(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210644109.3 (22)申请日 2022.06.09 (71)申请人 中国能源建 设集团广东省电力设计 研究院有限公司 地址 510663 广东省广州市黄埔区广州科 学城天丰路1号 申请人 中国石油大 学 （华东）　 山东科技大 学 (72)发明人 陈珂　李大勇　王洪庆　张雨坤　 吴宇旗　吴学震　蓝艺超　 (51)Int.Cl. B63B 35/44(2006.01) B63B 22/00(2006.01) G01D 21/02(2006.01) H02J 7/35(2006.01) H02S 20/00(2014.01) (54)发明名称 一种基于柔性光伏发电和浮沉监测浮标一 体化发电装置 (57)摘要 本发明提出一种基于柔性光伏发电和浮沉 监测浮标一体化发电装置， 其中包括： 柔性光伏 发电系统、 浮沉监测浮标、 系泊系统； 柔性光伏发 电系统由光伏板和空气气 囊板组成， 光伏发电系 统的左右两侧设置浮沉监测浮标， 系泊系统由锚 链和吸力基础组成， 整个装置通过系泊系统固 定。 光伏发电系统采用柔性光伏板发电， 柔性光 伏板通过漂浮在水面， 直接与海水接触， 可以很 好的解决太阳直射造成的光伏板温度升高和光 伏板长期沾染灰尘而导致的发电效率降低的问 题。 浮沉监测浮标控制整体装置的浮沉， 通过浮 沉监测浮标对周围水文环境的监测， 实现在正常 天气下， 发电装置可 以进行光伏发电； 在极端天 气条件下， 可 以下沉到风浪影响较小的深水区， 从而确保 设备安全稳定运行。 权利要求书1页 说明书3页 附图1页 CN 114852270 A 2022.08.05 CN 114852270 A 1.本发明提出一种基于柔性光伏发电和浮沉监测浮标一体化发电装置， 其中包括： 柔 性光伏发电系统、 浮沉监测浮标、 系泊系统； 其中柔性光伏发电系统由光伏板和气囊板组 成， 柔性光伏发电系统的两侧设置浮沉监测浮标， 通过尼龙绳连接； 系泊系统由锚链和吸力 基础组成， 整个装置通过系泊系统固定 。 2.根据权利要求1所述的一种基于柔性光伏发电和浮沉监测浮标一体化发电装置， 光 伏发电系统由光伏板和空气 气囊构成， 每两块 光伏板之间设置 橡胶带。 3.根据权利要求1所述的一种基于柔性光伏发电和浮沉监测浮标一体化发电装置， 所 述的浮沉监测浮标包括监测系统、 气囊球、 排水孔， 浮沉监测浮标通过尼龙绳与柔性光伏发 电系统连接 。 4.根据权利要求1所述的一种基于柔性光伏发电和浮沉监测浮标一体化发电装置， 所 述的浮沉监测浮标中的监测系统包括吸气管、 传感器、 监测分析器， 传感器执行监测水文的 任务包括风速传感器， 波浪传感器和成像传感器； 浮沉监测浮标中的监测分析器执行处理 水文信息的任务， 浮 沉监测浮标中的气囊球执 行浮标浮 沉的任务。 5.根据权利要求1所述的一种基于柔性光伏发电和浮沉监测浮标一体化发电装置， 所 述的浮沉监测浮标布置在发电装置的周围， 光伏发电系统与浮沉监测浮标之间输电线布置 于尼龙绳中。 6.根据权利要求1所述的一种基于柔性光伏发电和浮沉监测浮标一体化发电装置， 所 述的系泊系统包括： 系泊位置， 锚链， 吸力基础， 系泊系统采用直上直下的布置方式， 吸力基 础采用pvc材质， 每个吸力基础设置一条锚链， 发电系统产生的电能通过锚链实现输电传 输， 吸力基础通过重力沉 贯和吸力沉 贯下沉到海床设计深度。 7.