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1、水面光伏电站漂浮支架技术分析和对比水面光伏电站漂浮支架技术分析和对比 CONTENTS 水面漂浮光伏电站简介水面漂浮光伏电站简介 1 水面光伏漂浮光伏电站技术分类水面光伏漂浮光伏电站技术分类 2 3 浮体浮体+ +钢构式漂浮光伏电站技术分析钢构式漂浮光伏电站技术分析 4 HDPEHDPE浮体式漂浮光伏电站技术分析浮体式漂浮光伏电站技术分析 漂浮光伏电站优缺点分析漂浮光伏电站优缺点分析 5 CONTENTS 水面漂浮光伏电站简介水面漂浮光伏电站简介 1 水面光伏漂浮光伏电站技术分类水面光伏漂浮光伏电站技术分类 2 3 浮体浮体+ +钢构式漂浮光伏电站技术分析钢构式漂浮光伏电站技术分析 4 HDP
2、EHDPE浮体式漂浮光伏电站技术分析浮体式漂浮光伏电站技术分析 漂浮光伏电站优缺点分析漂浮光伏电站优缺点分析 5 在光伏电站应用中，大多光伏电站建设于地面，但随着光伏电站的 发展，地面土地资源日趋紧张，屋顶和水面光伏电站越来越受到关注， 屋顶光伏技术已趋于成熟，目前国内已在大规模应用；但水面光伏技术 刚处于萌芽状态，在不远的将来，将成为光伏电站的发展重要趋势。 在水面光伏应用中，日本、英国已走在世界前列，已建成一定规模 的水面光伏电站，如日本兵库县1.7MW水面光伏电站、英国200KW伯 克郡漂浮式光伏电站；国内目前已建成河北省临西县灵溪湖水上光伏发 电项目（8MW），在建项目有襄阳市熊河水库
3、光伏发电项目。目前，各 国都在竞相开发水面电站技术，各国漂浮光伏技术也大相径庭，以下针 对目前较为成熟的浮体方案进行分析和对比。 水面漂浮光伏电站简介水面漂浮光伏电站简介 日本兵库县电站兵库县电站 英国伯克郡电站英国伯克郡电站 水面漂浮光伏电站简介水面漂浮光伏电站简介 日本桶川光伏项目 河北临西光伏项目 河北临西光伏项目 CONTENTS 水面漂浮光伏电站简介水面漂浮光伏电站简介 1 水面光伏漂浮光伏电站技术分类水面光伏漂浮光伏电站技术分类 2 3 浮体浮体+ +钢构式漂浮光伏电站技术分析钢构式漂浮光伏电站技术分析 4 HDPEHDPE浮体式漂浮光伏电站技术分析浮体式漂浮光伏电站技术分析 漂浮
4、光伏电站优缺点分析漂浮光伏电站优缺点分析 5 水面光伏与地面光伏主要区别在水面浮力系统，根据目前国内外水 面漂浮光伏电站建设的情况，电站浮力系统技术方案主要有3类，如下： HDPE浮体方案浮体方案：本方案所有浮力、结构受力均由HDPE浮体提供 和承载； 浮体浮体+钢构方案：钢构方案：本方案由浮体提供浮力，结构受力均使用钢支架 构件受力； 浮体发电一体化：浮体发电一体化：光伏电池与浮体高度集成一体化，目前此技术处 于开发状态，暂无规模性应用。 目前A/B方案均有规模化应用，C方案由英国设计师菲尔-波利（Phil Pauley）提出，暂无规模化应用。 水面漂浮光伏电站技术分类水面漂浮光伏电站技术分
5、类 浮体浮体+钢构式钢构式 浮体发电一体化浮体发电一体化 HDPE浮体式浮体式 CONTENTS 水面漂浮光伏电站简介水面漂浮光伏电站简介 1 水面光伏漂浮光伏电站技术分类水面光伏漂浮光伏电站技术分类 2 3 浮体浮体+ +钢构式漂浮光伏电站技术分析钢构式漂浮光伏电站技术分析 4 HDPEHDPE浮体式漂浮光伏电站技术分析浮体式漂浮光伏电站技术分析 漂浮光伏电站优缺点分析漂浮光伏电站优缺点分析 5 参照日本现有漂浮光伏电站和地面光伏电站的经验，对HDPE浮体进行如下分析： 1、产品尺寸：、产品尺寸： 支架浮体支架浮体:市场常用光伏组件1640*992*40mm的尺寸，在横向安装的情况下，根据组
