本發(fā)明屬于光伏發(fā)電工程行業(yè)的規(guī)劃建設(shè)領(lǐng)域，特別是涉及一種水上光伏發(fā)電工程漂浮式水上光伏方陣固定位置的方法。

背景技術(shù)：

1、一、為避免歧義，說明有關(guān)用詞的含義：

2、1、本說明書所稱的“水上光伏發(fā)電系統(tǒng)”指，在水面上利用太陽(yáng)電池的光生伏特效應(yīng)，將太陽(yáng)輻射能直接轉(zhuǎn)換成電能的發(fā)電系統(tǒng)。

3、2、本說明書所稱的“漂浮式水上光伏發(fā)電系統(tǒng)”指，在江、河、湖、海、水庫(kù)、池塘、水產(chǎn)養(yǎng)殖塘的水面上，設(shè)置浮體，在浮體上安裝光伏方陣的水上光伏發(fā)電系統(tǒng)，通常由多個(gè)“漂浮式水上光伏方陣”、漂浮式設(shè)備平臺(tái)等組成。

4、3、本說明書所稱的“浮體”屬于現(xiàn)有技術(shù)，指，在漂浮式水上光伏發(fā)電系統(tǒng)中，具有支撐作用，使光伏發(fā)電系統(tǒng)整體漂浮于水面之上的部分，即為漂浮在水面上用于安裝光伏發(fā)電系統(tǒng)(包括光伏組件、匯流箱、組串式逆變器、電纜等)的漂浮系統(tǒng)的單元，一般采用hdpe(高密度聚乙烯)材料制作，通常包括主浮體(用于安裝光伏組件)、走道浮體、連接浮體、匯流箱浮體、設(shè)備浮體等。

5、4、本說明書所稱的“漂浮式水上光伏方陣浮體整體”屬于現(xiàn)有技術(shù)，指，由多排多列單個(gè)不同種類的浮體，通過螺栓連接形成整體，用于安裝水上光伏方陣。

6、5、本說明書所稱的“錨固系統(tǒng)”屬于現(xiàn)有技術(shù)，指，通過錨繩(又稱系泊纜)或撐桿將漂浮式水面光伏方陣與錨固點(diǎn)連接，使漂浮式水面光伏方陣具有抵御一定環(huán)境條件的能力，保證設(shè)計(jì)環(huán)境條件下的方陣穩(wěn)定性及安全性，又稱系泊系統(tǒng)。本說明書所稱的“錨固點(diǎn)”屬于現(xiàn)有技術(shù)，指，為錨固系統(tǒng)提供水平承載力及豎向承載力的固定結(jié)構(gòu)物，通常包括鋼筋混凝土錨塊或錨樁。本說明書所稱的“錨樁”屬于現(xiàn)有技術(shù)，指，樁底進(jìn)入泥面、樁頂高于泥面而低于水面的樁基結(jié)構(gòu)。

7、二、漂浮式水上光伏方陣固定位置的現(xiàn)有方法

8、漂浮式水上光伏方陣通常采用“錨固系統(tǒng)”固定位置，通過錨繩(系泊纜)或撐桿將漂浮式水面光伏方陣與錨固點(diǎn)連接，使漂浮式水面光伏方陣具有抵御一定環(huán)境條件的能力，保證設(shè)計(jì)環(huán)境條件下的方陣穩(wěn)定性及安全性。錨固點(diǎn)通常包括鋼筋混凝土錨塊或錨樁。錨樁的樁底進(jìn)入泥面、樁頂高于泥面而低于水面。

9、為了便于與下文的
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
比較，現(xiàn)舉例說明現(xiàn)有漂浮式水上光伏方陣“錨固系統(tǒng)”技術(shù)，實(shí)施例甲和實(shí)施例乙的站址甲條件為：1)最高水位為6.5m，最低水位為0.5m，泥面高程為-0.5～-2.5m，-15m以淺的淺層地基為淤泥地基，自然含水量(含水率)50％～70％，-15m以下為粘性土或沙性土等地基持力層；2)設(shè)計(jì)波高h(yuǎn)1％＝1m，水面最大風(fēng)速為32.2m/s，最大流速為0.5m/s；3)單個(gè)漂浮式水上光伏方陣參數(shù)：平面尺度為95m×155m，浮體厚度(高度)為0.18m，光伏板的水平傾角為5°，裝機(jī)容量為2mwp。

10、現(xiàn)有漂浮式水上光伏方陣“錨固系統(tǒng)”技術(shù)實(shí)施例甲：鋼筋混凝土錨塊+錨繩系統(tǒng)

