一種水面漂浮式太陽能光伏發電組件、系統及其操作方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種光伏發電組件，尤其涉及一種水面漂浮式太陽能光伏發電組件、系統及其操作方法。
【背景技術】
[0002]現有技術中的光伏發電的利用率越來越普及，需占用的可利用土地資源越顯緊缺，利用屋頂及荒山都有較大的局限性。
[0003]中國專利201410081862.1，公開一種光伏發電裝置，具體的說是一種水面漂浮式的密集型光伏發電裝置，屬于光伏發電技術領域。其包括多個光伏發電單元，光伏發電單元包括支撐支架和水面漂浮裝置，水面漂浮裝置上通過抱箍固定支撐支架，支撐支架為三角形框架結構，支撐支架的一個斜面為光伏組件安裝面，光伏組件安裝面上固定多個光伏組件。此結構穩定性較差，導致發電效果不明顯，使用適配性差，同時維修不方便。

【發明內容】

[0004]本發明主要是解決現有技術中存在的不足，提供一種結構緊湊，利用相對靜止的湖泊水庫，在湖泊水庫上架設漂浮式的光伏發電系統，既充分利用了水面豐富的光照資源又不影響其養魚的功能的一種水面漂浮式太陽能光伏發電組件、系統及其操作方法。
[0005]本發明的上述技術問題主要是通過下述技術方案得以解決的:
[0006]—種水面漂浮式太陽能光伏發電組件，包括至少二個浮桶，所述的浮桶間上部的兩端分別設有支撐豎桿，二根支撐豎桿的上部至少設有一個光伏支架，所述的光伏支架包括高支撐架與低支撐架，所述的高支撐架與低支撐架呈間隔狀分布，所述的高支撐架的上部與低支撐架的上部間設有呈傾斜分布的太陽能電板。
[0007]作為優選，所述的浮桶上部的兩端設有與支撐豎桿相固定的連接法蘭；
[0008]所述的連接法蘭的橫截面呈“U”形，所述的連接法蘭的上部設有與支撐豎桿相配接的固定孔；
[0009]或，所述的連接法蘭的橫截面呈“T”形，所述的連接法蘭的上部設有與支撐豎桿相配接的固定孔I。
[0010]作為優選，二根支撐豎桿的兩端分別設有與支撐豎桿呈上下垂直交叉分布的支撐橫桿，所述的支撐豎桿的兩側端、支撐橫桿的兩側端分別向外延伸，所述的浮桶數量為3個，3個浮桶呈均勻狀分布，二根支撐豎桿間設有支撐斜桿。
[0011]作為優選，所述的高支撐架與低支撐架分別呈斜傾狀分布，所述的高支撐架與支撐豎桿間、低支撐架與低支撐架間分別通過定位件相定位；
[0012]所述的高支撐架與低支撐架的上部分別設有太陽能電板支撐梁，所述的太陽能電板通過太陽能電板支撐梁相緊固。
[0013]水面漂浮式太陽能光伏發電組件拼裝成光伏發電系統，包括圍廊，所述的圍廊由4根廊邊組成，所述的廊邊的底部設有均勻分布的廊邊浮桶，所述的圍廊中設有均勻分布的光伏發電組件，均勻分布的光伏發電組件形成光伏發電組件方陣，所述的光伏發電組件方陣的邊緣與圍廊間、光伏發電組件與光伏發電組件間分別通過活動連接件相固定，相鄰光伏發電組件中的支撐豎桿與支撐豎桿間、支撐橫桿與支撐橫桿間通過活動連接件固定，一對活動連接件呈鉸鏈連接。
[0014]作為優選，所述的浮桶上部的中間位設有氣孔。
[0015]—種水面漂浮式太陽能光伏發電系統的操作方法，按以下步驟進行:
[0016](1)、前期準備:
[0017]①、浮桶與廊邊浮桶制備:
[0018]浮桶與廊邊浮桶的制備方法相同；
[0019]由鐵板卷成，為了確保質量，采用埋弧焊的焊接方式進行焊接，然后兩頭同時采用埋弧焊的方式焊接封住，里面不充氣，封頭的口子處縮小，以方便生產時安裝，完工后可以增加抗壓強度；
[0020]浮桶兩端用模具定位后焊接連接法蘭，以確保尺寸的精確性，安裝時井井有條；在浮桶上，與連接法蘭同一直線的中間開有一個氣孔，在生產時，在高溫、高壓情況下，可以作為氣孔，防止浮桶爆炸；成品后，氣孔就成為了檢修孔，打開孔蓋可以定期檢查是否有漏水；在檢修更換筒體時，可拆卸連接件后向筒體內注入水，待下沉時便于取出，同時還可以每隔一段時間通過氣孔往里添加防銹油，以防止此浮桶中從內部生銹；
