一種水庫水光漁互補綜合發(fā)電系統(tǒng)的制作方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明屬于光伏發(fā)電技術領域，具體是涉及一種水庫水光漁互補綜合發(fā)電系統(tǒng)。
【背景技術】
[0002]隨著現(xiàn)代工業(yè)的發(fā)展，全球能源危機和大氣污染問題日益突出，傳統(tǒng)的燃料能源正在一天天減少，對環(huán)境造成的危害也日益突出，由此，全球的太陽能光伏發(fā)電事業(yè)得到了快速發(fā)展。
[0003]目前，我國已大力提倡并鼓勵太陽能光伏發(fā)電事業(yè)的可持續(xù)良性發(fā)展，是全球光伏發(fā)電安裝量增長最快的國家，配合國家積極穩(wěn)定的政策扶持與補貼，預計至2030年全國光伏裝機容量將達1.0億kW，年發(fā)電量可達1300.0億kW.h。我國光伏發(fā)電系統(tǒng)主要分為三大類，即:獨立式光伏發(fā)電系統(tǒng)、并網(wǎng)式光伏發(fā)電系統(tǒng)、分布式光伏發(fā)電系統(tǒng)。獨立式光伏發(fā)電又稱離網(wǎng)式光伏發(fā)電，是帶有蓄電池的可以獨立運行的光伏發(fā)電系統(tǒng)，適用沒有并網(wǎng)或并網(wǎng)電力不穩(wěn)定的地區(qū)，主要為邊遠地區(qū)的村莊供電。并網(wǎng)式光伏發(fā)電能將太陽能組件產生的直流電經過并網(wǎng)逆變器轉換成符合電網(wǎng)要求的交流電之后直接接入公共電網(wǎng)，分為帶蓄電池的和不帶蓄電池的兩種類型；帶有蓄電池的并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)具有可調度性，可根據(jù)需要并入或退出電網(wǎng)，還具有備用電源的功能，大多安裝在居民建筑上;不帶蓄電池的并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)不具備可調度性和備用電源的功能，一般安裝在較大型的系統(tǒng)上。分布式光伏發(fā)電又稱分散式發(fā)電或分布式供能，是指在用戶現(xiàn)場或靠近用電現(xiàn)場配置較小的光伏發(fā)電供電系統(tǒng)，以滿足特定用戶的需求，支持現(xiàn)存配電網(wǎng)的經濟運行，其多余或不足的電力通過聯(lián)接電網(wǎng)來調節(jié)。
[0004]由于光伏發(fā)電照射的能量分布密度小，需要巨大的占地面積，且獲得的能源與四季、晝夜及陰晴等氣象條件密切有關，因此，在上述三大光伏發(fā)電系統(tǒng)中，分布式光伏發(fā)電系統(tǒng)，特別是光伏建筑一體化光伏發(fā)電系統(tǒng)，由于投資小、建設快、占地面積小等優(yōu)點，成為我國光伏發(fā)電系統(tǒng)的主流。并網(wǎng)式光伏發(fā)電系統(tǒng)由于發(fā)電工程主體及配套電網(wǎng)工程建設投資大、建設周期長、占地面積大等根本制約。獨立式光伏發(fā)電系統(tǒng)由于本身工程規(guī)模與邊遠地區(qū)經濟及土地資源條件限制，均未得到大規(guī)模發(fā)展。
【發(fā)明內容】
[0005]為解決上述問題，本發(fā)明提供了一種水庫水光漁互補綜合發(fā)電系統(tǒng)。該發(fā)電系統(tǒng)根據(jù)現(xiàn)有獨立式光伏發(fā)電系統(tǒng)、并網(wǎng)式光伏發(fā)電系統(tǒng)、分布式光伏發(fā)電系統(tǒng)各自的優(yōu)點、缺點及實際發(fā)展情況，從經濟、環(huán)境、社會等綜合角度出發(fā)，本著從根本上破除光伏發(fā)電占地面積巨大與電網(wǎng)連接配套不完善兩大制約性因素的限制，將新建的懸浮式漁光互補發(fā)電站直接利用水電工程已有升壓變電設施進行并網(wǎng)發(fā)電而產生效益，打造水電、光電、漁業(yè)及其它效益相結合的綜合效益系統(tǒng)工程，實現(xiàn)社會效益、經濟效益和環(huán)境效益的共贏。