11、1、參見圖1、圖2，在漂浮式水上光伏方陣浮體整體邊緣202處，設(shè)置一定數(shù)量的錨固系統(tǒng)，為漂浮式水上光伏方陣浮體整體200固定位置。錨固系統(tǒng)由錨繩601和鋼筋混凝土錨塊602組成，錨繩601的頂端連接漂浮式水面光伏方陣邊緣浮體203，縱向間距2.5m(通常為2.5～6m)，底端連接鋼筋混凝土錨塊602，縱向間距5m(通常為5～6m)，鋼筋混凝土錨塊602頂面埋深0m，即頂面位于泥面103處。浮體采用hdpe(高密度聚乙烯)材料制作，拉伸彈性模量約為0.84～0.95gpa，彎曲彈性模量約為0.73～0.81gpa；

12、作用在單個(gè)漂浮式水上光伏方陣浮體整體200的水平作用力設(shè)計(jì)值為1135kn，設(shè)置鋼筋混凝土錨塊602共100個(gè)，作用在單個(gè)錨塊602上的水平作用力設(shè)計(jì)值為37kn。

13、2、缺點(diǎn)：

14、1)光伏方陣范圍內(nèi)不同位置的泥面高程存在差異(-0.5～-2.5m)，導(dǎo)致各錨塊602的高程不一，在不同水位條件下各錨繩601的張緊程度不一，如果在最高水位時(shí)各錨繩601張緊程度一致(參見圖2)，則在最低水位時(shí)各錨繩601張緊程度就不一致(參見圖4)，如果在最低水位時(shí)各錨繩601張緊程度一致，則在最高水位時(shí)各錨繩601張緊程度就不一致，而漂浮式光伏方陣浮體整體200由hdpe浮體組成，浮體之間采用螺栓連接，浮體的拉伸彈性模量、彎曲彈性模量較小(拉伸彈性模量、彎曲彈性模量不到鋼材彈性模量206gpa的1/200)，相應(yīng)的抗拉剛度、彎曲剛度也較小，將導(dǎo)致漂浮式光伏方陣浮體整體200在平面上發(fā)生顯著變形(參見圖3、圖4)，影響漂浮式水上光伏方陣浮體整體200的耐久性和使用壽命；

15、2)錨塊602容易在使用期不同程度地進(jìn)一步沉入淤泥104內(nèi)，各錨塊602沉入淤泥104的深度不一，導(dǎo)致各錨繩601的張緊程度不一，而漂浮式光伏方陣浮體整體200由hdpe浮體組成，浮體之間采用螺栓連接，浮體的拉伸彈性模量、彎曲彈性模量較小，相應(yīng)的抗拉剛度、彎曲剛度也較小，將導(dǎo)致漂浮式光伏方陣浮體整體200在平面上發(fā)生顯著變形，影響漂浮式水上光伏方陣浮體整體200的耐久性和使用壽命；

16、3)作用在漂浮式水上光伏方陣上的風(fēng)荷載、波浪作用力和水流力，通過漂浮式水面光伏方陣邊緣浮體203傳遞到錨繩601，錨繩601的頂端間距2.5～6m，則漂浮式水上光伏方陣邊緣浮體203的受力點(diǎn)間距同樣為2.5～6m，受力點(diǎn)間距過大，導(dǎo)致邊緣浮體的受力不均勻，容易造成漂浮式水上光伏方陣浮體整體200的平面變形，影響漂浮式水上光伏方陣浮體整體200的耐久性和使用壽命；

17、4)根據(jù)水深條件和水位差條件，漂浮式水上光伏方陣浮體整體邊緣202外的一側(cè)錨固系統(tǒng)占用的水域?qū)挾?01達(dá)到25m，導(dǎo)致可利用的水域面積損失很多，水面積損失率＝[(95+2*25)*(155+2*25)-95*155]/[(95+2*25)*(155+2*25)]＝50.5％；

18、5)迄今為止缺少公認(rèn)的、可靠的錨塊重量理論計(jì)算方法，往往需要通過假定條件下的室內(nèi)試驗(yàn)研究確定，技術(shù)可靠性存疑，已有多個(gè)該類工程在投產(chǎn)后出現(xiàn)走錨及其引起的光伏方陣損壞問題。

19、現(xiàn)有漂浮式水上光伏方陣“錨固系統(tǒng)”技術(shù)實(shí)施例乙：錨樁+錨繩系統(tǒng)

20、1、參見圖5，在漂浮式水上光伏方陣浮體整體邊緣202處，設(shè)置一定數(shù)量的錨固系統(tǒng)，為漂浮式水上光伏方陣浮體整體200固定位置。錨固系統(tǒng)由錨繩601和錨樁603組成，錨繩601的頂端連接漂浮式水面光伏方陣邊緣浮體203，縱向間距2.5m(通常為2.5～6m)，底端連接錨樁603，縱向間距5m(通常為5～6m)，錨樁603的樁底進(jìn)入泥面，至-16m，樁頂高于泥面103而低于水面，取-0.5m。浮體采用hdpe(高密度聚乙烯)材料制作，拉伸彈性模量約為0.84～0.95gpa，彎曲彈性模量約為0.73～0.81gpa；

