1工作簡況

1.1任務來源

根據中國光伏行業協會2018年第一批標準制修訂計劃，協會標準《水上光伏發電系

統用浮體》（項目計劃號2018009-CPIA）由中國光伏行業協會標準化技術委員會歸口管

理，由中國電子技術標準化研究院牽頭起草。

1.2協作單位

項目組成員單位有中國電子技術標準化研究院、淮南陽光浮體科技有限公司、國家

光伏產品質量監督檢驗中心、杭州漢德質量認證服務有限公司、北京鑒衡認證中心、長

江勘測規劃設計研究院等單位。

1.3編制過程

2018年03月15日，《水上光伏發電系統用浮體》協會標準制定計劃正式下達。

2018年03月底，成立項目編制組。

2018年04月27日，在江蘇省南京市召開標準啟動會。來自羲和太陽能電力有限公

司、協鑫集成科技股份有限公司、安浮新能源科技有限公司、通威股份有限公司、江蘇

林洋新能源科技有限公司、諾斯曼能源科技（北京）股份有限公司、遠東電纜有限公司、

夏爾特拉（北京）太陽能科技有限公司、淮南陽光浮體科技有限公司、國家光伏產品質

量監督檢驗中心、北京鑒衡認證中心、中國建材檢驗認證集團股份有限公司、杭州漢德

質量認證服務有限公司等單位的50余位專家及代表參加會議，對標準框架和關鍵指標進

行了討論。

2018年08月16日，形成征求意見稿一稿，并在編制組內部征求意見。

2018年09月06日，根據編制組成員單位反饋意見，形成征求意見稿二稿。

2018年09月13日，編制組內部召開電話會議，就拉伸性能測試樣品類型、缺口沖

擊強度、耐紫外老化試驗、極限浮力、穿刺強度、可燃性試驗等問題進行了討論。

會后，牽頭單位按照編制組達成的一致意見，對標準草案進行修改完善。目前已

經形成征求意見稿。

-1-

2標準編制原則和主要內容的確定

2.1編制原則

本標準按照GB/T1.1-2009《標準化工作導則第1部分：標準的結構和編寫》進行

編寫。

本標準的制定以高密度聚乙烯浮體生產技術水平以及水上光伏系統對浮體的質量要

求為基礎，以科學合理、可操作性為原則。

2.2主要內容

本標準規定了水上光伏發電系統用浮體的要求、試驗方法、檢驗規則、標志、運輸

及貯存等。本標準適用于水上光伏發電系統用高密度聚乙烯（HDPE）浮體的設計、研發、

產品質量控制和驗收。

由于水上光伏發電系統用浮體產品的特殊性，部分技術參數無法直接對浮體產品進

行檢測，需要通過材料進行檢測。因此，浮體要求分為浮體材料要求和浮體產品要求兩

部分。浮體材料要求包括硬度、脆化溫度、拉伸性能、彎曲彈性模量、缺口沖擊強度、

維卡軟化溫度、負荷變形溫度、氧化誘導時間、環境應力開裂時間、耐濕熱老化性能、

耐紫外老化性能、耐化學試劑性能。浮體產品要求包括外觀、最小壁厚、水密性、極限

浮力、抱耳抗拉強度、抱耳彎折疲勞、連接動載疲勞、抗風性能、表面集中負載、表面

落錘試驗、穿刺強度。

（1）浮體材料耐濕熱老化試驗

水上光伏發電系統由于其特定使用環境是在水面上，每年夏季都要經受高溫高濕環

境。鑒于浮體與光伏組件的安裝使用環境基本相同，浮體材料濕熱老化試驗條件采用光

伏組件濕熱老化試驗條件，即按照IEC61215-2:2016中MQT13的規定，溫度（85±2）℃、

+48

相對濕度（85±5）%、持續時間10000）h。

（2）浮體材料耐紫外老化試驗

水上光伏發電系統用浮體作為光伏組件的支撐部件，保護組件戶外25年使用的要

求。因此浮體必須同光伏組件一樣，具有25年的使用壽命，紫外線對高分子材料具有很

強的破壞能力，嚴重威脅產品使用年限。目前水上光伏發電系統目前大面使用于安徽、

山東等水系較多的地方，光照資源屬于我國Ⅱ類地區，25年紫外總輻照量為1600kWh/m2。

行業參照GB/T1040.2中4mm厚的1B型試樣進行測試。選取市面產品進行測試，測試結果

如表1所示。

-2-

表14mm厚試樣紫外試驗

樣品1