[0006]本發(fā)明是通過如下技術方案予以實現(xiàn)的。
[0007]—種水庫水光漁互補綜合發(fā)電系統(tǒng)，包括布置于水電站大壩上游的懸浮式漁光互補發(fā)電站、匯集站及水電站升壓站，所述懸浮式漁光互補發(fā)電站、匯集站和水電站升壓站均避開水庫通航及行洪河道布置，水電站升壓站通過輸電線路與匯集站相連，所述懸浮式漁光互補發(fā)電站包括連接承重平衡結構和漁光互補發(fā)電結構，且連接承重平衡結構布設在水庫兩岸及水面上，漁光互補發(fā)電結構布設在連接承重平衡結構上。
[0008]所述連接承重平衡結構包括庫岸連接承重結構和庫表連接平衡結構，其中庫岸連接承重結構包括主纜、支撐結構、索鞍及錨碇，索鞍設置在支撐結構的頂部，錨碇設置在水庫兩岸設計洪水位線以上山體基巖中，主纜通過若干支撐結構及索鞍與錨碇相連;庫表連接平衡結構包括輔纜，且輔纜通過主纜安裝在水庫死水位線以內的庫中水域。
[0009]所述漁光互補發(fā)電結構由若干漁光互補發(fā)電單元組成，漁光互補發(fā)電單元包括懸浮結構、光伏發(fā)電結構及養(yǎng)魚網(wǎng)箱，其中，懸浮結構為通過螺栓固定在主纜和輔纜上的浮體;光伏發(fā)電結構為通過支撐架安裝在懸浮結構頂部的光伏發(fā)電組件，并在光伏發(fā)電結構一側設置有檢修通道;養(yǎng)魚網(wǎng)箱為通過吊繩安裝在懸浮結構之間的水下的底框和網(wǎng)衣，并在懸浮結構頂部與養(yǎng)魚網(wǎng)箱之間設置有罩網(wǎng)。
[0010]所述主纜為鋼絞線、鋼絲繩或鋼絲束線。
[0011 ]所述支撐結構為鋼筋混凝土結構。
[0012]所述錨碇采用重力式錨碇或隧洞式錨碇。
[0013]所述輔纜采用鋼絞線、鋼絲繩或鋼絲束線制成，并搭接在橫跨排列于水庫兩岸與水面的主纜上，構成網(wǎng)格狀的柔性庫表連接、承重與平衡結構。
[0014]所述浮體采用矩形或凹槽型高分子量高密度聚乙烯漂浮材料。
[0015]所述光伏發(fā)電組件采用矩形光伏板陣列連接結構型式。
[0016]所述檢修通道為鋼結構格柵板結構型式。
[0017]本發(fā)明的有益效果是:
[0018]本發(fā)明根據(jù)現(xiàn)有獨立式光伏發(fā)電系統(tǒng)、并網(wǎng)式光伏發(fā)電系統(tǒng)、分布式光伏發(fā)電系統(tǒng)各自的優(yōu)點、缺點及實際發(fā)展情況，從經濟、環(huán)境、社會等綜合角度出發(fā)，本著從根本上破除光伏發(fā)電占地面積巨大與電網(wǎng)連接配套不完善兩大制約性因素的限制，在現(xiàn)有水電工程的水庫庫區(qū)，充分利用水庫兩岸及表面的地形地貌與安裝水面條件，在克服水庫各種水位變化、水深大、汛期行洪等不利影響后，采取設置懸浮式光伏發(fā)電與漁業(yè)養(yǎng)殖相結合的漁光互補發(fā)電結構，并通過水電工程已有電網(wǎng)設施予以連接配套入網(wǎng)。
[0019]與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明充分利用了現(xiàn)有水電工程水庫庫區(qū)水域條件，克服了水庫各種水位變化、水深大、汛期行洪等不利影響，能較好地解決光伏發(fā)電或漁光互補發(fā)電技術占地面積巨大與電網(wǎng)連接配套不完善兩大根本制約問題，將新建的懸浮式漁光互補發(fā)電站直接利用水電工程已有升壓變電設施進行并網(wǎng)發(fā)電而產生效益。本發(fā)明施工簡單、靈活、造價低、穩(wěn)定性好、運行維護方便，且直接利用已有電網(wǎng)并網(wǎng)發(fā)電產生效益，更加便于發(fā)揮水電工程、光電工程、漁業(yè)工程的綜合效益，打造了水電、光電、漁業(yè)及其他效益相結合的綜合效益系統(tǒng)工程，實現(xiàn)了現(xiàn)有工程與投資效益的最大化與最優(yōu)化，達到了社會效益、經濟效益和環(huán)境效益的共贏，具有廣闊的應用與推廣前景。
