[发明专利]组件支撑与中间踏板一体插拔式水面光伏发电系统及方法

说明书

本发明公开了一种组件支撑与中间踏板一体插拔式水面光伏发电系统。它包括四周连续运维通道，四周连续运维通道为封闭的矩形结构；四周连续运维通道由长度方向的长通道和宽度方向的宽通道组成，一侧长通道由多个走道浮体沿两端方向依次组装而成，另一侧长通道由多个走道浮体和连接浮体的中间踏板组装而成；宽通道由连接浮体沿两侧方向组装而成；运维走道将四周连续运维通道分割成若干光伏发电区，光伏发电区内设置有发电支架网，每排连接浮体组沿宽度方向包括多个连接浮体，每列走道浮体组沿长度方向包括多个走道浮体。本发明具有安装便捷、亲水性好、一体多用的优点。本发明还公开了组件支撑与中间踏板一体插拔式水面光伏发电系统的安装方法。

技术领域

本发明涉及光伏发电领域，更具体地说它是组件支撑与中间踏板一体插拔式水面光伏发电系统，本发明还涉及组件支撑与中间踏板一体插拔式水面光伏发电系统的安装方法。

背景技术

光伏发电系统利用太阳光能、采用特殊材料诸如晶硅板、逆变器等电子元件组成发电体系，是环保、安全、可靠的绿色能源。光伏电站是目前属于国家鼓励力度最大的绿色电力开发能源项目，对构建低碳社会做出了重要贡献。但由于光伏发电能量密度低，相同容量配置下占地面积大，因此陆地光伏难以合理配置土地资源。而我国水库、湖泊、采矿塌陷区数量众多，利用其闲置的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。

水面漂浮光伏电站所处环境潮湿，结构部件易腐蚀，为保证漂浮物的耐腐蚀性和寿命，一般采用中空吹塑高密度聚乙烯浮体为水面光伏电站提供浮力。中空吹塑产品的结构形式对生产效率、质量有很大影响，厚薄均匀的扁平状结构最有利于吹塑成型为壁厚均匀的浮体。而光伏电站需要利用漂浮物将光伏组件支撑起一定角度，这对浮体又产生了特殊的形状要求。目前国内外绝大多数浮体结构仅考虑了满足发电的倾角要求，而忽略了因此对生产和质量控制带来的不利因素。如何优化设计浮体结构使其既满足使用要求又利于生产是目前需要解决的问题。

光伏发电系统不仅包括太阳能电池组件，还包括汇流箱、逆变器和电缆槽等设备。太阳能电池组件发出来的直流电通过电缆输送至组串式逆变器，再通过电缆将逆变后的低压交流电输送至汇流箱，汇流后通过电缆输送至变压器。为了减少电缆用量，提高光伏电站的经济性，需要将逆变器、汇流箱和电缆槽等设备安装固定在水面浮体上。与光伏组件不同，组串式逆变器、汇流箱等电气设备在水面安装有一定的特殊要求，例如离水面高度、安装角度等。而目前多数现有的浮体设计形式均只考虑了光伏组件固定安装，未对汇流箱、组串式逆变器、电缆槽等电器设备在浮体上的固定作出专门考虑。在实际应用中，此类浮体往往通过浮体光伏组件安装结构来固定安装逆变器、汇流箱等电气设备，不仅不满足电气设备安装要求，力学性能也得不到满足。对于水上电缆敷设，目前部分水面光伏发电系统设计了专门的水上电缆通道浮体，但专门的浮体需要额外的模具开设，增加了电站建设成本，不利于光伏电站实现平价上网。

2015年以来，我国水面光伏技术发展迅速，特别是在两淮地区采煤塌陷区，目前已完成了多座水面光伏电站的建设。而塌陷区水域面积有限，难以满足水面光伏电站的建设需求，许多水面光伏电站逐渐向水库、湖泊等水面区域发展。而与塌陷区不同的是，水库、湖泊等水域集成了供水、养殖等诸多功能，若采用与塌陷区类似的浮体形式，会造成水面区域被大面积遮挡，阻碍了空气、阳光与水的接触，引起水体缺氧导致水生生物死亡。因此，在保证浮体质量、功能和稳定性的前提下降低其对水面的遮挡，提高浮体的透光性和亲水性是水面光伏技术发展需要解决的问题。