成果簡介
水上光伏電站是利用水上基臺將光伏組件漂浮在水面進行發(fā)電。
其特點在于不占用土地資源,水體對光伏組件有冷卻效應(yīng),可抑制組件表面溫度上升以獲得更高的發(fā)電量。此外,將太陽能電池板覆蓋在水面上,可減少水面蒸發(fā)量,抑制藻類繁殖,保護水資源。
現(xiàn)有的鋁合金或鍍鋅鋼水上漂浮式光伏電站用浮體支撐系統(tǒng)抗風浪性能差、后期維護成本高、使用壽命難以與光伏電站相匹配。
新型復(fù)合材料浮體框架式結(jié)構(gòu)支撐系統(tǒng),以輕質(zhì)高強、耐腐蝕性能優(yōu)異的纖維增強樹脂基復(fù)合材料(GFRP)為主要材料,通過工業(yè)化成型工藝制備系列浮體、梁、柱構(gòu)件,現(xiàn)場拼裝成浮體支撐系統(tǒng),具有高抗力、高耐候、抗風浪能力強、全壽命周期長以及裝配便捷的顯著優(yōu)點。
本成果研發(fā)的新型浮體支撐系統(tǒng)包括復(fù)合材料浮體主梁、次梁、水平支撐和復(fù)合材料拉擠型材支架。
復(fù)合材料浮體主梁上表面每隔一定距離開設(shè)凹槽,復(fù)合材料浮體次梁擱置在凹槽內(nèi),通過螺栓與浮體主梁連接,將多個復(fù)合材料浮體主梁沿橫向連成整體。浮體主梁兩端預(yù)埋鋼片,鋼片之間通過螺栓連接將浮體主梁沿縱向連成整體。
復(fù)合材料拉擠型材支架包括復(fù)合材料支架主梁、次梁和豎向支撐。復(fù)合材料浮體水平支撐和復(fù)合材料支架豎向支撐通過螺栓固定在復(fù)合材料浮體主梁上。復(fù)合材料支架主梁通過螺栓與支架豎向支撐連接,支架主梁上每隔一定距離通過螺栓連接固定一根支架次梁,太陽能電池板通過Z型連接件固定在支架次梁上。
技術(shù)特點:
1.復(fù)合材料支架系統(tǒng)生產(chǎn)過程中資源消耗量與碳排放量遠低于鍍鋅鋼;
2.在全壽命周期內(nèi),復(fù)合材料支架系統(tǒng)總費用低于鍍鋅鋼支架系統(tǒng);
3.復(fù)合材料支架系統(tǒng)尤其適用于沿海灘涂、水面漂浮、高海拔地區(qū)以及紫外線照射強烈地區(qū)。
應(yīng)用領(lǐng)域
本成果采用高強纖維,通過創(chuàng)新的結(jié)構(gòu)設(shè)計與合理的材料組合,形成新型混凝土復(fù)合材料光伏支架系統(tǒng),充分發(fā)揮復(fù)合材料的優(yōu)勢輕質(zhì)高強、維修費用低和環(huán)境友好等特點,具有耐腐蝕、綠色環(huán)保、安全、可設(shè)計性強等顯著優(yōu)點,可廣泛應(yīng)用于陸地、水面漂浮、大棚支架等處。
目前在南京工業(yè)大學(xué)江浦校區(qū)建成20KW水面漂浮式太陽能系統(tǒng),漂浮支架系統(tǒng)均采用復(fù)合材料支架,該系統(tǒng)已并網(wǎng)發(fā)電。