21、作用在單個(gè)漂浮式水上光伏方陣浮體整體200的水平作用力設(shè)計(jì)值為1135kn，設(shè)置錨樁603共100個(gè)，作用在單個(gè)錨塊602上的水平作用力設(shè)計(jì)值為37kn。

22、2、缺點(diǎn)：

23、1)如果光伏方陣范圍內(nèi)不同位置的泥面高程、地質(zhì)存在差異，錨樁603頂高程不一，在不同水位條件下(如最高水位和最低水位)，各錨繩601的張緊程度不一，而漂浮式光伏方陣浮體整體200由hdpe浮體組成，浮體之間采用螺栓連接，浮體的拉伸彈性模量、彎曲彈性模量較小(拉伸彈性模量、彎曲彈性模量不到鋼材彈性模量206gpa的1/200)，相應(yīng)的抗拉剛度、彎曲剛度也較小，將導(dǎo)致漂浮式水上光伏方陣浮體整體200在平面上發(fā)生顯著變形，影響漂浮式水上光伏方陣浮體整體200的耐久性和使用壽命；

24、2)同實(shí)施例甲的“2、3)”；

25、3)根據(jù)水深條件和水位差條件，漂浮式水上光伏方陣浮體整體邊緣202外的一側(cè)錨固系統(tǒng)占用的水域?qū)挾?01達(dá)到21m，導(dǎo)致可利用的水域面積損失較多，水面積損失率＝[(95+2*21)*(155+2*21)-95*155]/[(95+2*21)*(155+2*21)]＝45.4％。

26、綜上所述，現(xiàn)有技術(shù)存在諸多問題，一直以來困擾行業(yè)而未能得到解決，影響了水上光伏發(fā)電行業(yè)的發(fā)展，特別是在風(fēng)速、波高、流速較大地區(qū)水上光伏發(fā)電行業(yè)的發(fā)展。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、為避免歧義，說明有關(guān)用詞的含義：

2、1、本說明書所稱“定位樁”屬于本發(fā)明技術(shù)方案的一部分(不屬于現(xiàn)有技術(shù))，指，設(shè)置在漂浮式水上光伏方陣浮體整體的四周邊界外緣處，為漂浮式水上光伏方陣固定位置的樁基結(jié)構(gòu)，縱向間距一般5～30m，其樁頂一般高于當(dāng)?shù)?5～50年一遇高水位，其樁底進(jìn)入泥面一定深度。定位樁不同于錨樁。

3、2、本說明書所稱“浮動(dòng)水平梁”屬于本發(fā)明技術(shù)方案的一部分(不屬于現(xiàn)有技術(shù))，指，水平放置在漂浮式水上光伏方陣整體的四周邊界外緣處的水面上、與漂浮式水上光伏方陣邊緣浮體柔性連接、隨水面浮動(dòng)的鋼管或鋼箱梁，鋼管或鋼箱梁兩端封閉形成水密產(chǎn)生浮力，或鋼管或鋼箱梁內(nèi)填充泡沫塑料產(chǎn)生浮力。

4、本發(fā)明的目的在于為漂浮式水上光伏方陣提供一種新的技術(shù)可靠的固定方法，大幅度提高漂浮式水上光伏方陣浮體整體在平面上的整體性和抗拉剛度、彎曲剛度，從而大幅度地減小漂浮式水上光伏方陣浮體整體在平面上的變形，有效提高漂浮式水上光伏方陣浮體的耐久性，同時(shí)大幅度地減小漂浮式水上光伏方陣固定系統(tǒng)占用水域的寬度，有效提高水域面積的利用率(即有效降低水域面積的損失率)，解決現(xiàn)有技術(shù)的不足。

5、為實(shí)現(xiàn)以上目標(biāo)，本發(fā)明提供的技術(shù)方案包括：

6、第一種漂浮式水上光伏方陣固定位置的方法：

7、1、在漂浮式水上光伏方陣浮體整體的四周邊界外緣處，設(shè)置四周的浮動(dòng)水平梁和一定數(shù)量的定位樁，定位樁為直樁，為漂浮式水上光伏方陣浮體整體固定位置；所述浮動(dòng)水平梁水平放置在定位樁與漂浮式水上光伏方陣邊緣浮體之間的水面上，隨水面浮動(dòng)；

8、2、定位樁結(jié)構(gòu)

9、所述定位樁，樁頂高于當(dāng)?shù)?5～50年一遇高水位或當(dāng)?shù)刈罡咚唬⒘粲幸欢ǜ挥?，富余一般?.5m～1.0m，樁底進(jìn)入泥面一定深度，宜進(jìn)入除浮泥、流泥、淤泥以外的地基持力層，樁基類型采用鋼管樁或鋼管樁灌混凝土樁芯、灌注樁、phc管樁、組合樁等；