屈服強度（MPa）斷裂強度（MPa）斷裂標稱應變（%）

初始

24.921.9550

UV6002218.4328

UV100023.116.9304

UV150022.614.3264

UV184023.514.1248

樣品2

屈服強度（MPa）斷裂強度（MPa）斷裂標稱應變（%）

初始

25.218.2340

UV80020.614.5230

UV120022.912.4170

UV144025.112.3100

UV168024.611.922

樣品3

屈服強度（MPa）斷裂強度（MPa）斷裂標稱應變（%）

初始

25.318.1470

UV80020.116.6440

UV12002116.4440

UV144022.712.3280

UV168025.811.5130

樣品4

屈服強度（MPa）斷裂強度（MPa）斷裂標稱應變（%）

初始

20.331.2760

UV6002227.2610

UV150023.124.8460

UV185022.624.1410

樣品5

屈服強度（MPa）斷裂強度（MPa）斷裂標稱應變（%）

初始

24.922.8510

UV60022.818.5264

UV100022.615.7232

UV150022.314.6224

UV18402214.1216

測試結果表明老化前后，材料屈服強度沒有明顯變化，拉伸斷裂應力保持率均≥60%，

5個樣品中3個樣品的斷裂標稱應變≥200%。

-3-

由于1600kWh/m2輻照量較大，測試周期長，為了快速評估浮體材料老化性能，縮短

測試周期，使用1mm厚的5型試樣。表2為輻照度800W/m2、采用1mm厚5型試樣進行的紫外

試驗數據，表3為輻照度600W/m2、采用1mm厚5型試樣進行的紫外試驗數據。從表2和表3

可以看出，當UV輻照量達到500時，斷裂標稱應變值急劇下降，材料力學性能衰減顯著。

因此，對于1mm厚試樣，累計輻照量選取400kWh·m-2。測試結果表明老化前后，材料屈

服強度沒有明顯變化，拉伸斷裂應力保持率基本≥60%，樣品的斷裂標稱應變保持率基本

≥50%。

表21mm厚試樣紫外試驗后拉伸性能（800W/m2）

老化前屈服強度（MPa）斷裂標稱應變（%）斷裂強度（MPa）

樣品126.46.8×10233.1

樣品225.56.6×10230.2

UV300屈服強度（MPa）斷裂標稱應變（%）斷裂強度（MPa）

樣品128.16.2×10220.4

樣品226.96.3×10220.2

UV400屈服強度（MPa）斷裂標稱應變（%）斷裂強度（MPa）

樣品127.23.0×10221.3

保持率103%44.1%64.4%

樣品225.84.4×10218.6

保持率101.2%66.6%61.6%

UV500屈服強度（MPa）斷裂標稱應變（%）斷裂強度（MPa）

樣品126.41.0×10217.9

保持率100%14.7%54.1%

樣品226.41.7×10216.5

保持率103.5%25.8%54.6%

表31mm厚試樣紫外試驗后拉伸性能（600W/m2）

老化前屈服強度（MPa）斷裂標稱應變（%）斷裂強度（MPa）

樣品12666030.2

樣品225.161026.4

UV300屈服強度（MPa）斷裂標稱應變（%）斷裂強度（MPa）

樣品125.763126.7

樣品225.363828.9

UV400屈服強度（MPa）斷裂標稱應變（%）斷裂強度（MPa）

樣品12662827

保持率100%95.2%89.4%

樣品224.432714.5

-4-

保持率97.2%53.6%54.9%

UV500屈服強度（MPa）斷裂標稱應變（%）斷裂強度（MPa）

樣品125.939518.1

保持率99.6%59.8%59.9%

樣品223.17013.6

保持率92%11.4%51.5%