根据权利要求1所述的一种基于柔性光伏发电和浮沉监测浮标一体化发电装置， 所 述的特征还包括： 避灾， 减灾， 并提高发电装置的安全性。 8.根据权利要求1所述的一种基于柔性光伏发电和浮沉监测浮标一体化发电装置， 所 述的避灾特征主要为发电装置遇到极端天气条件， 下沉到风浪影响较小的深水区， 保证设 备安全稳定运行。权　利　要　求　书 1/1 页 2 CN 114852270 A 2一种基于柔性光 伏发电和浮沉监测浮标一体 化发电装 置 技术领域 [0001]本发明涉及可再生能源技术以及海洋光伏发电领域， 特别涉及 一种利用柔性光伏 发电系统和浮 沉监测浮标一体化的发电装置 。 背景技术 [0002]传统的化石能源开发利用不仅造成严重的环境污染和温室效应， 而且面临能源枯 竭的问题， 因此新能源的开发利用迫在眉睫。 与陆地相比， 海洋蕴含大量的清洁能源， 包括 潮汐能、 光能、 波浪能等等； 充分开发海洋能源， 是实现我国可持续发展战略目标的重要途 径。 [0003]我国的海域面积广阔， 海洋光能资源丰富。 由于陆地光伏在使用的过程中面临着 光伏电池板的冷却降温以及光伏板的清洁问题， 柔性光伏板通过漂浮在水面， 直接与海水 接触， 可以很好的解决太阳直射造成的光伏板温度升高和光伏板长期沾染灰尘而导致的发 电效率降低的问题。 海洋浮标是以锚定在 海上的观测浮标为主体组成的海洋 水文水质气象 自动观测站。 柔性光伏板是一种薄膜结构， 抗弯刚度小， 通常漂浮于海水表面， 随水面和波 浪顺应式移动。 为了充分开 发海洋光能资源， 同时避免强风 浪对海洋光伏设备的影响， 需要 研发新型设备， 秉承避灾减灾的理念， 进行 科研攻关， 助力海洋能源的高效开发利用。 [0004]发明内容： 本发明的目的是提供一种柔性光伏发电和浮沉监测浮标一体化的发电装置， 柔性 光伏发电系统的光伏板直接与水面接触， 在光伏发电装置的周围设置浮沉监测浮标， 通过 浮沉监测浮标对周围水文环境的监测， 实现在正常天气下， 发电装置可以进行光伏发电； 在 极端天气条件下， 可以下沉到风浪影响较小的深水区， 从而确保设备安全稳定运行。 [0005]本发明采用以下的技 术方案： 一种利用柔性光伏发电和浮沉监测浮标一体化的发电装置， 包括柔性光伏发电系 统、 浮沉监测浮标、 系泊系统； 柔性光伏发电系统直接与海面接触， 光伏发电装置的周围设 置浮沉监测浮标， 整个装置通过吸力基础贯入至海床设计深度。 [0006]柔性光伏发电系统由光伏板和气囊板组成， 柔性光伏发电系统的光伏板直接与水 面接触， 增强对光伏板的冷却作用， 提高光伏板运 转效率。 [0007]浮沉监测浮标， 其中包括监测系统， 传感器， 气囊， 排水口。 传感器置于浮标的上 方， 主要由风速传感器、 波浪传感器和成像传感器等水文传感器组成， 风速传感器和波浪传 感器主要负责监测海上天气， 成像传感器负责监测设备的工作状况以及设备生物附着情 况； 监测浮标的内部设置监测分析系统和空气气囊， 浮沉监测浮标有序的排列在浮箱平台 的最外围。 柔性光伏发电系统通过尼龙绳与监测浮标连接， 输电线藏于尼龙绳中， 通过光伏 板的发电， 给浮沉监测浮标提供电力支持。 系泊系统， 其中包括系泊位置， 锚链， 吸力基础。 系泊位置 设置在发电装置的左右两侧， 对称布置各一个。 系泊系统采用直上直下的形式。 吸 力基础采用pvc材质， 每个吸力基础设置一条锚链， 发电系统产生的电能通过锚链实现输电 传输。 吸力基础通过自重沉贯和吸力沉贯， 将 基础下沉到预定位置， 使 得基础贯入至海床设说　明　书 1/3 页 3 CN 114852270 A 3