一种海上漂浮式风光一体发电系统的制作方法

1.本发明涉及海上发电技术领域，尤其涉及海上漂浮式风光一体发电系统


背景技术：

2.在海上漂浮式风电技术中，风机的漂浮基座和平衡系统的成本占整个系统的一半以上，其中半潜式漂浮式风电(semi-submersible floating wind turbine)的漂浮基底拥有大片高出海平面的面积尚未被利用。光伏发电技术已非常成熟，在海洋领域应用也很广泛。风能与光伏联合发电也是未来海洋能综合开发的主要方向。对于光伏系统而言，风机和风机叶片造成的局部阴影遮挡不仅会显著降低系统性能，还可能导致热斑效应损伤硬件。


技术实现要素：

3.本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。
4.为此，本发明的实施例提出一种海上漂浮式风光一体发电系统，该海上漂浮式风光一体发电系统具有提高漂浮基座利用率、降低平准化度电成本的优点。
5.根据本发明实施例的海上漂浮式风光一体发电系统包括漂浮基座、光伏系统、驱动机构和锚定系统，所述漂浮基座上设置有风机，光伏系统，所述光伏系统与所述漂浮基座和/或所述风机可滑动地相连，所述滑动方向为以所述风机的中心为圆心的周向，所述驱动机构安装于所述漂浮基座或所述风机上，所述驱动机构与所述光伏系统相连以便于驱动所述光伏系统滑动，所述锚定系统连接所述漂浮基座和海底。
6.根据本发明实施例的海上漂浮式风光一体发电系统具有提高漂浮基座利用率、降低平准化度电成本的优点。
7.在一些实施例中，所述漂浮基座上设有以所述风机的中心为圆心的外圈滑轨，所述光伏系统包括支架和固定在支架上的光伏组件，所述支架与所述外圈滑轨滑动配合，且所述支架与所述驱动机构相连。
8.在一些实施例中，所述风机的塔架上设有内圈滑轨，所述支架远离外圈滑轨一端与内圈滑轨滑动配合。
9.在一些实施例中，所述风机的塔架上套设有轴承，所述支架一端与轴承固定连接。
10.在一些实施例中，所述光伏组件包括多个光伏电池板，多个所述光伏电池板的上表面共面。
11.在一些实施例中，所述光伏电池板的上表面与水平面成角度设置，所述光伏电池板朝靠近所述风机的方向逐渐向上倾斜。
12.在一些实施例中，多个所述光伏电池板分布在以风机的中心为圆心的扇形区域内。
13.在一些实施例中，所述海上漂浮式风光一体发电系统还包括控制器，所述控制器与驱动机构电连接以便于控制所述驱动机构驱动所述光伏系统旋转至未被所述风机遮挡的区域。
14.在一些实施例中，所述锚定系统包括锚定缆线和海底锚固点，所述锚定缆线一端与漂浮基座固定连接，另一端与海底锚固点相连接。
附图说明
15.图1是根据本发明实施例中海上漂浮式风光一体发电系统的前视图。
16.图2是根据本发明实施例中海上漂浮式风光一体发电系统的俯视图。
17.附图标记：1、漂浮基座；11、外圈滑轨；2、光伏系统；21、支架；22、光伏组件；3、锚定系统；31、锚定缆线；32、海底锚固点；4、风机；41、塔架。
具体实施方式
18.下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
19.根据本发明实施例的海上漂浮式风光一体发电系统包括漂浮基座1、光伏系统2、驱动机构和锚定系统3，漂浮基座1上设置有风机4，风机4用来进行风力发电，光伏系统2与漂浮基座1和风机4可滑动地相连，或者光伏系统2只与漂浮基座1可滑动地相连，或者光伏系统2只与风机4可滑动地相连，滑动方向为以风机4的中心为圆心的周向，驱动机构安装于光伏系统2用于支撑和固定光伏电池板的支架上或风机4的基座上，驱动机构与光伏系统2相连以便于驱动光伏系统2滑动，便于调整光伏系统2位置，避免其被风机4的阴影遮挡，由此提高光伏系统2光照面积，锚定系统3连接漂浮基座1和海底，锚定系统3用于固定漂浮基座1。
20.根据本发明实施例的海上漂浮式风光一体发电系统，通过在漂浮基座1上设置光伏系统2进行发电，有效利用漂浮基座1的大片高出海平面的面积，驱动系统带动光伏系统2以风机4为中心转动避免风机4的阴影降低光伏系统2发电效率，具有提高漂浮基座1利用率、降低平准化度电成本的优点。
