單雙鋼柱光伏支架造價(jià)研究

摘? 要：集中式光伏電站中鋼支架的特點(diǎn)是單個(gè)陣列體量小而重量輕，整體數(shù)量多，研究單個(gè)支架材料造價(jià)對(duì)整個(gè)項(xiàng)目的成本控制有著顯著的意義。該文采用PKPM中的STS模塊及MTSTool程序，對(duì)單、雙鋼柱光伏支架的造價(jià)作了研究，分別從支架角度、風(fēng)壓及雪壓3個(gè)方面對(duì)支架的造價(jià)影響進(jìn)行了比較，得出一些規(guī)律，可為光伏電站支架選型及項(xiàng)目的整體投資造價(jià)控制提供參考。

關(guān)鍵詞：光伏支架? 單、雙鋼柱? 角度? 風(fēng)壓? 雪壓? 造價(jià)

中圖分類號(hào)：TM615? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號(hào)：1672-3791（2020）11（c）-0037-03

Study on Cost of Single and Double Steel Column Photovoltaic Support

GU Cuilian

（China Construction Power and Environment Engineering Co.， Ltd.， Nanjing， Jiangsu Province， 210036 China）

Abstract： The characteristic of steel support in centralized photovoltaic power plant is light and small of single array， then the total number of arrays is large. It is significant to study the cost of single steel support for the whole project cost control. The angle of the steel support， wind pressure and snow pressure which affect the cost of steel support are compared by adopting the STS of PKPM and MTSool program. The conclusions gotten can be reference to the structure type selection of photovoltaic power plant and overall investment cost control of the project.

Key Words： Photovoltaic support; Single and double steel column; Angle; Wind pressure; Snow pressure; Cost

隨著國民經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，對(duì)能源的需要也越來越大，但同時(shí)對(duì)人類賴以生存的環(huán)境保護(hù)要求也越來越高，傳統(tǒng)的煤電模式也受到了一定控制，發(fā)展和利用太陽能、風(fēng)能及生物質(zhì)能等可再生能源成為能源發(fā)展的必然[1-6]，全球低碳可持續(xù)發(fā)展是一個(gè)趨勢，目前國內(nèi)外太陽能光伏型式分為集中式和分布式兩種，不同結(jié)構(gòu)型式成本造價(jià)也不同，適應(yīng)的條件也不同，集中式光伏電站規(guī)模通常比分布式大很多，而集中電站中光伏支架的形式也多種多樣，有漁光、農(nóng)光、山地式等，其中山地式光伏電站的小支架型式在整個(gè)集中電站中占比也比較大，該文采用PKPM中的STS模塊和MtsTool結(jié)構(gòu)分析計(jì)算軟件，STS分析計(jì)算分析支架，MtsTool計(jì)算分析檁條，就單、雙鋼柱光伏支架造價(jià)做了比選，分別從支架角度、所在地風(fēng)壓、雪壓3個(gè)因素對(duì)支架造價(jià)的影響做了探討。

1? 單、雙鋼柱支架造價(jià)比較

1.1 角度對(duì)造價(jià)影響

光伏支架設(shè)計(jì)時(shí)，通常要考慮電站所在地的經(jīng)緯度，選擇最佳傾角，以獲取最大的輻射值，提高發(fā)電量，從而增大收益率。該節(jié)選取支架所在地風(fēng)壓為? ? ? ? ? ?0.3 kN/m2，雪壓為0.4 kN/m2，單、雙鋼柱支架角度分別取20°、28°、36°、42°。Q235鋼材按照7300 元/t的單價(jià)計(jì)算，Q345鋼材按照7500 元/t的單價(jià)計(jì)，直徑130 mm的微孔灌注樁按照60 元/m計(jì)算（后面單價(jià)計(jì)算同）。單、雙鋼柱支架造價(jià)隨角度的變化曲線見圖1。

