[发明专利]倾角可调插拔式水面光伏发电系统及安装方法

说明书

本发明公开了一种倾角可调插拔式水面光伏发电系统及安装方法，水面光伏发电系统由多个光伏发电单元组成，光伏发电单元包括走道浮体、连接浮体和光伏组件，连接浮体连接在两个平行走道浮体侧壁上，连接浮体上倾斜设置有光伏组件；走道浮体为矩形体且其长边侧面的中段向内凹陷形成凹陷面，凹陷面与走道浮体长边侧面为弧形过渡，凹陷面中间设置有水平平台，水平平台两端对称设置有凸片，走道浮体两端四角设置有两对高低不同的连接耳，本发明通过简单地改变支架的支撑高度或光伏组件上连接件的辐板长度即可满足不同的倾角需求，解决了以上专利中需倾角不可变的难题。

技术领域

本发明涉及光伏发电领域，具体地指一种结构简单、安装便捷、加工难度低的倾角可调插拔式水面光伏发电系统及安装方法。

背景技术

太阳能作为人类理想的清洁能源，对构建低碳社会做出了重要贡献。随着光伏技术的不断成熟，光伏发电日渐成为新能源发电的主力军。但由于光伏电站占地面积大，不能合理配置土地资源，因此利用水面空间建设水上光伏是对资源的优化利用，既可合理利用土地资源、提高发电量，又可保护水体环境、减少浮尘。

水面漂浮式光伏电站利用浮管、浮箱等作为浮体，将其本身作为支架或在浮体上搭建支架，将光伏组件支撑起一定角度从而实现发电功能。由于水面漂浮光伏电站建成后常年漂浮于水面上，浮体和支架材料在潮湿环境下容易受到腐蚀损坏，影响浮体的完整性；为保证浮体的耐腐蚀性和寿命，水面浮体采用高密度聚乙烯材料，相对于地面光伏电站这增加了不少成本，降低了电站的收益率；水上浮体主要生产方式包括吹塑和滚塑两种，但由于滚塑技术的产品质量较差、生产效率低、用料成本较高，因此应用较少。而吹塑技术产品质量与产品的线型、表面平整度等因素有关，因此产品设计方案对产品生产、质量和经济性有很大影响；水面漂浮式光伏电站的部分安装和维护工作需要在水面进行，相对增加了光伏电站的安装难度和工作量。这些都是水面光伏电站发展中亟待解决的问题。

目前，国内外提出许多水面光伏发电系统设计方案，解决了以上部分问题，但从浮体安全性、经济性的角度而言，这些设计方案还存在许多问题。如CN201520671619.5公开了一种水上光伏组件载体，浮体两端支撑台具有一定的高度差用以将光伏组件支撑起一定角度，支撑台的下部具有至少一个用于承载光伏组件的开口，可配合安装连接支撑件以固定光伏组件。但该专利高位、低位支撑台与主浮体一体成型，在组件倾角较大时可能会造成高位支撑台凸起较高，吹塑过程中可能造成局部壁厚过薄，产生安全隐患；并且浮体高位、低位支撑台处的开口为内凹卡扣，产品难以脱模，强脱模可能会造成产品损坏或产生裂纹。CN201520606080.5公开了一种水上漂浮光伏电站浮体，浮体两侧设置有至少一组相对的沟槽。与上述专利类似，此专利的设计方案也存在生产过程中吹塑壁厚不均和倒扣强脱模的情况，产生质量隐患。CN201520911191.7公开了一种水面光伏浮体，浮体两端设有不同高度的内嵌型连接板，用以安装光伏组件。这种设计方案也可能出现生产过程中吹塑壁厚不均的情况，并且在倾角较大时连接板长度较长，出现强度不足的问题。WO2012/139998A2、CN201620133888.0、CN201520618986.9、CN201510610856.5等专利公开了一种水面光伏浮体，利用上表面两端预设的不同材料的导轨、螺栓、卡槽等部件实现了光伏组件的固定，避免了可能出现的强脱模问题，也优化了表面结构，防止了吹塑壁厚不均。但预设部件又引入了新的问题，首先预设部件需单独制作，且吹塑过程中需提前放置在模具中，可能会增加产品生产周期，降低产品生产效率；其次预设部件与浮体本体非一体成型，两者之间连接紧固性降低，影响产品使用寿命，特别当预设部件为金属材料时，预设部件与浮体本体材料的物理性质差别较大，环境条件下两种材料变化的不一致性可能导致预设部件失效。CN201620418220.0公开了一种多耳式水上漂浮浮体，通过增加浮体连接耳数量达到更强的连接稳定性；光伏组件使用金属支架支撑并夹固。此专利安装简便，浮体间连接牢固，但存在以下问题：光伏组件支撑主浮体左右边分别连接在不同的走道浮体上，两个走道浮体的受力不同可能会导致主浮体左右形变不同步，造成光伏组件的损坏；浮体种类过多，开模成本较高，可能会降低生产效率；光伏组件长金属支架之间无固定支撑，易导致两个支架变形不同步，造成光伏组件损坏。