21.在一些实施例中，漂浮基座1上设有以风机4的中心为圆心的外圈滑轨11，光伏系统2包括支架21和固定在支架21上的光伏组件22，支架21与外圈滑轨11滑动配合，且支架21与驱动机构相连。
22.由此，光伏组件22在支架21的带动下以风机4的中心为圆心转动，支架21与外圈滑轨11滑动配合限制了支架21运动路径，外圈滑轨11能够加固支架21抵抗一定程度的强风及海浪，避免支架21损坏。支架21与驱动机构相连，驱动机构带动支架21进而带动光伏组件22运动，驱动机构采用电机驱动支架21运动。
23.在一些实施例中，风机4的塔架上还设有内圈滑轨，支架21远离外圈滑轨11一端与内圈滑轨滑动配合。
24.由此，支架21一端与外圈滑轨11滑动配合，支架21另一端与内圈滑轨滑动配合，支架21故障时便于维护和更换支架21。
25.在一些实施例中，风机4的塔架上套设有轴承，支架21一端与轴承固定连接。
26.具体地，支架21一端与轴承固定连接，支架21另一端与外圈滑轨11滑动配合，驱动机构设置在风机4处，驱动机构带动轴承进而带动支架21以风机4为圆心转动，外圈滑轨11对支架21起到辅助支撑的作用。或者驱动机构设置在支架21靠近外圈滑轨11一端，有助于
避免驱动机构的阴影遮挡光伏组件22，驱动机构带动支架21沿外圈滑轨11运动，支架21带动轴承相对风机4转动。
27.在一些实施例中，光伏组件22包括多个光伏电池板，多个光伏电池板的上表面共面。
28.由此，多个光伏电池板的上表面共面，光伏电池板的上表面即向光面，避免了光伏电池板互相遮挡，缩小了相邻光伏电池板之间的距离，能够提高漂浮底座面积利用率。
29.在一些实施例中，光伏电池板的上表面与水平面成角度设置，光伏电池板朝靠近风机4的方向逐渐向上倾斜。
30.具体地，光伏电池板的上表面与漂浮基座1上表面所在的水平面成角度设置，根据光伏系统2所在纬度调节光伏电池板的上表面与水平面的夹角。调节光伏电池板的上表面与水平面的夹角，光伏组件可以获得更大的光伏电池板安装面积，为系统提供了额外的装机容量。
31.在一些实施例中，多个光伏电池板分布在以风机4的中心为圆心的扇形区域内。
32.具体地，多个光伏电池板的上表面与水平面的夹角角度相同，保证了光伏电池板的光入射角度相同，扇形区域有利于避让风机4和风机4叶片造成的阴影，与水平面的分布在扇形区域的光伏电池板背后空间便于工作人员维护检修。
33.在一些实施例中，海上漂浮式风光一体发电系统还包括控制器，控制器与驱动机构电连接以便于控制驱动机构驱动光伏系统2旋转至未被风机4遮挡的区域。
34.具体地，控制器能够根据控制器内部存储的太阳运行轨迹数据控制驱动机构驱动光伏系统2，确保光伏系统2充分接收太阳光，避免风机4和风机4叶片造成的阴影对光伏电池板造成遮挡，避免热斑效应、光伏系统2性能损失。
35.在一些实施例中，锚定系统3包括锚定缆线31和海底锚固点32，锚定缆线31一端与漂浮基座1固定连接，另一端与海底锚固点32相连接。
36.具体地，漂浮基座1为半潜水式漂浮底座，浮力单元组为漂浮基座1提供浮力，锚定系统3将漂浮基座1固定。
37.在一些实施例中，支架21上设置有维护通道，维护通道沿所述外圈滑轨11的径向延伸并连通外圈滑轨11和驱动机构。
38.由此，便于工作人员对支架21上的光伏电池板进行维修更换、清洗作业等。
39.在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
40.此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
41.在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连
接，也可以是电连接或彼此可通讯；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
42.在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
43.在本发明中，术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
44.尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。