由圖1可見，單、雙鋼柱支架造價(jià)均隨角度增大而增高，這是因?yàn)橹Ъ芙嵌却螅行вL(fēng)面大，承載的風(fēng)壓大，則支架構(gòu)件截面大造成用鋼量多引起的。因此，在考慮最佳傾角的同時(shí)，也要考慮到小角度比較經(jīng)濟(jì)這一特點(diǎn)。另外，由圖1不難看出，同角度情況下，單鋼柱支架造價(jià)均高于雙鋼柱支架，因此，山地式光伏電站多采用雙鋼柱支架。

1.2 風(fēng)壓影響

選取單、雙鋼柱支架角度為28°，所在地雪壓為? ? ?0.4 kN/m2，風(fēng)壓分別為0.2 kN/m2、0.4 kN/m2、0.6 kN/m2、1.0 kN/m2，造價(jià)隨風(fēng)壓的變化曲線見圖2。當(dāng)所在地雪壓為0.2 kN/m2時(shí)，造價(jià)隨風(fēng)壓的變化曲線見圖3。

由圖2、圖3可見，單、雙鋼柱支架造價(jià)均隨風(fēng)壓的增大而增高，這是因?yàn)楹奢d增大使得結(jié)構(gòu)內(nèi)力變大，從而構(gòu)件截面增大，支架的用鋼量增加。0.6 kN/m2的風(fēng)壓為拐點(diǎn)風(fēng)壓，當(dāng)風(fēng)壓約小于0.6 kN/m2時(shí)，單鋼柱支架造價(jià)高于雙鋼柱，當(dāng)風(fēng)壓約大于0.6 kN/m2時(shí)，單鋼柱支架造價(jià)將接近或低于雙鋼柱支架。

1.3 雪壓影響

選取支架角度為28°，所在地風(fēng)壓為0.3 kN/m2，雪壓分別為0.2 kN/m2、0.4 kN/m2、0.6 kN/m2、1.0 kN/m2，造價(jià)隨雪壓的變化曲線見圖4。

由圖4可見，單、雙鋼柱支架造價(jià)均隨雪壓的增大而增高，這是因?yàn)楹奢d增大，相應(yīng)的結(jié)構(gòu)內(nèi)力增大，構(gòu)件截面增大，使得用鋼量增大引起。在相同雪壓情況下，雙鋼柱支架造價(jià)低于單鋼柱支架。

2? 結(jié)語

綜上所述，在風(fēng)壓、雪壓一定時(shí)，單、雙鋼柱支架造價(jià)均隨角度的增大而增高，同條件下，單鋼柱支架造價(jià)比雙鋼柱高15%。在角度、雪壓一定時(shí)，單、雙鋼柱支架造價(jià)均隨風(fēng)壓的增大而增高，當(dāng)角度為28°時(shí)，0.6 kN/m2的風(fēng)壓為拐點(diǎn)風(fēng)壓，即當(dāng)風(fēng)壓約小于0.6 kN/m2時(shí)，單鋼柱支架造價(jià)高于雙鋼柱，當(dāng)風(fēng)壓約大于0.6 kN/m2時(shí)，單鋼柱支架造價(jià)將接近或低于雙鋼柱支架造價(jià)。在角度、風(fēng)壓一定時(shí)，當(dāng)風(fēng)壓為0.3 kN/m2時(shí)，單、雙鋼柱支架造價(jià)均隨雪壓的增大而增高，同條件下，單鋼柱支架造價(jià)比雙鋼柱支架約高12%～19%。因此，在兼顧光伏支架最佳傾角的同時(shí)，宜采用小角度支架，在風(fēng)壓小于0.6 kN/m2時(shí)，宜采用雙鋼柱支架，當(dāng)風(fēng)壓大于? ? ? ? 0.6 kN/m2時(shí)，宜采用單鋼柱支架，光伏電站建設(shè)在風(fēng)壓、雪壓較小地區(qū)支架造價(jià)較經(jīng)濟(jì)。

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作者簡介：顧翠蓮（1981，10—），女，漢族，江蘇濱海人，碩士，中級(jí)工程師，一級(jí)注冊(cè)結(jié)構(gòu)工程師，目前從事電力以及環(huán)保方面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工作。