一种海上光伏发电站的施工方式

技术领域

本发明涉及海上光伏设备技术领域，具体涉及一种海上光伏发电站的施工方式。

背景技术

海上光伏发电站能够利用光伏电池的光生伏特效应，将太阳辐射能直接转换成电能的发电系统，一般包含变压器、逆变器和光伏方阵，以及相关辅助设施等。

由于海洋环境条件不同于内河、湖泊，其环境更加恶劣，因此也对施工的船机和装备提出了更高的要求。然而，用于承载光伏组件的光伏桩基础的间距小于现有船机宽度(15米以上)，这使得现有的桩基固定式水面光伏的施工方法一般参照内河、湖泊、遮蔽海域的水面光伏施工方法，即一般采用小型漂浮结构外加支架进行打桩作业。此类打桩设备结构简单、安全性差、作业效率低，属于临时设施，缺乏规范性管理，且在对光伏支架、光伏组件进行装配的过程中需要施工人员爬到桩顶来实施固定，面对海浪等复杂的海洋环境，施工人员安全无法保证，给工程建设规范性、经济性、可靠性带来极大挑战。

发明内容

因此，本发明要解决的技术问题在于克服现有技术中的海上光伏发电站的施工方法作业效率低、安全性差、可靠性差的缺陷，从而提供一种海上光伏发电站的施工方法，作业效率较高、安全性好，可靠性佳。

为了解决上述问题，本发明提供了一种海上光伏发电站的施工方式，包括：建设海上光伏发电站的送出工程，海上光伏发电站的送出工程包括搭设集电线路钢栈桥；控制位于集电线路钢栈桥的两侧的船舶分别沿集电线路钢栈桥的长度方向往复运动，当船舶行驶至靠近集电线路钢栈桥的端部位置时，控制船舶朝远离集电线路钢栈桥的方向行驶第一距离，第一距离为光伏桩基础的预设间距，光伏桩基础用于承载海上光伏发电站的光伏支架和光伏组件；在船舶运动的过程中，控制船舶在靠近集电线路钢栈桥的一侧进行光伏桩基础的沉桩作业，直至完成光伏桩基础的沉桩作业；将光伏支架和光伏组件吊装至光伏桩基础上；将光伏支架与光伏桩基础固定连接；敷设海上送出工程的电缆，将光伏组件并网。

进一步地，建设海上光伏发电站的送出工程，包括：

建设集控中心的桩基础；

搭设集电线路钢栈桥；

在集电线路钢栈桥的两侧建设平台，在平台上安装箱式变电站和逆变器。

进一步地，敷设海上送出工程的电缆，将光伏组件并网，具体包括：

每将一组光伏支架与光伏桩基础固定连接，将光伏组件与汇流箱通信连接，汇流箱与直流配电柜通信连接，直流配电柜与逆变器通信连接、逆变器与箱式变电站通信连接，箱式变电站与升压站通信连接。

进一步地，将光伏支架和光伏组件吊装至光伏桩基础上，具体包括：

对光伏支架和光伏组件进行预组装；

将经过预组装的光伏支架和光伏组件整体吊装至光伏桩基础上。

进一步地，对光伏支架和光伏组件进行预组装包括：

将光伏桩基础对应区域的光伏支架和光伏组件进行预装配。

进一步地，光伏桩基础的沉桩作业和光伏支架和光伏组件的吊装作业均由第一船舶实施，第一船舶上设置有至少两个沉桩吊机；或，

光伏桩基础的沉桩作业由第一船舶实施，光伏支架和光伏组件的吊装作业由第二船舶实施，第二船舶位于第一船舶的后侧，并与第一船舶间隔第二距离，且与第一船舶的行驶速度相同，第一船舶上设置有至少两个沉桩吊机。