6、件安装要求，安装位置应位于安装孔尺寸附近，保证组件受力均匀，即浮体尺寸在组件的长度方向最小尺寸为840mm，浮体在组件宽度（992mm）方向不小于组件安装水平投影长度。 走道浮体（连接浮体）：走道浮体（连接浮体）：可用于浮体连接、电缆桥架、检修浮道、浮力提供等综合应用的能力，同时满足与支架浮体的匹配。走道浮体宽度应满足前后排组件不产生遮挡。 光伏电站方案设计和分析：光伏电站方案设计和分析：HDPE浮体式浮体式 光伏电站方案设计和分析：光伏电站方案设计和分析：HDPE浮体式浮体式 2、浮体安装倾角：、浮体安装倾角： 由于光伏面板在浮体上安装，需要一定倾角，但浮体倾角一旦确定， 将无法调整，故应对
7、产品倾角设计进行数据分析，如下： 间距分析：选取各个纬度地区计算阴影长度进行对比 丰县（纬度34.68） 呼和浩特（纬度 40.83） 和丰县（46.78） 济南（36.39） 36 1322.5 36 1833.5 36 2817.5 36 1437 30 1124.5 30 1559.5 30 2396.6 30 1222.5 24 915.5 24 1268.6 24 1949.5 24 994.5 18 695.5 18 964 18 1481.5 18 755.6 16 620.5 16 859.7 16 1321.2 16 674 15 582.5 15 807.3 15 1240
8、.6 15 633 14 544.5 14 754.6 14 1159.6 14 591.5 13 506 13 701.63 13 1078 1313 550 12 467.8 12 648.5 12 996.5 1212 508.5 6 235.18 6 326 6 501.5 6 255.6 单位：mm 由上数据可见，高纬度地区阴影较长，走道浮体也要求更宽；走道 浮体宽度在能保证人员检修通行的情况应最小化，以节约成本，此 处取纬度34和36的值较为适合。 光伏电站方案设计和分析：光伏电站方案设计和分析：HDPE浮体式浮体式 气候分析 根据国内气候情况，秦岭-淮河线属于北方地区，北方地区雨
9、季较少， 水库、湖泊、河流等水域较少，可用于光伏发电的水域较为少，水面光伏 电站建设的几率相对南方较低； 北方冬季大雪较多，水面冰层较厚，不利于水面漂浮光伏电站建设， 在北方地区建设水面光伏电站对材料、承载受力均较高的要求，推升了成 本的增加； 综合以上数据：本项目典型设计区域取济南（纬度综合以上数据：本项目典型设计区域取济南（纬度36.83），浮体使），浮体使 用区域定位为北纬用区域定位为北纬36.83以南的区域，倾角选择以南的区域，倾角选择12。 由于倾角的降低，同时带来光照的损耗，以济南为例，分析如下 NASA（PVSYST） METEO RETscreen PV Designer（Ch
10、ina） 倾角和损失 日照时 倾角和损失 日照时 倾角和损失 日照时 倾角和损失 日照时 0 1565 0 1334 0 1401.6 0 1295.75 37-42 1912 30-34 1509 30-35 1554.9 28 30-1% 1894 33 1554.9 28 1405.542 24-2.7% 1860 24-0.7% 1499 26-0.5% 1547.6 26-0.0% 1404.922 18-5.3% 1810 18-2.1% 1478 18-1.9% 1525.7 18-1.1% 1390.906 16-6.4% 1790 16-2.7% 1468 16-2.4% 1
11、518.4 16-1.4% 1386.015 15-6.9% 1779 15-3.1% 1463 15-2.9% 1511.1 15-1.8% 1381.197 14-7.5% 1768 14-3.5% 1457 14-3.1% 1507.45 14-2.0% 1377.437 12-8.8% 1774 12-4.3% 1445 12-3.9% 1496.5 12-2.7% 1369.079 6-13.1% 1662 6-7.2% 1400 6-7.0% 1452.7 6-5.1% 1337.397 PS：用不同数据来源，结果值有一定的差异性，结合光伏设计规范，METEO和RETscreen具
