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(jìn)行發(fā)電。

其特點(diǎn)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(hù)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(fēng)浪性能差、后期維護(hù)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(qiáng)、耐腐蝕性能優(yōu)異的纖維增強(qiáng)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(fēng)浪能力強(qiáng)、全壽命周期長以及裝配便捷的顯著優(yōu)點(diǎn)。

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(diǎn)：

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(yuǎn)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(fèi)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(qiáng)烈地區(qū)。

應(yīng)用領(lǐng)域

本成果采用高強(qiáng)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(qiáng)、維修費(fèi)用低和環(huán)境友好等特點(diǎn)，具有耐腐蝕、綠色環(huán)保、安全、可設(shè)計性強(qiáng)等顯著優(yōu)點(diǎn)，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。