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大型地面光伏電站支架安裝的優化

2021-12-11 15:50:08胡志燕
安防科技 2021年3期

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.

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