1.本实用新型涉及光伏发电领域,具体涉及一种海洋漂浮式光伏发电站。
背景技术:
2.光伏发电是一种清洁能源发电方式,近些年发展迅速。目前我国光伏电站装机容量已超过2亿kw,未来将拥有更加广阔的发展前景。
3.光伏发电需要占用大量地表面积,而我国陆地光资源主要集中于三北地区,而经济发达地区主要集中于沿海地区,存在发电区域与负荷区域不匹配的矛盾,而水面光伏发电不占用陆地面积,离负荷地区近等优势,是未来资源开发的主要方向。
4.水面光伏发电技术主要分为固定桩光伏发电技术和漂浮式光伏发电技术两种,固定桩光伏发电技术主要适用于深度较小的湖面、近海滩涂等区域,漂浮式光伏发电不仅适用于上述区域,还适用于深海、远海等区域。
5.由于海洋风浪较大,现有的海洋漂浮式光伏发电站主要靠环形抗风浪浮体来抵抗海浪的侵袭。然而,这种环形抗风浪浮体只能抵抗较低强度的海浪,而一旦遇到高强度海浪,将会对光伏发电站造成无法估量的损失。另一方面,现有海洋漂浮式光伏发电站仅能用于光伏发电,综合效益低。
技术实现要素:
6.本技术通过提供一种海洋漂浮式光伏发电站,以解决现有海洋漂浮式光伏发电站抗海浪强度不足、综合效益低的技术问题。
7.为达到上述目的,本技术采用如下技术方案。
8.一种海洋漂浮式光伏发电站,包括:
9.网箱,用于养殖鱼类;
10.顶盖,固定安装于网箱的顶部;
11.光伏组件,固定安装于顶盖的上表面;
12.浮潜设备,固定安装在网箱上,用于使光伏发电站上浮至部分高于海平面,或使光伏发电站下潜至全部低于海平面。
13.一方面,上述结构集成了光伏发电组件及网箱,既可以获取发电收益,同时也能通过养殖鱼类获取收益,充分利用了海域空间。另一方面,当遇到高强度海浪时,可通过浮潜设备使光伏发电组件下潜至海平面以下,保护光伏发电组件免受高强度海浪的侵袭。
14.在一些实施例中,示例性地给出了一种浮潜设备的具体结构:所述浮潜设备包括设于压载水舱内的第一气囊,以及设于网箱内的储气罐和第一空压机;所述第一气囊通过所述第一空压机与所述储气罐连接;所述压载水舱内设于所述网箱内。由此,通过向第一气囊内充气,即可实现发电站上浮;将第一气囊内的气体抽至储气罐,即可实现发电站下潜。
15.在一些实施例中,所述浮潜设备还包括均匀分布于所述网箱外周的多个第二气囊和设于网箱内的第二空压机,所述第二气囊通过所述第二空压机与所述储气罐连接。第二
气囊既可以辅助实现发电站的上浮和下潜,还可用于调整发电站姿态,使其保持水平。
16.在一些实施例中,所述顶盖为拱形,顶盖与网箱顶部之间设有第一腔室,用于容纳变压器、逆变器、储能配电装置以及所述储气罐和空压机。
17.在一些实施例中,所述网箱中心的上部设有用于容纳自动投饵设备和控制设备的上腔室,下部设有所述压载水舱。
18.在一些实施例中,所述网箱的横截面呈圆形,网箱内沿其周线方向设有环形走廊,所述环形通道与所述上腔室的底面位于同一高度。
19.在一些实施例中,所述网箱的顶部设有桥机,桥机包括第一内轨道、第二内轨道、外轨道、第一桥机梁、第二桥机梁和自行式吊车;
20.所述第一内轨道、第二内轨道和外轨道均为环形轨道且处于同一高度;所述第一内轨道设于所述上腔室的上方,第一内轨道的直径与上腔室的直径一致;所述第二内轨道设于所述第一内轨道外侧,第二内轨道的直径略大于所述第一内轨道的直径;所述外轨道的直径与所述网箱的内径一致;
21.所述第一桥机梁的两端与所述第一内轨道滑动连接,所述第二桥机梁的两端分别与所述第二内轨道和外轨道滑动连接;
22.所述自行式吊车可以在所述第一桥机梁或第二桥机梁上行走。
23.上述结构使得桥机的起吊范围可以覆盖整个网箱,既可以对外侧的养殖区域进行鱼苗的投放和起网,又可以对设于中心的设备间进行设备的吊运。
24.为减少系统排水体积,降低上浮力,形成维护检修通道,同时有利于网箱空间的采光和通风,在一些实施例中,所述顶盖与光伏组件之间设有刚性网格材料。
25.在一些实施例中,所述第二气囊与所述上腔室的底面位于同一高度。
26.为限制发电站的浮动区域,在一些实施例中,所述网箱上还设有系泊装置。
27.本技术实施例中提供的一个或多个技术方案,至少具有如下技术效果或优点:
28.1、集成了光伏发电组件及网箱,既可以获取发电收益,同时也能通过养殖鱼类获取收益,充分利用了海域空间。另一方面,当遇到高强度海浪时,可通过浮潜设备使光伏发电组件下潜至海平面以下,保护光伏发电组件免受高强度海浪的侵袭。
29.2、独特的分段式桥机设计使得桥机的起吊范围可以覆盖整个网箱,既可以对外侧的养殖区域进行鱼苗的投放和起网,又可以对设于中心的设备间进行设备的吊运。
30.3、通过设置第二气囊,既可以辅助实现发电站的上浮和下潜,还可用于调整发电站姿态,使其保持水平。