10、定位樁的縱向間距一般為5～30m，鋼管樁的直徑一般為0.2～2m；

11、定位樁的具體縱向間距、入土深度、樁基規(guī)格(如鋼管樁的直徑、壁厚等，灌注樁的直徑、配筋等)可根據(jù)水深條件、地質(zhì)條件，以及不同水位、流速、風(fēng)速、波浪工況組合條件下，漂浮式水上光伏方陣的風(fēng)荷載、波浪作用力和水流力傳遞到定位樁的作用效應(yīng)組合設(shè)計(jì)值，以定位樁的承載力設(shè)計(jì)值不小于定位樁承受的作用效應(yīng)組合設(shè)計(jì)值、定位樁的水平位移不超過正常使用限值為原則，計(jì)算確定，并符合構(gòu)造要求和防腐等耐久性要求；計(jì)算方法、樁基結(jié)構(gòu)本身屬于水運(yùn)工程行業(yè)建設(shè)領(lǐng)域成熟的現(xiàn)有技術(shù)，不再贅述。

12、3、浮動(dòng)水平梁結(jié)構(gòu)

13、1)浮動(dòng)水平梁結(jié)構(gòu)方案一

14、浮動(dòng)水平梁結(jié)構(gòu)采用兩端封閉形成水密的鋼管或鋼箱梁，鋼管或鋼箱梁可以進(jìn)一步在中間設(shè)置一定數(shù)量的水密艙，以避免鋼管或鋼箱梁局部破損后失去浮力或浮力不足；

15、浮動(dòng)水平梁也可以采用若干根兩端封閉形成水密的鋼管或鋼箱梁，通過鋼管或鋼箱梁兩端的法蘭和螺栓連接成一根梁；

16、四周的浮動(dòng)水平梁可通過法蘭+螺栓或焊接、鏈接等方式連接為一個(gè)整體，進(jìn)一步提高漂浮式水上光伏方陣浮體整體的整體性和抗拉剛度、彎曲剛度；

17、鋼管的規(guī)格一般為直徑0.2～1m，鋼箱梁橫斷面為矩形或正方形薄壁結(jié)構(gòu)，規(guī)格一般為寬度0.2～1m，高度0.2～1m，具體規(guī)格(鋼管的直徑、壁厚，鋼箱梁上下翼緣的寬度及厚度、兩側(cè)腹板的高度及厚度等)可根據(jù)不同水位、流速、風(fēng)速、波浪工況組合條件下，漂浮式水上光伏方陣的風(fēng)荷載、波浪作用力和水流力傳遞到浮動(dòng)水平梁上的作用效應(yīng)組合設(shè)計(jì)值，以浮動(dòng)水平梁的承載力設(shè)計(jì)值不小于浮動(dòng)水平梁所承受的作用效應(yīng)組合設(shè)計(jì)值、浮動(dòng)水平梁的水平變形不超過正常使用限值為原則，以及鋼管或鋼箱梁的自重小于鋼管或鋼箱梁在水中的排水量為原則，計(jì)算確定，并符合構(gòu)造要求和防腐等耐久性要求；計(jì)算方法、鋼管結(jié)構(gòu)、鋼箱梁結(jié)構(gòu)本身屬于水運(yùn)工程行業(yè)建設(shè)領(lǐng)域成熟的現(xiàn)有技術(shù)，不再贅述；

18、鋼管或鋼箱梁兩端封閉形成水密的方法：在鋼管或鋼箱梁兩端的橫斷面方向，分別采用一塊鋼板，與鋼管或鋼箱梁進(jìn)行連續(xù)性焊接，形成封閉區(qū)域，實(shí)現(xiàn)水密；

19、鋼管或鋼箱梁中間設(shè)置水密艙的方法：在鋼管或鋼箱梁中間區(qū)段的橫斷面方向的內(nèi)壁上，采用鋼板，與鋼管或鋼箱梁的內(nèi)壁進(jìn)行連續(xù)性焊接，形成具有水密效果的隔艙；

20、法蘭可與鋼管或鋼箱梁兩端的封閉鋼板合二為一，法蘭、螺栓、焊接為成熟的現(xiàn)有技術(shù)，不再贅述；

21、2)浮動(dòng)水平梁結(jié)構(gòu)方案二

22、浮動(dòng)水平梁結(jié)構(gòu)采用鋼管或鋼箱梁內(nèi)填充泡沫塑料，可以采用若干根鋼管或鋼箱梁內(nèi)填充泡沫塑料，通過鋼管或鋼箱梁兩端的法蘭和螺栓連接成一根梁；