12、备典型性。 光伏电站方案设计和分析：光伏电站方案设计和分析：HDPE浮体式浮体式 3、浮体设计、浮体设计 总体设计方案： 根据以上分析，支架浮体尺寸取866*1070*300mm，走道浮体尺寸取 866*535*200mm（均不含子耳连接件），支架浮体与走道浮体具备高度匹 配性，在横向和纵向均具备结合能力；走道浮体具备用作马道、电缆桥、 检修道、连接件等通用能力。设计中尽量保证通用性，可减少配件组合数 量、生产时模具使用量和节省生产周期。 材质： 根据目前考察的材料信息，采用HDPE较为适合本产品的生产和成本控 制，浮体详细用材表如下： 材料材料 说明说明 PE母粒 母料 塑料填充料 填充料，
13、使用可降低成本 色母 增加颜色 抗氧化/紫外剂 增加产品耐候性 改塑剂 改变塑料力学特性 加工方式分别有注塑、吹塑、滚塑，加工方式不一样，成本也有所不一样， 根据目前了解信息，吹塑工艺较为适合,加工成本低、生产速度快。 光伏电站方案设计和分析：光伏电站方案设计和分析：HDPE浮体式浮体式 4、浮体结构和组装、浮体结构和组装 此处无法详细描 述，详见UG图 纸 光伏电站方案设计和分析：光伏电站方案设计和分析：HDPE浮体式浮体式 5、浮体参数计算、浮体参数计算 根据以上设计，通过质量计算公式m（质量）=（密度）*S（表面积）*h（壁厚）可求得浮体质量 根据浮力计算公式F= （水密度）*V（体积）
14、*g可求得浮力，详细如下： 根据建筑结构荷载规范GB50009-2012计算最大风荷载受力如下： 在1.6MW的方阵中，按长174m，宽90m排列，长边总的风荷载为476.65KN， 参照重力式码头设计规范混凝土与基床摩擦系数计算，每行每米应配重 19kg。 名称 cm g/cm3 cm3 cm2 kg kg kg cm 壁厚 密度 体积 表面积 重量 极限浮力 最大浮力 单独吃水 深 支架浮体 0.40 0.97 227793.30 36331.65 14.02 88.78 58.33 5.42 走道浮体 0.40 89847.71 16652.64 6.43 53.78 38.72 1.4
15、2 6、HDPE浮体光伏系统设备清单浮体光伏系统设备清单 光伏电站方案设计和分析：光伏电站方案设计和分析：HDPE浮体式浮体式 装机容量 1.60272 MW 材料 数量 单位 规格 单价 总价 说明 光伏组件 6048 pcs 265W 元 元 光伏浮体 6300 个 支架浮体 126.7 798210 PE75%，填充料20%，其他 5% 走道浮体 10138 个 走道浮体 58.825 596367.9 螺杆螺帽 25844 套 或卡扣式螺杆 2 51688 PE75%，填充料20%，其他 5% 垫片 18962 个 1.5 28443 PE75%，填充料20%，其他 5% 配重 219240 kg 钢筋混泥土 350 34879.09 混凝土 缆绳 8820 m 148m 20 123480 不锈钢，每100米重70kg 角钢 浮体加工 6300 个 0.1 160272 总计（元） 1793340 单价（元/w） 1.120837 1.6MW方阵长174米，宽90米，光伏面板占地15660平方米，约23.5亩。 CONTENTS 水面漂浮光伏电站简介水面漂浮光伏电站简介 1 水面光伏漂浮光伏电站技术分类水面光伏漂浮光伏电站技术分类 2 3 浮体浮体+ +钢构式漂浮光伏电站技术分析钢构式漂浮光伏电站技