进一步地，海上光伏发电站的施工方式还包括：

使用运桩船承载光伏桩基础，并将光伏桩基础转运到第一船舶上。

进一步地，使用运桩船承载光伏桩基础，并将光伏桩基础转运到第一船舶上，具体包括：

控制运桩船靠泊在第一船舶的一侧；

第一船舶的远离集电线路钢栈桥的一侧设置有转运吊机，控制转运吊机将运桩船上的光伏桩基础转移到第一船舶的甲板上。

进一步地，控制船舶在靠近集电线路钢栈桥的一侧进行光伏桩基础的沉桩作业，直至完成光伏桩基础的沉桩作业，具体包括：

使用沉桩定位架控制相邻的光伏桩基础之间的间距；

控制第一船舶每行驶第三距离后抛锚，沉桩吊机在靠近集电线路钢栈桥的一侧进行光伏桩基础的沉桩作业，第三距离的长度为第一船舶的长度的1-1.5倍。

进一步地，光伏支架与光伏桩基础相互插接。

本发明具有以下优点：

本发明实施例的海上光伏发电站的施工方式在进行沉桩作业前先建设了海上光伏发电站的送出工程，这使得在沉桩作业过程中，每完成一个光伏组件的安装就能立即进行电缆的敷设和光伏组件的并网，由此大大提升了海上光伏发电站的施工效率。同时，由于船舶被控制而在靠近集电线路钢栈桥的一侧进行光伏桩基础的沉桩作业，这使得即时船舶的宽度大于光伏桩基础的预设间距，其也能够用于对光伏桩基础进行沉桩操作，允许了标准船机被用于光伏发电站的施工过程中，避免了因使用小型漂浮结构而导致的安全性差、作业效率低和缺乏规范性管理等缺陷。因此，本发明实施例的海上光伏发电站的施工方式能够克服现有技术中的海上光伏发电站的施工过程安全性差、作业效率低和缺乏规范性管理等缺陷，本发明实施例的海上光伏发电站的施工方法安全性好，作用效率高，便于规范性管理。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1示出了本发明实施例的海上光伏发电站的施工方法的流程图；

图2为本发明实施例的海上光伏发电站的示意图；

图3为本发明实施例的海上光伏发电站的施工过程中的示意图，此时第一船舶正在进行沉桩施工；

图4为本发明实施例的海上光伏发电站的平台和集电线路钢栈桥的放大图；

图5为本发明实施例的海上光伏发电站的施工过程中的示意图，此时第一船舶正在进行沉桩施工，第二船舶正在向光伏桩基础上吊装光伏支架和光伏组件；

图6为本发明实施例的海上光伏发电站的施工过程中的示意图；

图7为本发明实施例的海上光伏发电站的施工方法所使用的第一船舶；

图8为本发明实施例的海上光伏发电站的施工方法所使用的第二船舶。

附图标记说明：

1、集电线路钢栈桥；2、光伏桩基础；3、集控中心；4、平台；5、第一船舶；51、沉桩吊机；52、转运吊机；6、第二船舶。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

此外，下面所描述的本发明不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。

图1示出了本发明实施例的海上光伏发电站的施工方法的流程图。图2为本发明实施例的海上光伏发电站的示意图。图3为本发明实施例的海上光伏发电站的施工过程中的示意图，此时第一船舶正在进行沉桩施工。如图1、图2和图3所示，本发明涉及一种海上光伏发电站的施工方式，包括步骤S1、步骤S2、步骤S3、步骤S4、步骤S5和步骤S6。其中，

步骤S1包括：建设海上光伏发电站的送出工程，海上光伏发电站的送出工程包括搭设集电线路钢栈桥1。

步骤S2包括：控制位于集电线路钢栈桥1的两侧的船舶分别沿集电线路钢栈桥1的长度方向往复运动，当船舶行驶至靠近集电线路钢栈桥1的端部位置时，控制船舶朝远离集电线路钢栈桥1的方向行驶第一距离，第一距离为光伏桩基础2的预设间距(见图6)，光伏桩基础2用于承载海上光伏发电站的光伏支架和光伏组件。