23、四周的浮動(dòng)水平梁可通過法蘭+螺栓或焊接、鏈接等方式連接為一個(gè)整體，進(jìn)一步提高漂浮式水上光伏方陣的整體性和抗拉剛度、彎曲剛度；

24、鋼管的規(guī)格一般為直徑0.2～1m，鋼箱梁橫斷面為矩形或正方形薄壁結(jié)構(gòu)，規(guī)格一般為寬度0.2～1m，高度0.2～1m，具體規(guī)格(鋼管的直徑、壁厚，鋼箱梁上下翼緣的寬度及厚度、兩側(cè)腹板的高度及厚度等)可根據(jù)不同水位、流速、風(fēng)速、波浪工況組合條件下，漂浮式水上光伏方陣的風(fēng)荷載、波浪作用力和水流力傳遞到浮動(dòng)水平梁上的作用效應(yīng)組合設(shè)計(jì)值，以浮動(dòng)水平梁的承載力設(shè)計(jì)值不小于浮動(dòng)水平梁所承受的作用效應(yīng)組合設(shè)計(jì)值、浮動(dòng)水平梁的水平變形不超過正常使用限值為原則，以及鋼管或鋼箱梁的自重(含內(nèi)填充泡沫塑料的重量)小于鋼管或鋼箱梁內(nèi)填充泡沫塑料在水中的排水量為原則，計(jì)算確定，并符合構(gòu)造要求和防腐等耐久性要求；計(jì)算方法、鋼管結(jié)構(gòu)、鋼箱梁結(jié)構(gòu)本身屬于水運(yùn)工程行業(yè)建設(shè)領(lǐng)域成熟的現(xiàn)有技術(shù)，發(fā)泡聚苯乙烯采用現(xiàn)有技術(shù)，不再贅述；

25、泡沫塑料的材質(zhì)采用發(fā)泡聚苯乙烯或發(fā)泡聚乙烯、發(fā)泡聚丙烯等，優(yōu)先選擇高發(fā)泡材料。

26、法蘭、螺栓、焊接為成熟的現(xiàn)有技術(shù)，不再贅述。

27、4、浮動(dòng)水平梁與定位樁和漂浮式水上光伏方陣邊緣浮體的連接

28、1)浮動(dòng)水平梁，在定位樁側(cè)，采用抱箍或抱鏈，與定位樁連接，抱箍或抱鏈與定位樁之間留有一定的間隙，既保證浮動(dòng)水平梁隨水面浮動(dòng)，又保證浮動(dòng)水平梁與定位樁在平面上連接在一起，起到平面上固定位置的作用，抱箍或抱鏈的間距同定位樁的間距；另一側(cè)通過浮體側(cè)抱耳及連接件與漂浮式水上光伏方陣邊緣浮體柔性連接，浮體側(cè)抱耳及連接件間距可以取1.5～2.5m；

29、2)抱箍采用圓鋼或型鋼、鋼板制作，通過螺栓、焊接等方法固定在浮動(dòng)水平梁的梁身上；抱鏈采用鐵鏈制作，通過螺栓或焊接、穿孔等方法固定在浮動(dòng)水平梁的梁身上，具體規(guī)格可根據(jù)不同水位、流速、風(fēng)速、波浪工況組合條件下，漂浮式水上光伏方陣的風(fēng)荷載、波浪作用力和水流力傳遞到定位樁上的作用效應(yīng)組合設(shè)計(jì)值，以抱箍或抱鏈的抗拉、抗剪等承載力設(shè)計(jì)值不小于抱箍或抱鏈所承受的作用效應(yīng)組合設(shè)計(jì)值為原則，計(jì)算確定，并符合構(gòu)造要求和防腐等耐久性要求；計(jì)算方法、抱箍、鐵鏈結(jié)構(gòu)本身屬于水運(yùn)工程行業(yè)建設(shè)領(lǐng)域成熟的現(xiàn)有技術(shù)，不再贅述；

30、3)浮體側(cè)抱耳采用圓鋼或鋼板制作，通過焊接固定在浮動(dòng)水平梁的梁身上，連接件采用高分子材料繩(如聚丙烯繩、聚乙烯繩、聚酯繩、尼龍繩等)或鋼絲繩、鐵鏈、卸扣、掛鉤等，浮體側(cè)抱耳、連接件的具體規(guī)格可根據(jù)不同水位、流速、風(fēng)速、波浪工況組合條件下，漂浮式水上光伏方陣的風(fēng)荷載、波浪作用力和水流力傳遞到浮體側(cè)抱耳、連接件的作用效應(yīng)組合設(shè)計(jì)值，以承載力設(shè)計(jì)值不小于所承受的作用效應(yīng)組合設(shè)計(jì)值為原則，計(jì)算確定，并符合構(gòu)造要求和防老化或防腐等耐久性要求；計(jì)算方法、浮體側(cè)抱耳及連接件結(jié)構(gòu)本身屬于成熟的現(xiàn)有技術(shù)，不再贅述；

31、5、與現(xiàn)有“錨固系統(tǒng)”技術(shù)相比，其有益效果是，

32、1)四周的浮動(dòng)水平梁的應(yīng)用：

33、(1)由于鋼材的彈性模量約為206gpa，是浮體hdpe彈性模量(拉伸彈性模量約為0.84～0.95gpa，彎曲彈性模量約為0.73～0.81gpa)的200倍以上，大幅度地提高漂浮式光伏方陣浮體整體的整體性和抗拉剛度、彎曲剛度(在浮動(dòng)水平梁與單個(gè)浮體的截面積、截面模量相當(dāng)?shù)那闆r下，一根浮動(dòng)水平梁的抗拉剛度、彎曲剛度是單個(gè)浮體的200倍以上，是漂浮式光伏方陣浮體整體的20倍以上)，有效改善漂浮式水上光伏方陣浮體整體的平面變形和耐久性；