（3）耐化學溶劑性能

浮體所處水體可能含有酸性物質、堿性物質或有機溶劑，本標準參照GB/T

11547-2008《塑料耐液體化學試劑性能的測定》，選取5%HCl溶液、飽和NaOH溶液、甲

苯、IRM903礦物油、乙醇五種試液，分別在（60±2）℃下浸泡1周，測試浮體的耐酸性、

耐堿性及耐有機化學試劑性能。

（4）浮體壁厚的確定

根據結構合計和制備成型工藝經驗，不同結構的浮體在成型工藝過程中均會在特定

位置出現最小壁厚。最小壁厚處即是浮體力學性能薄弱位置，因此規定最小壁厚對于保

證浮體的基本理化性能至關重要。根據國內生產企業和檢測機構多年累積的實踐經驗，

以及標準起草會專家建議，浮體合模線以上部分最小壁厚應≥2mm，合模線以下部分最

小壁厚應≥1.5mm。

（5）抱耳抗拉強度

抱耳是浮體的連接節點，代表子單元節點力，應當充分考慮到外部環境環境因素和

結構設計方案，滿足極限工況。極限工況指的是結合50年一遇最大風、浪、流因素耦合

下的方陣節點受力狀態，該最大值與錨固系統有關，可能發生在錨固點與浮體連接位置。

抱耳抗拉強度不應低于廠商標稱值，單耳抗拉斷力至少滿足：對邊≥8000N，對角≥8000

N。

（6）抱耳抗彎折疲勞

考慮內湖波浪周期，確定25年作用頻次約為10萬次，因此浮體抗彎折疲勞試驗次數

應大于等于10萬次。根據水面浮力測試，過道浮體在一側螺栓固定條件下，負重900N對

應的走道浮體最大下沉深度是75mm。將承載浮體置于水平面，過道浮體懸空，使疲勞試

驗機氣缸活塞桿軸線與承載浮體和過道浮體的抱耳連接點軸線重合，控制氣缸最大行程

75mm，通過疲勞試驗機對浮體進行10萬次循環的彎折疲勞試驗。

（7）表面落錘試驗

-5-

由于水上光伏發電系統在安裝或運維過程中，可能出現工具跌落等情況，因此要求

浮體具有一定的抗沖擊性能。浮體表面落錘試驗參考GB/T14152-2001《熱塑性塑料管材

耐性外沖擊性能試驗方法時針旋轉法》，模擬安裝或運維時的工具墜落，采用質量為2

kg的鋼球從1m高處自由下落到浮體上表面中心位置進行測試。

（8）防火性能

光伏發電系統自身產生電流，具有起火的潛在危險。而高密度聚乙烯屬于聚合物，

未采取阻燃處理的高密度聚乙烯具有易燃燒性。當光伏發電系統與聚合物浮體結合使用

時，對高密度聚乙烯浮體的防火性能需要提出更高的要求。本標準從可燃性和燃燒性能

兩方面對高密度聚乙烯浮體的防火性能進行規范。浮體產品燃燒性能應符合GB/T2408

-2008中8.4規定的HB級要求。同時，根據國內電站業主的普遍要求，浮體在試驗溫度960℃

下，應能通過GB/T5169.11-2017規定的灼熱絲可燃性試驗。

3知識產權情況說明

未發現本標準技術內容涉及相關專利。

4與國際、國外同類標準水平的對比情況

尚未發現與本標準相應的國際標準或國外同類標準。

5與現行相關法律、法規、規章及相關標準的協調性

本標準符合國家有關法律、法規的要求，目前國內外尚未制定水上光伏浮體的相

關標準。

6重大分歧意見的處理經過和依據

暫無。

7貫徹標準的要求和措施建議

建議本標準作為推薦性標準，發布后3個月正式實施。

8替代或廢止現行相關標準的建議

本標準為首次制定。

標準編制組

2019年02月15日

-6-

1工作簡況

1.1任務來源

根據中國光伏行業協會2018年第一批標準制修訂計劃，協會標準《水上光伏發電系

統用浮體》（項目計劃號2018009-CPIA）由中國光伏行業協會標準化技術委員會歸口管

理，由中國電子技術標準化研究院牽頭起草。

1.2協作單位

項目組成員單位有中國電子技術標準化研究院、淮南陽光浮體科技有限公司、國家

光伏產品質量監督檢驗中心、杭州漢德質量認證服務有限公司、北京鑒衡認證中心、長

江勘測規劃設計研究院等單位。

1.3編制過程

2018年03月15日，《水上光伏發電系統用浮體》協會標準制定計劃正式下達。

