一种具有追光功能的漂浮式海上光伏发电平台的制作方法

1.本发明属于海上光伏技术领域，具体涉及一种具有追光功能的漂浮式海上光伏发电平台。


背景技术：

2.未来光伏电站项目不得在河道、湖泊、水库内建设。在湖泊周边、水库库汊建设光伏项目需科学论证，严格管控。这意味着淡水水上光伏的开发越加困难。随着淡水水上光伏的开发越加困难，水上光伏的开发必然走向海上。对于波浪更大、风速更高、流速更急的海洋环境而言，淡水水上光伏常采用的高密度聚乙烯浮体显然不再适用。因此，需针对海上环境，开发新型的海上光伏发电平台。


技术实现要素：

3.为了解决上述问题，本发明的目的在于提供一种具有追光功能的漂浮式海上光伏发电平台，具有良好的稳定性和追光功能，能够提高发电效率。
4.本发明是通过以下技术方案来实现：
5.本发明公开了一种具有追光功能的漂浮式海上光伏发电平台，包括底部立柱、偏航装置、顶部立柱、钢箱梁、安装梁、支撑立柱、光伏板、光伏逆变器和锚链系统；
6.底部立柱内设有压载舱并提供浮力，底部立柱通过锚链系统系泊在海床上；底部立柱的上端通过偏航装置与顶部立柱的下端连接；若干钢箱梁相互连接并与顶部立柱的顶端固定连接；若干安装梁排布在钢箱梁上平面上并与钢箱梁固定连接；若干支撑立柱的底部与安装梁上平面固定连接，若干光伏板安装在支撑立柱上；光伏逆变器设置在钢箱梁上，所有光伏板连接至光伏逆变器。
7.优选地，偏航装置包括偏航轴承、偏航齿轮和若干偏航电机；偏航齿轮与底部立柱的上端固定连接，偏航轴承的顶部与顶部立柱的下端固定连接，偏航轴承的底部通过滚珠轴承与偏航齿轮连接；偏航轴承上固定有若干电机支座，若干偏航电机安装在电机支座上，且每个偏航电机连接有偏航电机齿轮，所有偏航电机齿轮与偏航齿轮啮合；偏航轴承、偏航齿轮、底部立柱和顶部立柱同轴设置。
8.优选地，偏航装置位于水面之上且与飞溅区的距离大于1米。
9.优选地，偏航装置外周设有上保护套筒和下保护套筒，上保护套筒的上端与顶部立柱的下端固定连接，下保护套筒的下端与底部立柱的上端固定连接；上保护套筒的下端和下保护套筒的上端分别设有折边并相互嵌套。
10.进一步优选地，所述折边的角度为90
°
，且折边之间的接触面上设有耐磨层。
11.优选地，若干钢箱梁的一端相互连接并与顶部立柱的顶端固定连接，另一端悬挑；光伏逆变器设置在若干钢箱梁固定端的顶面。
12.进一步优选地，钢箱梁为变截面，钢箱梁的截面积沿固定端至悬挑端递减。
13.进一步优选地，钢箱梁的数量为4，相邻钢箱梁间隔90
°
设置；相邻钢箱梁之间的若
干安装梁互相平行，且安装梁两端分别与钢箱梁固定连接。
14.优选地，底部立柱上设有若干导缆孔，锚链系统包括第一锚链和第二锚链，第一锚链的两端分别与相邻的导缆孔连接，第二锚链的一端与第一锚链的中部连接，另一端固定在海床上。
15.优选地，底部立柱内的压载舱压载重物，使所述漂浮式海上光伏发电平台的重心低于浮心。
16.与现有技术相比，本发明具有以下有益的技术效果：
17.本发明公开的一种具有追光功能的漂浮式海上光伏发电平台，利用内设压载舱的底部立柱作为浮体，保证整个光伏发电平台的稳定性；底部立柱与顶部立柱之间通过偏航装置连接，使整个光伏发电平台能够相对于底部立柱转动，从而使光伏板实现追光功能，提高光伏发电平台的整体发电效率。顶部立柱顶端通过钢箱梁和安装梁，形成了用于布置光伏板的甲板，并具有良好的稳定性；支撑立柱能够保证光伏板距静水面有足够的距离，使得光伏板在工作状态下不受波浪抨击和飞溅的影响。
18.进一步地，偏航装置位于水面之上且与飞溅区的距离大于1米，能够保证偏航装置不受海浪侵袭。
19.进一步地，上保护套筒和下保护套筒相互嵌套，一方面即使偏航轴承出现破坏，也能够保证顶部立柱和底部立柱不会脱离；另一方面也可保护偏航装置免受波浪飞溅的影响。
20.更进一步地，折边的角度为90
°
，相对运动平稳；折边之间的接触面上设有耐磨层，能够提高结构的寿命。
21.进一步地，钢箱梁的一端固定，另一端悬挑，且采用变截面结构，能够充分发挥材料性能。
22.进一步地，第一锚链在第二锚链的牵扯力下形成八字形夹角，能够为漂浮式海上光伏发电平台提供艏摇方向的回复力矩，能够减小底部立柱的艏摇运动。
附图说明
23.图1为本发明的整体结构示意图；
24.图2为本发明的整体结构正视示意图；