34、(2)浮動(dòng)水平梁與漂浮式水上光伏方陣邊緣浮體的柔性連接間距為1.5～2.5m，作用在漂浮式水上光伏方陣上的風(fēng)荷載、波浪作用力和水流力，可以均勻地傳遞到浮動(dòng)水平梁，再通過浮動(dòng)水平梁傳遞到定位樁，受力較為均勻，進(jìn)一步改善漂浮式水上光伏方陣浮體整體的平面變形和耐久性(而現(xiàn)有錨固系統(tǒng)技術(shù)，作用在漂浮式水上光伏方陣上的風(fēng)荷載、波浪作用力和水流力，通過錨繩或撐桿傳遞到錨固點(diǎn)，錨繩或撐桿的間距一般取2.5～6m，則漂浮式水上光伏方陣邊緣浮體的受力點(diǎn)間距2.5～6m，受力點(diǎn)間距過大，導(dǎo)致邊緣浮體的受力不均勻，容易造成漂浮式水上光伏方陣浮體整體的平面變形，影響耐久性)；

35、2)定位樁的應(yīng)用：

36、(1)一排定位樁可同步受力，解決了現(xiàn)有漂浮式水上光伏方陣“錨固系統(tǒng)”技術(shù)在不同水位條件下各錨繩的張緊程度不一、導(dǎo)致漂浮式光伏方陣浮體整體在平面上發(fā)生顯著變形，影響漂浮式水上光伏方陣浮體整體的耐久性和使用壽命的問題；

37、(2)定位樁水平變位不超過0.5m，漂浮式水上光伏方陣浮體整體邊緣外的一側(cè)固定系統(tǒng)占用水域的寬度不超過5m，與現(xiàn)有技術(shù)實(shí)施例甲、乙相比，大幅度地降低水域面積的損失率。

38、或者，第二種漂浮式水上光伏方陣固定位置的方法：

39、1、在漂浮式水上光伏方陣浮體整體的四周邊界外緣處，設(shè)置四周的浮動(dòng)水平梁和一定數(shù)量的定位樁，定位樁采用由1根直樁和1根斜樁組成的半叉樁形式，為漂浮式水上光伏方陣浮體整體固定位置；所述浮動(dòng)水平梁水平放置在直樁與漂浮式水上光伏方陣邊緣浮體之間的水面上，隨水面浮動(dòng)；

40、2、定位樁結(jié)構(gòu)

41、直樁位于漂浮式水上光伏方陣側(cè)，斜樁位于另外一側(cè)，斜度1：3～1：7，直樁和斜樁在頂部采用焊接、螺栓連接或鐵鏈連接等方式連接；

42、定位樁，樁頂高于當(dāng)?shù)?5～50年一遇高水位或當(dāng)?shù)刈罡咚唬⒘粲幸欢ǜ挥?，富余一般?.5m～1.0m，樁底進(jìn)入泥面一定深度，宜進(jìn)入除浮泥、流泥、淤泥以外的地基持力層，樁基類型采用鋼管樁或鋼管樁灌混凝土樁芯、灌注樁(斜樁除外)、phc管樁、組合樁等；

43、定位樁縱向間距一般為6～30m，鋼管樁的直徑一般為0.2～2m；

44、定位樁的具體縱向間距、入土深度、樁基規(guī)格(如鋼管樁的直徑、壁厚等，灌注樁的直徑、配筋等)可根據(jù)水深條件、地質(zhì)條件，以及不同水位、流速、風(fēng)速、波浪工況組合條件下，漂浮式水上光伏方陣的風(fēng)荷載、波浪作用力和水流力傳遞到定位樁的作用效應(yīng)組合設(shè)計(jì)值，以定位樁的承載力設(shè)計(jì)值不小于定位樁承受的作用效應(yīng)組合設(shè)計(jì)值、定位樁的水平位移不超過正常使用限值為原則，計(jì)算確定，并符合構(gòu)造要求和防腐等耐久性要求；計(jì)算方法、定位樁結(jié)構(gòu)本身屬于水運(yùn)工程行業(yè)建設(shè)領(lǐng)域成熟的現(xiàn)有技術(shù)，不再贅述。

