科创中国
一种水上漂浮式光伏锚固螺旋桩的施工设备及方法
成果类型：: 发明专利
发布时间: 2025-05-18 00:15:46
科技成果产业化落地方案
方案提交机构：成果发布人| 何永君 | 2025-05-18 00:15:46
本发明提供一种水上漂浮式光伏锚固螺旋桩的施工设备及方法，包括船载式水上施工平台和可旋转打桩机构。设备采用机械臂与打桩组件联动设计，支持水平与垂直方向多角度旋转，结合GPS定位技术实现精准打桩。施工方法通过动态定位、平台固定、自动化拆装钻杆等步骤，显著提升施工效率，单桩耗时从2小时缩短至1小时，日成桩量提升至40根，解决了传统打桩船效率低、定位偏差大等问题，适用于大规模水上光伏电站建设。
1. 高效灵活：机械臂支持180°水平摆动与垂直摆动，单次停船完成多点作业，施工效率提升100%；2. 精准定位：集成GPS定位仪与信号台，动态监测桩位，成桩垂直度误差≤1%；3. 成本优化：改装反铲式挖掘机为打桩机构，降低设备成本50%，施工周期缩短60%；4. 安全可靠：防爆加固板与退钻活动间隙设计，解决爆桩与退钻难题，成桩合格率≥90%。
随着全球对清洁能源的日益重视，光伏产业已迈入迅猛发展的快车道。在传统的光伏发电模式中，大面积的土地占用成为制约其大规模发展的主要因素之一。特别是在华北、华中等用电负荷中心，土地资源相对紧张，无法大规模发展地面光伏电站。而在华南和华东地区，土地资源更加稀缺，这一矛盾尤为突出。在土地资源受限的背景下，一种创新的解决方案应运而生，即利用水塘、湖泊及水库等广阔水域构建光伏电站。近年来，水面漂浮式光伏电站凭借其独特优势，赢得了市场的广泛瞩目。本技术可广泛应用于湖泊、水库、近海等水域的光伏锚固施工。国内仅2025年预计新增水上光伏项目超5GW，需螺旋桩超50万根，市场潜力巨大，具备广阔的商业化前景。
研发团队由安徽华电工程咨询设计有限公司资深高级工程师组成，成员在新能源设计与施工领域拥有10年以上经验。团队负责人李燕主导建设了多项国家级光伏项目，获发明专利、外观专利各1项（第一发明人）、安徽省电力建设优质工程金奖3 项、中国电力规划设计协会勘测设计行业优秀工程总承包项目三等奖3项、中国电力规划设计协会电力行业优秀工程设计一等奖 1项、全国电力行业优秀工程咨询成果二等奖1项；核心成员王路肖、陈伟、朱楠分别负责机械结构优化、自动化控制系统开发及安全装置控制，成功实现技术转化与工程应用。
1.经济效益：单项目施工成本降低40%，工期缩短50%，预计年产值超2000万元； 2.技术效益：推动水上光伏施工技术标准化和相关产业链的发展和完善，提升国产装备竞争力； 3.社会效益：利用闲置水面，减少土地占用，实现土地资源的合理利用和优化生态环境的目的，助力“双碳”目标实现。结合“渔光互补”模式建设，还可以将废弃的塌陷区转变为地方增收的新基地和碳中和的主力军。4.投入与收益：研发投入120万元，已实现技术转让收入200万元，预计未来3年市场规模达0.3亿元。
通过技术许可方式推广，优先与具备水上施工资质的企业合作。需求方需具备船舶改装能力与工程经验。合作目标：3年内覆盖省内60%水上光伏项目，并拓展至全国市场。技术团队提供设备改装指导、施工培训及后期维护支持。
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