附图说明
31.图1为本技术一实施例中海洋漂浮式光伏发电站的结构示意图;
32.图2为图1的a-a剖视图;
33.图3为图1的b-b剖视图;
34.图4为图1的c-c剖视图;
35.图5为图3中d区域的局部放大图。
具体实施方式
36.为了更好的理解上述技术方案,下面将结合说明书附图以及具体的实施方式对上述技术方案进行详细的说明。
37.参见图1,一种海洋漂浮式光伏发电站,包括:
38.网箱1,用于养殖鱼类;
39.顶盖2,固定安装于网箱1的顶部,顶盖2上铺设有刚性网格材料,刚性网格材料上安装有光伏组件。
40.浮潜设备,固定安装在网箱1上,用于使光伏发电站上浮至部分高于海平面,或使光伏发电站下潜至全部低于海平面。
41.上述结构一方面集成了光伏发电组件及网箱,既可以获取发电收益,同时也能通过养殖鱼类获取收益,充分利用了海域空间。另一方面,当遇到高强度海浪时,可通过浮潜设备使光伏发电组件下潜至海平面以下,保护光伏发电组件免受高强度海浪的侵袭。
42.本实施例中,所述顶盖2为拱形,顶盖2与网箱1顶部之间的中心处设有第一腔室3,用于容纳变压器、逆变器、储能配电装置以及所述储气罐和空压机。
43.本实施例中,网箱1为圆柱形,包括网箱架、渔网11和位于网箱架中心处的第二腔室,第二腔室呈圆柱形。网箱架包括环形的上浮管12、环形的下浮管13、立柱14、上结构梁15和下结构梁16。立柱14设有若干根,立柱14的上端与上浮管12连接,下端与下浮管13连接,形成网箱1的整体框架。第二腔室的上端通过上结构梁15与上浮管12连接,下端通过下结构梁16与下浮管13连接。渔网11设于第二腔室与网箱架之间,其覆盖范围上至上浮管12,下至下浮管13。第二腔室的上部设有独立的用于容纳自动投饵设备和控制设备的上腔室17,下部设有压载水舱4。
44.本实施例中,网箱1的顶部设有桥机,桥机包括第一内轨道51、第二内轨道52、外轨道53、第一桥机梁54、第二桥机梁55和自行式吊车56。
45.第一内轨道51、第二内轨道52和外轨道53均为环形轨道且处于同一高度。第一内轨道51设于上腔室17的上方,第一内轨道51的直径与上腔室17的直径一致。第二内轨道52设于第一内轨道51的外侧,第二内轨道52的直径略大于所述第一内轨道51的直径。外轨道53的直径与网箱1的内径一致。
46.第一桥机梁54的两端与第一内轨道51滑动连接,第二桥机梁55的两端分别与第二内轨道52和外轨道53滑动连接。自行式吊车56可以在第一桥机梁54或第二桥机梁55上行走,当第一桥机梁54与第二桥机梁55对齐时,自行式吊车56可以在第一桥机梁行54和第二桥机梁55之间行走,从而使得桥机的起吊范围可以覆盖整个网箱,既可以对外侧的养殖区域进行鱼苗的投放和起网,又可以对设于中心的设备间(上腔室17)进行设备的吊运。网箱1内沿其周线方向设有环形通道6,环形通道6与上腔室17的底面位于同一高度,可用于转运起吊的鱼。
47.本实施例中,示例性地给出了一种浮潜设备的具体结构:在第二腔室的下部设置压载水舱4,在第一腔室3内设置储气罐和第一空压机,在压载水舱4内设置第一气囊41,第一气囊41通过所述第一空压机与所述储气罐连接。由此,通过向第一气囊41内充气,即可实现发电站上浮;将第一气囊41内的气体抽至储气罐,即可实现发电站下潜。浮潜设备还可以进一步包括均匀分布于所述网箱1外周的多个第二气囊7和设于第一腔室3内的第二空压
机,第二气囊7通过第二空压机与储气罐连接。所述第二气囊与所述上腔室17的底面位于同一高度。网箱1的周围还布置有液位传感器。第二气囊7既可以辅助实现发电站的上浮和下潜,还可结合液位传感器用于调整发电站姿态,使其保持水平,使发电站在上浮状态时,第二气囊7与海平面平齐。
48.在本实施例中,网箱1上还设有系泊装置8,以限制发电站的浮动区域。系泊装置8上设有浮标9,便于识别,避免发电站被往来船舶撞击。
49.一般海况时,第一空压机将储气罐内空气充入第一气囊,将压载水舱内的水排出,系统上浮力大于自重,将漂浮于海面发电。第二空压机将储气罐内空气充入第二气囊,并通过调节各第二气囊内的充气量来调整发电站姿态,使其保持水平。
50.恶劣海况时,第一空压机将第一气囊内空气抽入储气罐,第二空压机将第二气囊内的空气抽入储气罐,发电站由于自重将沉入海面以下,达到预设的下潜深度后,第一空压机将适量空气充入第一气囊,发电站的上浮力大于自重,但由于系泊系统的拉力,整个发电站将悬停于预设下潜深度,待恶劣海况消失后,继续加大第一气囊的充气量,使发电站上浮至水面。
51.最后应说明的是:以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的精神和范围。