45、3、浮動(dòng)水平梁結(jié)構(gòu)：同第一種漂浮式水上光伏方陣固定位置的方法的“3”；

46、4、浮動(dòng)水平梁與定位樁和漂浮式水上光伏方陣邊緣浮體的連接

47、1)浮動(dòng)水平梁，在定位樁側(cè)，采用抱箍或抱鏈，與直樁連接，抱箍或抱鏈與直樁之間留有一定的間隙，既保證浮動(dòng)水平梁隨水面浮動(dòng)，又保證浮動(dòng)水平梁與直樁在平面上連接在一起，起到平面上固定位置的作用，抱箍或抱鏈的間距同直樁的間距；另一側(cè)通過浮體側(cè)抱耳及連接件與漂浮式水上光伏方陣邊緣浮體柔性連接，浮體側(cè)抱耳及連接件間距可以取1.5～2.5m；

48、2)同第一種漂浮式水上光伏方陣固定位置的方法的“4、2)”；

49、3)同第一種漂浮式水上光伏方陣固定位置的方法的“4、3)”。

50、5、與現(xiàn)有“錨固系統(tǒng)”技術(shù)相比，其有益效果是：

51、1)四周的浮動(dòng)水平梁的應(yīng)用：同第一種漂浮式水上光伏方陣固定位置的方法；

52、2)定位樁的應(yīng)用：

53、(1)同第一種漂浮式水上光伏方陣固定位置的方法；

54、(2)定位樁水平變位不超過0.5m，漂浮式水上光伏方陣浮體整體邊緣外的一側(cè)固定系統(tǒng)占用水域的寬度不超過10m，與現(xiàn)有技術(shù)實(shí)施例甲、乙相比，大幅度地降低水域面積的損失率；

55、(3)定位樁采用半叉樁形式后，形成類似于三角架結(jié)構(gòu)，可有效發(fā)揮斜樁抗拉能力強(qiáng)的作用，顯著減小直樁的彎矩設(shè)計(jì)值和直樁頂部的水平位移，進(jìn)一步改善漂浮式水上光伏方陣浮體整體的平面變形和耐久性。

56、或者，第三種漂浮式水上光伏方陣固定位置的方法：

57、1、在漂浮式水上光伏方陣浮體整體的四周邊界外緣處，設(shè)置四周的浮動(dòng)水平梁和一定數(shù)量的定位樁，定位樁為直樁，同時(shí)在定位樁外側(cè)相應(yīng)設(shè)置錨固系統(tǒng)，為漂浮式水上光伏方陣浮體整體固定位置；所述浮動(dòng)水平梁水平放置在定位樁與漂浮式水上光伏方陣邊緣浮體之間的水面上，隨水面浮動(dòng)；

58、2、定位樁結(jié)構(gòu)：同第一種漂浮式水上光伏方陣固定位置的方法的“2”；

59、3、浮動(dòng)水平梁結(jié)構(gòu)：同第一種漂浮式水上光伏方陣固定位置的方法的“3”；

60、4、浮動(dòng)水平梁與定位樁和漂浮式水上光伏方陣邊緣浮體的連接：同第一種漂浮式水上光伏方陣固定位置的方法的“4”；

61、5、錨固系統(tǒng)由錨繩和錨固點(diǎn)組成，錨繩的頂端與定位樁頂部連接，縱向間距同定位樁，錨繩的底端與錨固點(diǎn)連接，錨固點(diǎn)采用鋼筋混凝土錨塊、鐵錨或錨樁，縱向間距同定位樁；錨樁頂高程應(yīng)高于泥面而不應(yīng)高于檢修維護(hù)通道設(shè)計(jì)底高程，以免影響檢修維護(hù)船舶的通航；錨繩、錨固點(diǎn)均采用現(xiàn)有技術(shù)。

62、6、與現(xiàn)有“錨固系統(tǒng)”技術(shù)相比，其有益效果是：

63、1)四周的浮動(dòng)水平梁的應(yīng)用：同第一種漂浮式水上光伏方陣固定位置的方法；

64、2)定位樁的應(yīng)用：

65、(1)同第一種漂浮式水上光伏方陣固定位置的方法；

66、(2)增加錨固系統(tǒng)后，定位樁和錨固系統(tǒng)形成類似于三角架結(jié)構(gòu)，可有效發(fā)揮錨固系統(tǒng)抗拉能力強(qiáng)的作用，顯著減小定位樁的彎矩設(shè)計(jì)值和定位樁頂部的水平位移，進(jìn)一步改善漂浮式水上光伏方陣浮體整體的平面變形和耐久性。

67、或者，第四種漂浮式水上光伏方陣固定位置的方法：

68、1、在漂浮式水上光伏方陣浮體整體的四周邊界外緣處，設(shè)置四周的浮動(dòng)水平梁和一定數(shù)量的錨樁、錨繩，為漂浮式水上光伏方陣浮體整體固定位置；所述浮動(dòng)水平梁水平放置在錨繩頂端與漂浮式水上光伏方陣邊緣浮體之間的水面上，隨水面浮動(dòng)；

69、2、錨樁、錨繩結(jié)構(gòu)

