一种漂浮式支架结构的制作方法

    技术2025-01-28  65


    本发明涉及太阳能支架,具体为一种漂浮式支架结构。


    背景技术:

    1、陆续着手重点发展海上光伏产业,主要由于:1)沿海地区电力消耗较大,新能源发展受限于土地资源约束2)沿海省市海洋资源丰富,海上光伏和海上风电协同发展能够有效优化投资成本3)海上光伏还可以与水产养殖结合,可提高整体投资收益4)海上光伏的发电效率在相同光照条件下,较地面光伏有一定增益。目前国内落地实施的海上光伏项目为固定式,单个支架单元4~8根桩,桩基数量巨大,受外界影响施工有效作业期短,工期较长。而近海(离岸15km,水深30米内)采用漂浮式的光伏项目则无需打桩,光伏发电场通过系泊点和缆索锚固于海床,采用岸上拼装,各单元运拖至海上就位安装,受环境影响小,施工方便,工期较短;因此,尽早探索并研究近海漂浮式光伏场区的浮体上部结构设计方案对推动海上光伏发展至关重要,势在必行。

    2、目前国内实施的海上光伏浮体系统是针对固定水域设计或采用固定支架设计,桩基数量巨大,施工及运维难度大,施工受环境影响大;而少量采用漂浮式方案的近岸海上光伏水域环境也都是处于掩护条件下,波浪高度较小,采用的漂浮式光伏技术均是基于高密度聚乙烯浮体的浮筒组装系统,均为海湾内有掩护环境,适用性范围性受限,基于此提出一种漂浮式支架结构。


    技术实现思路

    1、本发明的目的在于提供一种漂浮式支架结构,以解决上述背景技术中提出的问题。

    2、为实现上述目的,本发明提供如下技术方案:一种漂浮式支架结构,包括下层浮体、檩条组件、光伏板组件、钢架连接件一、钢架连接件二和锚定绳件,所述下层浮体的顶部固定安装有斜撑,所述斜撑包括斜杆件一和斜杆件二,且所述斜杆件一位于斜杆件二的相对侧,所述斜杆件二位于下层浮体四角的顶部,且其与斜杆件一呈矩形圆周均匀分布在下层浮体的顶部,所述斜撑底端的相对侧固定安装有下层横撑,所述下层横撑包括下层横杆件一和下层横杆件二,所述下层横杆件一和下层横杆件二呈十字交叉分布在斜撑的内侧,所述下层横杆件一和下层横杆件二的相远端均固定在斜杆件一的内侧,所述下层横撑中间部的顶部固定安装有竖撑,所述竖撑的顶部固定安装有上层横撑,所述上层横撑包括上层撑杆件一和上层撑杆件二,所述上层撑杆件一和上层撑杆件二呈十字交叉分布,所述上层横撑的外端固定安装有上层框架,所述上层框架包括上层架杆件一和上层架杆件二,所述上层架杆件一与上层架杆件二的相对端呈矩形固定安装为框架结构,所述上层撑杆件二的两端均固定在上层架杆件一的相对侧,所述上层撑杆件一的两端均固定在上层架杆件二的相对侧,所述上层架杆件一和上层架杆件二的中间段固定在斜杆件一的顶端,所述上层架杆件一和上层架杆件二的两端均固定在斜杆件二的顶端,所述檩条组件包括檩条支件、檩托和外六角螺栓件,所述檩条支件和檩托呈背靠式分布,且所述外六角螺栓件活动贯穿檩条支件和檩托并延伸至其的外侧,所述钢架连接件一与钢架连接件二均位于下层浮体和上层框架的相对侧。

    3、优选的,所述斜撑均通过焊接固定在下层浮体的外壁,所述斜撑与下层浮体的外立面通过加强肋相固定,且加强肋的位置与斜撑的位置相对应。

    4、优选的,所述上层框架和上层横撑的相对端通过加强肋和连接角钢呈h形铰接连接,所述上层撑杆件一和上层撑杆件二的十字相对端通过加强肋和连接角钢呈h形铰接连接,且竖撑的顶端与该铰接固定点顶部相固定安装。

    5、优选的,所述斜撑和上层框架的连接处通过加强翼板相固定安装,且上层架杆件一与上层架杆件二的相对端通过加强肋和连接角钢呈横向铰接连接。

    6、优选的,所述下层横撑与下层浮体的相对侧通过竖向加强肋相固定安装。

    7、优选的,所述下层横杆件一和下层横杆件二的十字相对端通过连接角钢相铰接固定,且竖撑的底端与该铰接固定点顶部相固定安装。

    8、优选的,所述檩条组件通过焊接固定安装在上层框架的顶部,且檩条组件呈线性均匀分布在上层框架的顶部,所述光伏板组件通过螺栓安装件和压块固定在檩条组件的顶部。

    9、优选的,所述钢架连接件一和钢架连接件二通过螺栓安装件在固定在下层浮体和上层框架的相对侧,所述锚定绳件呈矩形对称位于下层浮体和上层框架的对角处。

    10、与现有技术相比,本发明的有益效果是:该结构通过引入内力-变形联动设计思路,着重关注变形较大处的杆件设计,分区域布置斜梁、檩条,因地制宜,根据不同海域工况下采取不同的结构刚度体系,选取经济合理的安装方案,便于海上安装就位且满足海上漂浮光伏发电结构安全的需求。

    11、该浮体的上部结构方案,满足发电平台在近海海况下形成“随波逐流”的响应,避免海上越浪对上部光伏平台系统的直接冲击及光伏板与海水的直接接触而造成腐蚀,有效延长了海上光伏系统的使用寿命,同时满足工程造价的经济学要求。