步骤S3包括：在船舶运动的过程中，控制船舶在靠近集电线路钢栈桥1的一侧进行光伏桩基础2的沉桩作业，直至完成光伏桩基础2的沉桩作业。

步骤S4包括：将光伏支架和光伏组件吊装至光伏桩基础2上。

步骤S5包括：将光伏支架与光伏桩基础2固定连接。

步骤S6包括：敷设海上送出工程的电缆，将光伏组件并网。

本发明实施例的海上光伏发电站的施工方式在进行沉桩作业前先建设了海上光伏发电站的送出工程，这使得在沉桩作业过程中，每完成一个光伏组件的安装就能立即进行电缆的敷设和光伏组件的并网，由此大大提升了海上光伏发电站的施工效率。同时，由于船舶被控制而在靠近集电线路钢栈桥1的一侧进行光伏桩基础2的沉桩作业，这使得即时船舶的宽度大于光伏桩基础2的预设间距，其也能够用于对光伏桩基础2进行沉桩操作，不受桩基础的预设间距的约束，允许了标准船机被用于光伏发电站的施工过程中，避免了因使用小型漂浮结构而导致的安全性差、作业效率低和缺乏规范性管理等缺陷。因此，本发明实施例的海上光伏发电站的施工方式能够克服现有技术中的海上光伏发电站的施工过程安全性差、作业效率低和缺乏规范性管理等缺陷，本发明实施例的海上光伏发电站的施工方法安全性好，作用效率高，便于规范性管理。本领域技术人员能够根据海上光伏发电站的具体情况对光伏桩基础2的预设间距进行选择，故在此不再详述。

在本实施例中，步骤S1主要包括：步骤S11、步骤S12和步骤S13。

其中，

步骤S11主要包括：建设集控中心3的桩基础。

步骤S12主要包括：搭设集电线路钢栈桥1。

步骤S13主要包括：在集电线路钢栈桥1的两侧建设平台4，在平台4上安装箱式变电站和逆变器。平台4见图4。其中，集控中心3优选为陆上集控中心。

集电线路钢栈桥1是送出工程的基础，是海上光伏发电送出的保障，优先进行栈桥施工可以优先确保路由畅通，路由畅通后，光伏支架和光伏组件完成施工、吊装即可进行并网发电。预先建设集控中心3的光伏桩基础2和平台4能够保证在沉桩施工完成后能够即刻进行敷设电缆和并网发电的操作。

在本实施例中，步骤S6主要包括：

每将一组光伏支架与光伏桩基础2固定连接，将光伏组件与汇流箱通信连接，汇流箱与直流配电柜通信连接，直流配电柜与逆变器通信连接、逆变器与箱式变电站通信连接，箱式变电站与升压站通信连接。

步骤S4可选为包括：先将光伏支架吊装至光伏桩基础2上，再将光伏组件安装在光伏支架上。光伏组件优选但不限于包括光伏面板。优选地，在本实施例中，步骤S4具体包括步骤S41和步骤S42。

步骤S41：对光伏支架和光伏组件进行预组装；

步骤S42：将经过预组装的光伏支架和光伏组件吊装至光伏桩基础2上。对光伏支架和光伏组件进行预组装优选但不限于包括组装光伏支架、组装光伏组件，以及将光伏组件安装在光伏支架上。通过对光伏支架和光伏组件进行预组装，既使得装配光伏支架和光伏组件的步骤能够与建设海上光伏发电站的送出工程或者是沉桩操作同步进行，以使得当每个光伏桩基础2的沉桩操作完成后都能够立即在光伏桩基础2上吊装光伏支架和光伏组件，大大提升了海上光伏发电站的施工效率，又使得对光伏支架和光伏组件进行预装配的操作能够在码头或船机甲板进行，避免了对光伏支架和光伏组件进行预装配的操作受海上环境的影响。优选地，在本实施例中，步骤S41主要包括：将光伏桩基础2对应区域的光伏支架和光伏组件进行预装配。

