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漂浮式水上光伏混凝土锚块初步设计过程参考

发表于:2016-10-03 10:22:00 来源:计鹏新能源

根据国家能源局下发的《太阳能利用十三五发展规划(征求意见稿)》及2015年底我国光伏累计装机总容量对比分析, 我国“十三五”期间每年光伏装机容量约为20GW。在大家都为这20GW的土地与屋顶资源犯愁的时候,水上光伏的潜力却还没有被充分挖掘。据统计,中国有9.1万km²的湖泊,其中1km²以上的有2700多个;8.6万座水库总面积超3842万亩。仅以淡水水域资源来看,如果铺满可以安装光伏电站1.5万GW,即使只有10%,也可以安装1500GW,因此水上光伏开发潜力巨大未来大有可为。

水上光伏基础根据水深的不同,主要分为预制混凝土管桩基础和漂浮式基础两种,漂浮式基础又主要分为:传统浮筒+支架基础和光伏专用一体化浮筒基础。下面小编就以湖北省荆州市某水面为例,对光伏专用一体化浮筒基础水下混凝土锚块进行初步设计。由于此种形式的光伏方阵是由一个个小的单元(一块光伏板、一块主浮筒、一块副浮筒)组成,因此在实际计算时,化整为零,选取一个单元作为研究对象,进行混凝土锚块的初步设计。

QQ截图20161003102903

光伏专用水面漂浮一体化浮筒光伏方阵与单元

参考规范

《建筑结构荷载规范》GB50009—2012

《光伏电站设计规范》GB50797—2012

荷载标准值计算

恒荷载:

每块光伏组件的尺寸:

1650mm×992mm×40mm

每块光伏组件的自重:

18.5kg→0.1813KN

主浮筒重量:

7kg→0.0686KN

副浮筒重:

3.5kg→0.0343KN

恒荷载标准值:

SGK=0.1813+0.0686+0.0343

=0.2842KN

风荷载:

根据《建筑结构荷载规范》GB 50009-2012

项目所在具体位置:湖北荆州

基本风压: 0.30KN/m2

地面粗糙度类别:A

风振系数βz=1.09

风压高度变化系数μz =1.0

浮筒固定倾角:

组件与水平地面的角度θ=12°

负风压荷载体型系数

μs=-1.3 (根据GB 50797-2012)

作用在组件上的逆风风荷载:

Wk= βz×μz×μs×Wo

= 1.09×1.0×(-1.3)×0.30

=-0.425KN/m2

作用在组件竖向方向的逆风风荷载:

QQ截图20161003102850

F向上=-F*cos12=-0.681kN

荷载组合

最不利负载组合为:

1.0恒+1.4风

=0.2842-1.4×0.681=-0.669KN

混凝土锚块配重初步设计

根据(1.0永久荷载-1.4*1.0逆风荷载)

计算结果:

0.669÷9.8×1000=68.3kg

即每个光伏电池板需要68.3kg重的

混凝土锚块来平衡风荷载。

考虑到水的浮力问题,

设混凝土锚块体积为V

(混凝土的密度2500kg/m3、水的密度为1000kg/m3)

ρ混V- ρ水V=68.3

V=0.0455 m3

m=0.0455×2500=113.75kg

则一个光伏板配混凝土锚块重113.75kg。

以上即为光伏专用一体化浮筒混凝土锚块配重初步设计过程,如有错误,敬请指正

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