[0021]浮桶成型后，先進行表面除銹清洗，接著作硅烷處理后加溫，然后再進行氟鋅噴涂加熱半固化，最后進行表面氧碳噴塑固化冷卻工藝，以確保產品使用壽命，同時綠色環保、無污染；
[0022]浮筒總浮力的計算:Q總蘭(Mf+Mz+Mt) +F ；
[0023]Q總為浮筒所需的總浮力；
[0024]Mf為浮筒重量；
[0025]Mz為支架總重量；
[0026]Mt為太陽能電板、緊固件及連接導線總重量；
[0027]F為當地最大風速時的向下分力；
[0028]這里所述的支架是除浮桶外另外配件的重量；
[0029]浮桶其浮力大于支撐豎桿、支撐橫桿及太陽能組件重量的兩倍以上，并能抵抗13級以下的臺風；
[0030]②、支撐豎桿、支撐橫桿和圍廊處理:
[0031]對其所用鋼材進行熱鍍鋅處理；
[0032](2)、以二個光伏發電組件為一組進行裝配:
[0033]以六個浮桶為一組進行等分排列，豎直方向的兩個浮桶中心距為400CM，水平方向的兩個浮桶中心距為519CM ；
[0034]浮桶上的連接法蘭方向朝上，三個浮桶間的連接法蘭通過支撐豎桿相連；浮桶兩端的連接法蘭方向朝上，兩個連接法蘭的中心距為232CM，浮桶位置擺放好后需用儀器測量浮桶豎直方向的連接法蘭是否在一條線上，以確保與支撐豎桿的安裝；支撐豎桿與連接法蘭用防銹螺桿及防銹螺帽固定；
[0035]在浮桶左右兩側的連接法蘭上安裝支撐豎桿，支撐豎桿規格為15X7.5CM的Η型鋼，總長度為1137CM，支撐豎桿的一端與連接法蘭的中心距為168.5CM，擺放時每根支撐豎桿的第一排孔距為53.5CM的方向要一致，擺放好后用儀器測量4根支撐豎桿是否在一條水平線上，用防銹螺桿及防銹螺帽固定；
[0036]在支撐豎桿兩端安裝支撐橫桿，以作加固和支撐作用；支撐橫桿規格為15X7.5CM的Η型鋼，總長度為511CM，支撐橫桿的一端與支撐豎桿的中心距為139.5CM，兩端等距；兩根支撐橫桿安裝好后之間的距離為8CM，以便活動連接件的安裝，支撐豎桿與支撐橫桿用防銹螺桿及防銹螺帽固定；
[0037]二根支撐豎桿間安裝支撐斜桿，安裝時兩根支撐豎桿與兩根支撐橫桿之間分別處于平行位置，以確保整個電站方陣有序，支撐斜桿的傾斜角度為50度，用于固定二根支撐豎桿，以便支架在水面上漂浮穩定，支撐斜桿與支撐豎桿間用防銹螺桿及防銹螺帽固定；
[0038]在支撐豎桿上設置均勻分布的角鋼組，角鋼組用于固定高支撐架與低支撐架，角鋼組與高支撐架間、角鋼組與低支撐架間分別通過防銹螺桿及防銹螺帽固定；
[0039]在高支撐架與低支撐架上分別安裝太陽能電板支撐梁，用于固定太陽能電板；
[0040](3)、組成光伏發電組件方陣:
[0041]以96組為一個光伏發電方陣，每個組與組之間的支撐豎桿與支撐橫桿之間全部采用活動連接件，以適應在水面漂浮，減少壓力，穩定光伏發電方陣，支撐橫桿間用防銹螺桿及防銹螺帽固定；
[0042](4)、在光伏發電組件方陣外設置圍廊:
[0043]在圍廊邊的底部設置圍廊浮桶，每條圍廊邊由多個小圍廊邊首尾串聯而成，相鄰二個小圍廊邊間通過鉸鏈相活動連接，圍廊的上部形成檢修平臺；
[0044](5)、光伏發電組件方陣與圍廊進行拼裝:
[0045]光伏發電組件方陣與圍廊通過活動連接件相鉸鏈連接，鉸鏈連接，更好的吸收風浪應力，使電池板不受任何外力拉拽影響；
[0046](6)、并網發電:
[0047]安裝好太陽能電板后，連接電板:將20塊單晶電池組件串聯為一組海16組并聯接入1個匯流箱；將16組匯流箱連接到光伏逆變器，經逆變至交流315V ;經隔離升壓變壓器升壓到并網電壓并網發電。
[0048]此結構更具抗風性，穩定性高，使用鉸鏈連接，隨水面浮動而輕微浮動，保障使用性能。
[0049]一、可持續性
[0050]1、金屬材質，表面防腐處理，包括熱鍍鋅、氟碳涂層、粉末噴涂。
[0051]2、產品使用壽命長，對飲用水安全無害。