大型地面光伏電站支架安裝的優化

胡志燕

摘要：光伏支架是負責固定太陽能板，太陽能組件支架主要包括固定支架和跟蹤支架，為了節省工程投資，當前我國大型地面光伏電站主要是利用固定支架。在大型地面光伏電站發展過程中，需要合理利用太陽能組件支架，避免出現組件遮擋的問題，以發電量為前提，相關單位需要進一步提高支架經濟性，節省工程成本。本文分析了大型地面光伏電站支架安裝優化工作，有效降低工程成本，提高整體發電量。

關鍵詞：大型地面光伏電站;光伏支架;安裝優化

建設大型地面光伏電站的過程中，因為光伏發電規模比較大，并且在安裝光伏支架的過程中，需要詳細分析各個因素，為了有效控制光伏支架安裝難度，需要優化大型地面光伏電站支架安裝工作，保障大型地面光伏電站光伏支架結構的安全性和可靠性，順利開展后續大型地面光伏電站建設工作。

一、概述大型地面光伏電站光伏支架

光伏支架負責安裝和固定太陽能板，這是一種支撐件。光伏之間的材質主要包括鋁合金和碳鋼以及不銹鋼等。當前世界上各個國家都面臨能源危機，因此促進新能源產業發展，太陽能是重要的可再生能源，因此在世界范圍內廣泛推廣光伏產業。太陽能支架系統不僅是簡單的生產和安裝，還可以跟蹤太陽能，利用移動緊固件可以調整太陽能板的斜面，從而適應不同角度的光線，通過再次緊固，可以在指定位置精準的固定太陽能板。太陽能支架系統主要材質選用鋁合金和碳鋼以及不銹鋼等，同時針對碳鋼落實熱鍍鋅處理工作，避免在戶外發生銹蝕問題。太陽能支架系統沒有焊接和鉆孔等，同時可以實現100%的重復利用[1]。

為了保障光伏發電系統的功率，需要根據建設地點的地理條件和氣候條件等，根據一定的朝向排列太陽能組件，主要是利用鋼結構和鋁合金結構的支撐結構，也可以混合利用鋼結構和鋁合金結構。

比較新型太陽能組件支架系統和傳統的固定支架，太陽能電池板數量基本相同，但是可以提高太陽能組件發電量。但是跟蹤式支架具有較高的造價，同時具有較長的回收期，不利于保障經濟效益。當前大型地面光伏電站主要是利用固定式支架。

二、大型地面光伏電站光伏支架現狀

太陽能利用的主要形式為并網光伏電站，主要包括屋頂光伏電站和地面光伏電站。當前我國光伏電站具有分散性，還沒有形成競爭格局，同時具有較大的市場潛力，為企業帶來發展機遇。大型地面光伏電站的光伏支架負責安裝和固定太陽能組件，選用的支架形式關系到太陽能輻射量，同時關系到大型地面光伏電站的發電量。此外利用不同形式的支架，光伏電站的建設用地也是不同的。此外不同形式的支架也具有不同的成本。光伏產業不斷發展，當前大型地面光伏電站主要是利用大容量光伏電站。光伏支架可以向地基上傳遞支架承受的作用力，形式類型比較豐富，同時具有較大的工程使用數量，因此選用的支架基礎形式關系到整體工程效益。在大型地面光伏電站中密集的排列各個組件，相關工作人員需要優化太陽能組件支架和基礎，避免支架的組件之間相互遮擋[2]。

三、大型地面光伏電站光伏支架存在的問題

（一）光伏支架基礎費用較高

針對大型地面光伏電站工程總投資，設備費用具有透明度，光伏支架具有龐大的基礎數量，在項目總投資中，費用占據的比例比較大。

（二）基礎沉降和施工誤差

大型地面光伏電站光伏組件和地面的傾角是固定的，這一角度關系到光伏組件的日照輻射接收量。在大型地面光伏電站施工中，在基礎沉降和施工誤差的影響下，很難在同一標高下保持同一陣列的光伏支架基礎，導致上部組件傾角不符合最佳傾角，發電效率也會因此受到影響。因為在大型地面光伏電站中緊密的布置光伏組件，因為存在基礎沉降和施工誤差，因此相鄰光伏單元很難處于同一水平面，還會遮擋部分光伏單元，影響到太陽輻射的接收，從而產生遮擋損失，降低大型地面光伏電站的發電率。

四、大型地面光伏電站光伏支架安裝優化

（一）固定式組件支架系統

光伏組件支架的荷載主要包括支架、光伏組件自重和風荷載以及溫度荷載等。其中風荷載發揮著控制作用，因此在設計階段需要綜合風荷載作用，保障基礎結構的穩定性，因為在風荷載的影響下，基礎結構很容易發生拔起和斷裂等問題，因此在基礎設計階段，要保障在作用力影響下避免產生破壞問題。

可以焊接或者螺紋連接支架桿件，螺栓連接可以控制結構變形問題，同時螺栓用鋼量比較少，制作過程也比較簡單，同時可以保障施工安裝效率和便捷度。而光伏支架利用焊接連接方式，整體安裝速度比較慢，同時需要預埋鋼板，還具有較高的用鋼量。焊機進場需要供電，同時很容易受到天氣影響，因此在大型地面光伏電站光伏支架中適合利用螺栓連接方式[3]。

（二）大型地面光伏電站固定式組件支架系統

光伏電站固定式組件支架安裝系統如下圖。在實際工作中，在螺母1和螺母2上安裝光伏組件固定式組件支架，利用螺母1和螺母2可以固定光伏支架，通過調節螺母3和螺母4可以調整整體安裝高度，促使所有的光伏支架處于同一水平面，調平控制后，對于一次灌漿水泥底座上落實二次澆灌，從而形成二次灌漿水泥底座。

固定式組件支架固定裝置

（三）大型光伏支架安裝系統

1.安裝大型光伏支架基礎

優化安裝大型地面光伏電站的光伏板，有利于高效利用太陽能資源。通過調整光伏組件支架高度，避免光伏組件之間遮擋，有利于高效利用地面光伏組件。在實際施工過程中，可以保障支架施工的便利性，同時可以通用各種材料，有利于推廣利用，降低光伏項目場地利用率，因此控制項目成本。大型地面光伏電站可以利用鉆孔灌注樁，可以調整組件方位角和傾角以及周圍組件的高度等，同時可以減小光伏陣列遮擋的陰影，同時可以提高發電量。

結束語：

改進大型地面光伏電站光伏支架，可以完善大型地面光伏電站光伏支架設計方案，因此降低整體工程造價，同時可以增加發電量。設計人員需要優化設計文件，改善坡地面屋面光伏系統安裝工作，方便施工單位施工，避免浪費材料和資源，優化大型地面光伏電站施工效率，降低整體能耗。

參考文獻

[1]聶曉鵬.山地光伏電站用單立柱和雙立柱光伏支架結構的受力對比分析[J].太陽能，2021（10）：59-63.

[2]毛文旭.集中式光伏電站支架經濟性比對及選型研究[J].現代工業經濟和信息化，2021，11（09）：164-165.

[3]石濤.水上光伏電站站址選擇及總平面布置設計要點探討[J].太陽能，2021（06）：50-57.