,其特征在于,所述光伏平台(11)平行于所述系泊平台(12),所述光伏平台(11)的中心与所述系泊平台(12)的中心之间的连线平行于所述漂浮结构(1)的高度方向。

3.根据权利要求2所述的漂浮式水上光伏平台系泊结构,其特征在于,所述光伏平台(11)和所述系泊平台(12)均为正多边形框架结构,所述光伏平台(11)包括多根第一外轮廓杆(111),所述光伏平台(11)的各个第一外轮廓杆(111)依次首尾相接,所述系泊平台(12)包括多根第二外轮廓杆,所述第二外轮廓杆与所述第一外轮廓杆(111)一一对应设置,所述第二外轮廓杆平行于对应的第一外轮廓杆(111),所述系泊平台(12)的各个第二外轮廓杆依次首尾相接,各个所述第一外轮廓杆(111)的长度相等,各个所述第二外轮廓杆的长度相等。

4.根据权利要求3所述的漂浮式水上光伏平台系泊结构,其特征在于,所述光伏平台(11)的各个顶点与所述系泊平台(12)的各个顶点一一对应,所述连接支架(13)包括多个第一连接杆(131),所述光伏平台(11)的顶点与对应的系泊平台(12)的顶点之间均连接有所述第一连接杆(131),各个所述第一连接杆(131)的长度相等。

5.根据权利要求4任一项所述的漂浮式水上光伏平台系泊结构,其特征在于,所述第一外轮廓杆(111)、所述第二外轮廓杆和所述第一连接杆(131)均设置有六个,所述系泊绳索(2)设置有三个,所述系泊平台(12)上设置有与所述系泊绳索(2)一一对应的系泊连接点,所述系泊连接点均位于所述系泊平台(12)的顶点上,所述系泊平台(12)设置有系泊连接点的顶点与未设置有系泊连接点的顶点交替设置,各个所述锚桩(3)之间的距离均相等。

6.根据权利要求1所述的漂浮式水上光伏平台系泊结构,其特征在于,静水状态下,所述浮力模块(4)均有部分浮力球(41)漂浮于海面上,且均有部分浮力球(41)位于海面下。

7.根据权利要求6所述的漂浮式水上光伏平台系泊结构,其特征在于,所述系泊绳索(2)包括设置有浮力模块(4)的浮力段(21)、位于浮力段(21)与所述系泊平台(12)之间的第一连接段(22)以及位于浮力段(21)与对应锚桩(3)之间的第二连接段(23),所述第一连接段(22)的长度小于所述第二连接段(23)的长度。

8.根据权利要求1所述的漂浮式水上光伏平台系泊结构,其特征在于,还包括张力检测模块,所述张力检测模块与所述系泊绳索(2)一一对应设置,所述张力检测模块设置于对应的系泊绳索(2)上,用于监测对应的系泊绳索(2)的张力。

9.根据权利要求8所述的漂浮式水上光伏平台系泊结构,其特征在于,还包括张力调节模块,各个所述系泊绳索(2)上均设置有所述张力调节模块,所述张力调节模块用于调节所述系泊绳索(2)的长度,以调节所述系泊绳索(2)的张力。

10.根据权利要求9所述的漂浮式水上光伏平台系泊结构,其特征在于,还包括控制模块,所述张力检测模块和所述张力调节模块均与所述控制模块通讯连接。

...

【技术特征摘要】

1.一种漂浮式水上光伏平台系泊结构,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的漂浮式水上光伏平台系泊结构,其特征在于,所述光伏平台(11)平行于所述系泊平台(12),所述光伏平台(11)的中心与所述系泊平台(12)的中心之间的连线平行于所述漂浮结构(1)的高度方向。

3.根据权利要求2所述的漂浮式水上光伏平台系泊结构,其特征在于,所述光伏平台(11)和所述系泊平台(12)均为正多边形框架结构,所述光伏平台(11)包括多根第一外轮廓杆(111),所述光伏平台(11)的各个第一外轮廓杆(111)依次首尾相接,所述系泊平台(12)包括多根第二外轮廓杆,所述第二外轮廓杆与所述第一外轮廓杆(111)一一对应设置,所述第二外轮廓杆平行于对应的第一外轮廓杆(111),所述系泊平台(12)的各个第二外轮廓杆依次首尾相接,各个所述第一外轮廓杆(111)的长度相等,各个所述第二外轮廓杆的长度相等。

4.根据权利要求3所述的漂浮式水上光伏平台系泊结构,其特征在于,所述光伏平台(11)的各个顶点与所述系泊平台(12)的各个顶点一一对应,所述连接支架(13)包括多个第一连接杆(131),所述光伏平台(11)的顶点与对应的系泊平台(12)的顶点之间均连接有所述第一连接杆(131),各个所述第一连接杆(131)的长度相等。

5.根据权利要求4任一项所述的漂浮式水上光伏平台系泊结构,其特征在于,所述第一外轮廓杆(111)、所述第二外轮廓杆和所述第一连接杆(131)均设置有六个,所述系泊绳索(2)设置有三个,所述系...

【专利技术属性】
技术研发人员:范少涛范永春黄俊辉任灏刘天辉郑灿王洪庆
申请(专利权)人:中国能源建设集团广东省电力设计研究院有限公司
类型:发明
国别省市:

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