2018年03月底，成立項目編制組。

2018年04月27日，在江蘇省南京市召開標準啟動會。來自羲和太陽能電力有限公

司、協鑫集成科技股份有限公司、安浮新能源科技有限公司、通威股份有限公司、江蘇

林洋新能源科技有限公司、諾斯曼能源科技（北京）股份有限公司、遠東電纜有限公司、

夏爾特拉（北京）太陽能科技有限公司、淮南陽光浮體科技有限公司、國家光伏產品質

量監督檢驗中心、北京鑒衡認證中心、中國建材檢驗認證集團股份有限公司、杭州漢德

質量認證服務有限公司等單位的50余位專家及代表參加會議，對標準框架和關鍵指標進

行了討論。

2018年08月16日，形成征求意見稿一稿，并在編制組內部征求意見。

2018年09月06日，根據編制組成員單位反饋意見，形成征求意見稿二稿。

2018年09月13日，編制組內部召開電話會議，就拉伸性能測試樣品類型、缺口沖

擊強度、耐紫外老化試驗、極限浮力、穿刺強度、可燃性試驗等問題進行了討論。

會后，牽頭單位按照編制組達成的一致意見，對標準草案進行修改完善。目前已

經形成征求意見稿。

-1-

2標準編制原則和主要內容的確定

2.1編制原則

本標準按照GB/T1.1-2009《標準化工作導則第1部分：標準的結構和編寫》進行

編寫。

本標準的制定以高密度聚乙烯浮體生產技術水平以及水上光伏系統對浮體的質量要

求為基礎，以科學合理、可操作性為原則。

2.2主要內容

本標準規定了水上光伏發電系統用浮體的要求、試驗方法、檢驗規則、標志、運輸

及貯存等。本標準適用于水上光伏發電系統用高密度聚乙烯（HDPE）浮體的設計、研發、

產品質量控制和驗收。

由于水上光伏發電系統用浮體產品的特殊性，部分技術參數無法直接對浮體產品進

行檢測，需要通過材料進行檢測。因此，浮體要求分為浮體材料要求和浮體產品要求兩

部分。浮體材料要求包括硬度、脆化溫度、拉伸性能、彎曲彈性模量、缺口沖擊強度、

維卡軟化溫度、負荷變形溫度、氧化誘導時間、環境應力開裂時間、耐濕熱老化性能、

耐紫外老化性能、耐化學試劑性能。浮體產品要求包括外觀、最小壁厚、水密性、極限

浮力、抱耳抗拉強度、抱耳彎折疲勞、連接動載疲勞、抗風性能、表面集中負載、表面

落錘試驗、穿刺強度。

（1）浮體材料耐濕熱老化試驗

水上光伏發電系統由于其特定使用環境是在水面上，每年夏季都要經受高溫高濕環

境。鑒于浮體與光伏組件的安裝使用環境基本相同，浮體材料濕熱老化試驗條件采用光

伏組件濕熱老化試驗條件，即按照IEC61215-2:2016中MQT13的規定，溫度（85±2）℃、

+48

相對濕度（85±5）%、持續時間10000）h。

（2）浮體材料耐紫外老化試驗

水上光伏發電系統用浮體作為光伏組件的支撐部件，保護組件戶外25年使用的要

求。因此浮體必須同光伏組件一樣，具有25年的使用壽命，紫外線對高分子材料具有很

強的破壞能力，嚴重威脅產品使用年限。目前水上光伏發電系統目前大面使用于安徽、

山東等水系較多的地方，光照資源屬于我國Ⅱ類地區，25年紫外總輻照量為1600kWh/m2。

行業參照GB/T1040.2中4mm厚的1B型試樣進行測試。選取市面產品進行測試，測試結果

如表1所示。

-2-

表14mm厚試樣紫外試驗

樣品1

屈服強度（MPa）斷裂強度（MPa）斷裂標稱應變（%）

初始

24.921.9550

UV6002218.4328

UV100023.116.9304

UV150022.614.3264

UV184023.514.1248

樣品2

屈服強度（MPa）斷裂強度（MPa）斷裂標稱應變（%）

初始

25.218.2340

UV80020.614.5230

UV120022.912.4170

UV144025.112.3100

UV168024.611.922

樣品3

屈服強度（MPa）斷裂強度（MPa）斷裂標稱應變（%）

初始