25.图3为本发明的偏航装置的结构示意图；
26.图4为本发明的顶部结构示意图。
27.图中：1为底部立柱；2为偏航装置，2-1为偏航轴承，2-2为偏航齿轮，2-3为偏航驱动电机，2-4为电机支座，2-5为偏航电机齿轮；3为顶部立柱；4为钢箱梁；5为安装梁；6为支撑立柱；7为光伏板；8为光伏逆变器；9为第一锚链；10为第二锚链；11为上保护套筒；12为下保护套筒。
具体实施方式
28.下面结合附图对本发明做进一步详细描述，其内容是对本发明的解释而不是限定：
29.如图1和图2，为本发明的具有追光功能的漂浮式海上光伏发电平台，包括底部立
柱1、偏航装置2、顶部立柱3、钢箱梁4、安装梁5、支撑立柱6、光伏板7、光伏逆变器8和锚链系统；
30.底部立柱1内设有压载舱并提供浮力，底部立柱1通过锚链系统系泊在海床上；底部立柱1的上端通过偏航装置2与顶部立柱3的下端连接；若干钢箱梁4相互连接并与顶部立柱3的顶端固定连接；若干安装梁5排布在钢箱梁4上平面上并与钢箱梁4固定连接；若干支撑立柱6的底部与安装梁5上平面固定连接，若干光伏板7安装在支撑立柱6上；光伏逆变器8设置在钢箱梁4上，所有光伏板7连接至光伏逆变器8。
31.如图3，在本发明的一个较优的实施例中，偏航装置2包括偏航轴承2-1、偏航齿轮2-2和若干偏航电机2-3；偏航齿轮2-2与底部立柱1的上端固定连接，偏航轴承2-1的顶部与顶部立柱3的下端固定连接，偏航轴承2-1的底部通过滚珠轴承与偏航齿轮2-2连接；偏航轴承2-1上固定有若干电机支座2-4，若干偏航电机2-3安装在电机支座2-4上，且每个偏航电机2-3连接有偏航电机齿轮2-5，所有偏航电机齿轮2-5与偏航齿轮2-2啮合；偏航轴承2-1、偏航齿轮2-2、底部立柱1和顶部立柱3同轴设置。
32.在本发明的一个较优的实施例中，偏航装置2位于水面之上且远离飞溅区，与飞溅区的距离一般大于1m。
33.在本发明的一个较优的实施例中，偏航装置2外周设有上保护套筒11和下保护套筒12，上保护套筒11的上端与顶部立柱3的下端固定连接，下保护套筒12的下端与底部立柱1的上端固定连接；上保护套筒11的下端和下保护套筒12的上端分别设有折边并相互嵌套。优选地，所述折边的角度为90
°
，且折边之间的接触面上设有耐磨层。
34.在本发明的一个较优的实施例中，若干钢箱梁4的一端相互连接并与顶部立柱3的顶端固定连接，另一端悬挑；光伏逆变器8设置在若干钢箱梁4固定端的顶面。优选地，钢箱梁4为变截面，钢箱梁4的截面积沿固定端至悬挑端递减。优选地，钢箱梁4的数量为4，相邻钢箱梁4间隔90
°
设置；相邻钢箱梁4之间的若干安装梁5互相平行，且安装梁5两端分别与钢箱梁4固定连接。
35.如图4，在一个具体实施例中，4根安装梁5首尾连接成一个矩形框架，并且连接处即矩形框架的顶角固定连接在钢箱梁4上，最终形成了数层大小不一的矩形框架。安装梁5可使用工字梁。在工字梁顶面焊接有若干根光伏组件支撑立柱6，在支撑立柱6的顶面安装有光伏板7。
36.在本发明的一个较优的实施例中，底部立柱1上设有若干导缆孔，锚链系统包括第一锚链9和第二锚链10，第一锚链9的两端分别与相邻的导缆孔连接，第二锚链10的一端与第一锚链9的中部连接，另一端固定在海床上。第一锚链9在第二锚链10的牵扯力作用下，形成一个夹角。
37.在本发明的一个较优的实施例中，底部立柱1内的压载舱压载重物，如海水或混凝土，使所述漂浮式海上光伏发电平台的重心低于浮心。
38.上述具有追光功能的漂浮式海上光伏发电平台在工作时：
39.偏航驱动电机2-3带动偏航电机齿轮2-5转动，偏航电机齿轮2-5沿着偏航齿轮2-2转动，从而带动偏航轴承2-1相对于偏航齿轮2-2转动，故而实现顶部立柱3相对于底部立柱1的转动，最终实现顶部光伏板7相对于底部立柱1的转动，实现整个漂浮式海上光伏发电平台的追光功能。
40.以上所述，仅为本发明实施方式中的部分，本发明中虽然使用了部分术语，但并不排除使用其它术语的可能性。使用这些术语仅仅是为了方便的描述和解释本发明的本质，把它们解释成任何一种附加的限制都是与本发明精神相违背的。以上所述仅以实施例来进一步说明本发明的内容，以便于更容易理解，但不代表本发明的实施方式仅限于此，任何依本发明所做的技术延伸或再创造，均受本发明的保护。