70、錨樁為直樁，錨樁頂高程高于泥面而不應(yīng)高于檢修維護(hù)通道設(shè)計(jì)底高程，以免影響檢修維護(hù)船舶的通航；樁底進(jìn)入泥面一定深度，宜進(jìn)入除浮泥、流泥、淤泥以外的地基持力層，樁基類型采用鋼管樁或鋼管樁灌混凝土樁芯、灌注樁、phc管樁、組合樁等；

71、錨樁的縱向間距一般為5～30m，鋼管樁的直徑一般為0.2～2m；

72、錨樁的具體縱向間距、入土深度、樁基規(guī)格(如鋼管樁的直徑、壁厚等)可根據(jù)水深條件、地質(zhì)條件，以及不同水位、流速、風(fēng)速、波浪工況組合條件下，漂浮式水上光伏方陣的風(fēng)荷載、波浪作用力和水流力傳遞到錨樁的作用效應(yīng)組合設(shè)計(jì)值，以錨樁的承載力設(shè)計(jì)值不小于錨樁承受的作用效應(yīng)組合設(shè)計(jì)值、錨樁的水平位移不超過正常使用限值為原則，計(jì)算確定，并符合構(gòu)造要求和防腐等耐久性要求；計(jì)算方法、錨樁結(jié)構(gòu)本身屬于成熟的現(xiàn)有技術(shù)，不再贅述；

73、錨繩的頂端通過錨樁側(cè)抱耳連接浮動(dòng)水平梁，縱向間距一般2.5～15m，底端連接錨樁。

74、錨繩的規(guī)格可根據(jù)不同水位、流速、風(fēng)速、波浪工況組合條件下，漂浮式水上光伏方陣的風(fēng)荷載、波浪作用力和水流力傳遞到錨繩上的作用效應(yīng)組合設(shè)計(jì)值，以錨繩的承載力設(shè)計(jì)值不小于錨繩所承受的作用效應(yīng)組合設(shè)計(jì)值為原則，計(jì)算確定，并符合構(gòu)造要求和防腐等耐久性要求；計(jì)算方法、錨繩結(jié)構(gòu)本身屬于成熟的現(xiàn)有技術(shù)，不再贅述；

75、3、浮動(dòng)水平梁結(jié)構(gòu)：同第一種漂浮式水上光伏方陣固定位置的方法的“3”；

76、4、浮動(dòng)水平梁與定位樁和漂浮式水上光伏方陣邊緣浮體的連接

77、1)浮動(dòng)水平梁，在錨樁側(cè)，通過錨樁側(cè)抱耳、錨繩與錨樁連接，錨樁側(cè)抱耳、錨繩的間距2.5～15m；另一側(cè)通過浮體側(cè)抱耳、連接件與漂浮式水上光伏方陣邊緣浮體柔性連接，浮體側(cè)抱耳及連接件間距可取1.5～2.5m；

78、2)錨樁側(cè)抱耳采用圓鋼或鋼板制作，通過焊接固定在浮動(dòng)水平梁的梁身上，具體規(guī)格可根據(jù)不同水位、流速、風(fēng)速、波浪工況組合條件下，漂浮式水上光伏方陣的風(fēng)荷載、波浪作用力和水流力傳遞到錨樁側(cè)抱耳的作用效應(yīng)組合設(shè)計(jì)值，以承載力設(shè)計(jì)值不小于所承受的作用效應(yīng)組合設(shè)計(jì)值為原則，計(jì)算確定，并符合構(gòu)造要求和防腐等耐久性要求；計(jì)算方法、錨樁側(cè)抱耳結(jié)構(gòu)本身屬于成熟的現(xiàn)有技術(shù)，不再贅述；

79、3)浮體側(cè)抱耳、連接件：同第一種漂浮式水上光伏方陣固定位置的方法的“4、3)”。

80、5、與現(xiàn)有“錨固系統(tǒng)”技術(shù)相比，其有益效果是：

81、1)四周的浮動(dòng)水平梁的應(yīng)用：第一種漂浮式水上光伏方陣固定位置的方法。

82、由于采用上述技術(shù)方案，為漂浮式水上光伏方陣提供一種新的技術(shù)可靠的固定方法，大幅度提高漂浮式水上光伏方陣浮體整體在平面上的抗拉剛度、彎曲剛度，從而大幅度地減小漂浮式水上光伏方陣浮體整體在平面上的變形，有效提高漂浮式水上光伏方陣浮體的耐久性，同時(shí)大幅度地減小漂浮式水上光伏方陣固定系統(tǒng)占用水域的寬度，有效提高水域面積的利用率(即有效降低水域面積的損失率)，有效解決現(xiàn)有技術(shù)的不足。

83、本發(fā)明的技術(shù)方案、方法適用于光伏發(fā)電工程行業(yè)，在江、河、湖、海、水庫(kù)、蓄水池的水面上建設(shè)的水上光伏發(fā)電工程，特別適用于低水位時(shí)水深大于0.5m、水位變化較大，風(fēng)速、波高、流速較大地區(qū)的水上光伏發(fā)電工程。