在本实施例中，光伏桩基础2的沉桩作业和光伏支架和光伏组件的吊装作业均由第一船舶5实施，第一船舶5上设置有至少两个沉桩吊机51。至少两个沉桩吊机51同时进行沉桩操作，能够提升沉桩作业的沉桩效率。例如在本实施例中，如图7所示，每艘第一船舶5上设置有三个沉桩吊机51。

如图5所示，光伏桩基础2的沉桩作业由第一船舶5实施，光伏支架和光伏组件的吊装作业由第二船舶6实施，第二船舶6位于第一船舶5的后侧，并与第一船舶5间隔第二距离，且与第一船舶5的行驶速度相同，第一船舶5上设置有至少两个沉桩吊机51。第一船舶5进行桩基施工的速度与第二船舶6吊装的速度项匹配，完成同样区域工程量用时保持一致，前后进行流水线作业。保证完成一定数量支架单元的光伏桩基础2施工，后续用同样的时间亦可完成同样数量的光伏支架和光伏组件的整体吊装。第二距离可根据第一船舶5和第二船舶6以及吊机的型号进行选择。第二距离的最小值能够保证第一船舶5和第二船舶6之间不存在追尾风险，且吊机之间也不会发生干涉。

第一船舶5可被设置成自身负载一定数量的光伏桩基础2并进行沉桩。优选地，在本实施例中，

步骤S4还包括步骤S411。

步骤S411主要包括:使用运桩船承载光伏桩基础2，并将光伏桩基础2转运到第一船舶5上。

在本实施例中，步骤S411主要包括步骤S4111和步骤S4112。

步骤S4111:控制运桩船靠泊在第一船舶5的一侧。

步骤S4112:第一船舶5的远离集电线路钢栈桥1的一侧设置有转运吊机52，控制转运吊机52将运桩船上的光伏桩基础2转移到第一船舶5的甲板上。优选地，当天气较好，海洋环境较为稳定时，此时优选为使用运桩船自码头向第一船舶5进行转运光伏桩基础2。当天气不好时，优选为使第一船舶5自身负载光伏桩基础2，并进行沉桩施工。转运吊机52的数量优选为至少两个，能够提升向第一船舶5上转运光伏桩基础2的数量。例如在本实施例中，如图8所示，每艘第一船舶5上设置有两个转运吊机。

优选地，在本实施例中，步骤S3具体包括步骤S31和步骤S32。

步骤S31主要包括：使用沉桩定位架控制相邻的光伏桩基础2之间的间距，能够保证光伏基础2均匀分布，集电线路钢栈桥1两侧的空间被充分地利用，有助于提升海上光伏发电站的发电效率。

步骤S32主要包括：控制第一船舶5每行驶第三距离后抛锚，沉桩吊机51在靠近集电线路钢栈桥1的一侧进行光伏桩基础2的沉桩作业，第三距离的长度为第一船舶5的长度的1-1.5倍。当第三距离的长度被设置成第一船舶5的长度的1-1.5倍时，能够保证第一船舶5上的吊机均匀地进行沉桩操作，且沉桩效率具较高。

在本实施例中，光伏支架与光伏桩基础2优选但不限于相互焊接、插接或螺纹连接等。优选地，在本实施例中，光伏支架与光伏桩基础2相互插接，能够提升光伏支架与光伏桩基础2的连接效率，光伏支架吊装完成后即可摘钩。

综上所述，本发明实施例的海上光伏发电站的施工方式能够克服现有技术中的海上光伏发电站的施工过程安全性差、作业效率低和缺乏规范性管理等缺陷，本发明实施例的海上光伏发电站的施工方法安全性好，作用效率高，便于规范性管理。

显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。