【附圖說明】
[0020]圖1本發(fā)明所述水光漁互補綜合發(fā)電系統(tǒng)總體布置示意圖；[0021 ]圖2本發(fā)明連接承重平衡結構示意圖；
[0022]圖3本發(fā)明漁光互補發(fā)電單元示意圖。
[0023]圖中:1-水電站大壩，2-水電站升壓站，3-匯集站，4-輸電線路，5-懸浮式漁光互補發(fā)電站，6-主纜，7-支撐結構，8-索鞍，9-錨碇，10-輔纜，11-浮體，12-螺栓，13-光伏發(fā)電組件，14-支撐架，15-檢修通道，16-底框，17-吊繩，18-網(wǎng)衣，19-罩網(wǎng)，20-水庫通航與行洪河道。
【具體實施方式】
[0024]下面結合附圖進一步描述本發(fā)明的技術方案，但要求保護的范圍并不局限于所述。
[0025]如圖1至圖3所示，本發(fā)明所述的一種水庫水光漁互補綜合發(fā)電系統(tǒng)，包括布置于水電站大壩I上游的懸浮式漁光互補發(fā)電站5、匯集站3及水電站升壓站2，所述懸浮式漁光互補發(fā)電站5、匯集站3和水電站升壓站2均避開水庫通航及行洪河道20布置，水電站升壓站2通過輸電線路4與匯集站3相連，所述懸浮式漁光互補發(fā)電站5包括連接承重平衡結構和漁光互補發(fā)電結構，且連接承重平衡結構布設在水庫兩岸及水面上，漁光互補發(fā)電結構布設在連接承重平衡結構上。在該技術方案中，所述懸浮式漁光互補發(fā)電站5具體布設應綜合考慮結構整體穩(wěn)定及荷載、光伏發(fā)電效率、魚類養(yǎng)殖合理生態(tài)空間等要求，并可根據(jù)水庫兩岸地形地貌及安裝水域的水面條件予以分片區(qū)設置，以確保水光漁互補綜合發(fā)電系統(tǒng)安全、有效、穩(wěn)定運行，發(fā)揮系統(tǒng)工程應有的綜合效益;采用該技術方案，解決了光伏發(fā)電占地面積巨大與電網(wǎng)連接配套不完善兩大制約性因素的限制問題，，在現(xiàn)有水電工程的水庫庫區(qū)，充分利用水庫兩岸地形地貌，以及安裝水域的水面條件，如避開水庫通航河道、主河道行洪區(qū)等有其他利用要求的水域，在克服水庫各種水位變化、水深大、汛期行洪等不利影響后，采取設置懸浮式光伏發(fā)電與漁業(yè)養(yǎng)殖相結合的漁光互補發(fā)電結構，并通過水電工程已有升壓變電設施予以連接配套入網(wǎng)，直接利用水電工程已有電網(wǎng)并網(wǎng)發(fā)電產生效益，打造了水電、光電、漁業(yè)及其他效益相結合的綜合效益系統(tǒng)工程，實現(xiàn)了社會效益、經濟效益和環(huán)境效益的共贏。
[0026]所述連接承重平衡結構包括庫岸連接承重結構和庫表連接平衡結構，其中庫岸連接承重結構包括主纜6、支撐結構7、索鞍8及錨碇9，索鞍8設置在支撐結構7的頂部，錨碇9設置在水庫兩岸設計洪水位線以上山體基巖中，主纜6通過若干支撐結構7及索鞍8與錨碇9相連，在實際應用中，庫岸連接承重結構布設位置宜超出設計洪水位線對應高程1.0m?2.0m，形成的柔性結構具有較強的行洪過流能力；庫表連接平衡結構包括輔纜10，且輔纜10通過主纜6安裝在水庫死水位線以內的庫中水域，并確保養(yǎng)魚網(wǎng)箱的底框16與水底之間有充足的魚類生存、活動空間，避免懸浮式漁光互補發(fā)電站5因水庫水位消落擱淺、失穩(wěn)或不利于魚類生存、活動。
[0027]所述主纜6是懸浮式漁光互補發(fā)電站5主要連接與承重構件，通