漂浮式水上光伏混凝土锚块初步设计
发布时间：2016-08-17 来源： 计鹏新能源
本文摘要：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。
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。
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》GB50009-2012
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GB50797-2012)
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：
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=0.0455m3
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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