    技术特征:

    1.一种漂浮式支架结构,包括下层浮体(1)、檩条组件(7)、光伏板组件(8)、钢架连接件一(9)、钢架连接件二(10)和锚定绳件(11),其特征在于:所述下层浮体(1)的顶部固定安装有斜撑(6),所述斜撑(6)包括斜杆件一(601)和斜杆件二(602),且所述斜杆件一(601)位于斜杆件二(602)的相对侧,所述斜杆件二(602)位于下层浮体(1)四角的顶部,且其与斜杆件一(601)呈矩形圆周均匀分布在下层浮体(1)的顶部,所述斜撑(6)底端的相对侧固定安装有下层横撑(4),所述下层横撑(4)包括下层横杆件一(401)和下层横杆件二(402),所述下层横杆件一(401)和下层横杆件二(402)呈十字交叉分布在斜撑(6)的内侧,所述下层横杆件一(401)和下层横杆件二(402)的相远端均固定在斜杆件一(601)的内侧,所述下层横撑(4)中间部的顶部固定安装有竖撑(5),所述竖撑(5)的顶部固定安装有上层横撑(3),所述上层横撑(3)包括上层撑杆件一(301)和上层撑杆件二(302),所述上层撑杆件一(301)和上层撑杆件二(302)呈十字交叉分布,所述上层横撑(3)的外端固定安装有上层框架(2),所述上层框架(2)包括上层架杆件一(201)和上层架杆件二(202),所述上层架杆件一(201)与上层架杆件二(202)的相对端呈矩形固定安装为框架结构,所述上层撑杆件二(302)的两端均固定在上层架杆件一(201)的相对侧,所述上层撑杆件一(301)的两端均固定在上层架杆件二(202)的相对侧,所述上层架杆件一(201)和上层架杆件二(202)的中间段固定在斜杆件一(601)的顶端,所述上层架杆件一(201)和上层架杆件二202)的两端均固定在斜杆件二(602)的顶端,所述檩条组件(7)包括檩条支件(701)、檩托(702)和外六角螺栓件(703),所述檩条支件(701)和檩托(702)呈背靠式分布,且所述外六角螺栓件(703)活动贯穿檩条支件(701)和檩托(702)并延伸至其的外侧,所述钢架连接件一(9)与钢架连接件二(10)均位于下层浮体(1)和上层框架(2)的相对侧。

    2.根据权利要求1所述的一种漂浮式支架结构,其特征在于:所述斜撑(6)均通过焊接固定在下层浮体(1)的外壁,所述斜撑(6)与下层浮体(1)的外立面通过加强肋相固定,且加强肋的位置与斜撑(6)的位置相对应。

    3.根据权利要求1所述的一种漂浮式支架结构,其特征在于:所述上层框架(2)和上层横撑(3)的相对端通过加强肋和连接角钢呈h形铰接连接,所述上层撑杆件一(301)和上层撑杆件二(302)的十字相对端通过加强肋和连接角钢呈h形铰接连接,且竖撑(5)的顶端与该铰接固定点顶部相固定安装。

    4.根据权利要求1所述的一种漂浮式支架结构,其特征在于:所述斜撑(6)和上层框架(2)的连接处通过加强翼板相固定安装,且上层架杆件一(201)与上层架杆件二(202)的相对端通过加强肋和连接角钢呈横向铰接连接。

    5.根据权利要求1所述的一种漂浮式支架结构,其特征在于:所述下层横撑(4)与下层浮体(1)的相对侧通过竖向加强肋相固定安装。

    6.根据权利要求1所述的一种漂浮式支架结构,其特征在于:所述下层横杆件一(401)和下层横杆件二(402)的十字相对端通过连接角钢相铰接固定,且竖撑(5)的底端与该铰接固定点顶部相固定安装。

    7.根据权利要求1所述的一种漂浮式支架结构,其特征在于:所述檩条组件(7)通过焊接固定安装在上层框架(2)的顶部,且檩条组件(7)呈线性均匀分布在上层框架(2)的顶部,所述光伏板组件(8)通过螺栓安装件和压块固定在檩条组件(7)的顶部。

    8.根据权利要求1所述的一种漂浮式支架结构,其特征在于:所述钢架连接件一(9)和钢架连接件二(10)通过螺栓安装件在固定在下层浮体(1)和上层框架(2)的相对侧,所述锚定绳件(11)呈矩形对称位于下层浮体(1)和上层框架(2)的对角处。


    技术总结
    本发明公开了一种漂浮式支架结构,包括下层浮体、檩条组件、光伏板组件、钢架连接件一、钢架连接件二和锚定绳件,所述下层浮体的顶部固定安装有斜撑,所述斜撑包括斜杆件一和斜杆件二,且所述斜杆件一位于斜杆件二的相对侧,所述斜杆件二位于下层浮体四角的顶部,且其与斜杆件一呈矩形圆周均匀分布在下层浮体的顶部,所述斜撑底端的相对侧固定安装有下层横撑;该浮体的上部结构方案,满足发电平台在近海海况下形成随波逐流的响应,避免海上越浪对上部光伏平台系统的直接冲击及光伏板与海水的直接接触而造成腐蚀,有效延长了海上光伏系统的使用寿命,也同时满足结构上的安全性和工程造价经济性的要求。

    技术研发人员:顾培才,朱晓燕,王祥,吴敏,吕涑琦
    受保护的技术使用者:上海能源科技发展有限公司
    技术研发日:
    技术公布日:2024/10/24
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