一種水庫水光漁互補綜合發電系統的制作方法
【技術領域】
[0001]本發明屬于光伏發電技術領域，具體是涉及一種水庫水光漁互補綜合發電系統。
【背景技術】
[0002]隨著現代工業的發展，全球能源危機和大氣污染問題日益突出，傳統的燃料能源正在一天天減少，對環境造成的危害也日益突出，由此，全球的太陽能光伏發電事業得到了快速發展。
[0003]目前，我國已大力提倡并鼓勵太陽能光伏發電事業的可持續良性發展，是全球光伏發電安裝量增長最快的國家，配合國家積極穩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，年發電量可達1300.0億kW.h。我國光伏發電系統主要分為三大類，即:獨立式光伏發電系統、并網式光伏發電系統、分布式光伏發電系統。獨立式光伏發電又稱離網式光伏發電，是帶有蓄電池的可以獨立運行的光伏發電系統，適用沒有并網或并網電力不穩定的地區，主要為邊遠地區的村莊供電。并網式光伏發電能將太陽能組件產生的直流電經過并網逆變器轉換成符合電網要求的交流電之后直接接入公共電網，分為帶蓄電池的和不帶蓄電池的兩種類型；帶有蓄電池的并網發電系統具有可調度性，可根據需要并入或退出電網，還具有備用電源的功能，大多安裝在居民建筑上;不帶蓄電池的并網發電系統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上。分布式光伏發電又稱分散式發電或分布式供能，是指在用戶現場或靠近用電現場配置較小的光伏發電供電系統，以滿足特定用戶的需求，支持現存配電網的經濟運行，其多余或不足的電力通過聯接電網來調節。
[0004]由于光伏發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，在上述三大光伏發電系統中，分布式光伏發電系統，特別是光伏建筑一體化光伏發電系統，由于投資小、建設快、占地面積小等優點，成為我國光伏發電系統的主流。并網式光伏發電系統由于發電工程主體及配套電網工程建設投資大、建設周期長、占地面積大等根本制約。獨立式光伏發電系統由于本身工程規模與邊遠地區經濟及土地資源條件限制，均未得到大規模發展。

【發明內容】

[0005]為解決上述問題，本發明提供了一種水庫水光漁互補綜合發電系統。該發電系統根據現有獨立式光伏發電系統、并網式光伏發電系統、分布式光伏發電系統各自的優點、缺點及實際發展情況，從經濟、環境、社會等綜合角度出發，本著從根本上破除光伏發電占地面積巨大與電網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電站直接利用水電工程已有升壓變電設施進行并網發電而產生效益，打造水電、光電、漁業及其它效益相結合的綜合效益系統工程，實現社會效益、經濟效益和環境效益的共贏。
[0006]本發明是通過如下技術方案予以實現的。
[0007]—種水庫水光漁互補綜合發電系統，包括布置于水電站大壩上游的懸浮式漁光互補發電站、匯集站及水電站升壓站，所述懸浮式漁光互補發電站、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電站包括連接承重平衡結構和漁光互補發電結構，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]所述漁光互補發電結構由若干漁光互補發電單元組成，漁光互補發電單元包括懸浮結構、光伏發電結構及養魚網箱，其中，懸浮結構為通過螺栓固定在主纜和輔纜上的浮體;光伏發電結構為通過支撐架安裝在懸浮結構頂部的光伏發電組件，并在光伏發電結構一側設置有檢修通道;養魚網箱為通過吊繩安裝在懸浮結構之間的水下的底框和網衣，并在懸浮結構頂部與養魚網箱之間設置有罩網。
[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]本發明的有益效果是:
[0018]本發明根據現有獨立式光伏發電系統、并網式光伏發電系統、分布式光伏發電系統各自的優點、缺點及實際發展情況，從經濟、環境、社會等綜合角度出發，本著從根本上破除光伏發電占地面積巨大與電網連接配套不完善兩大制約性因素的限制，在現有水電工程的水庫庫區，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電與漁業養殖相結合的漁光互補發電結構，并通過水電工程已有電網設施予以連接配套入網。
[0019]與現有技術相比，本發明充分利用了現有水電工程水庫庫區水域條件，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電或漁光互補發電技術占地面積巨大與電網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電站直接利用水電工程已有升壓變電設施進行并網發電而產生效益。本發明施工簡單、靈活、造價低、穩定性好、運行維護方便，且直接利用已有電網并網發電產生效益，更加便于發揮水電工程、光電工程、漁業工程的綜合效益，打造了水電、光電、漁業及其他效益相結合的綜合效益系統工程，實現了現有工程與投資效益的最大化與最優化，達到了社會效益、經濟效益和環境效益的共贏，具有廣闊的應用與推廣前景。
【附圖說明】
[0020]圖1本發明所述水光漁互補綜合發電系統總體布置示意圖；[0021 ]圖2本發明連接承重平衡結構示意圖；
[0022]圖3本發明漁光互補發電單元示意圖。
[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-光伏發電組件，14-支撐架，15-檢修通道，16-底框，17-吊繩，18-網衣，19-罩網，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，本發明所述的一種水庫水光漁互補綜合發電系統，包括布置于水電站大壩I上游的懸浮式漁光互補發電站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電站5包括連接承重平衡結構和漁光互補發電結構，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電站5具體布設應綜合考慮結構整體穩定及荷載、光伏發電效率、魚類養殖合理生態空間等要求，并可根據水庫兩岸地形地貌及安裝水域的水面條件予以分片區設置，以確保水光漁互補綜合發電系統安全、有效、穩定運行，發揮系統工程應有的綜合效益;采用該技術方案，解決了光伏發電占地面積巨大與電網連接配套不完善兩大制約性因素的限制問題，，在現有水電工程的水庫庫區，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電與漁業養殖相結合的漁光互補發電結構，并通過水電工程已有升壓變電設施予以連接配套入網，直接利用水電工程已有電網并網發電產生效益，打造了水電、光電、漁業及其他效益相結合的綜合效益系統工程，實現了社會效益、經濟效益和環境效益的共贏。
[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，并確保養魚網箱的底框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電站5因水庫水位消落擱淺、失穩或不利于魚類生存、活動。
[0027]所述主纜6是懸浮式漁光互補發電站5主要連接與承重構件，通