大型地面光伏電站支架安裝的優(yōu)化

胡志燕

摘要：光伏支架是負(fù)責(zé)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(jié)省工程投資，當(dāng)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(fā)展過程中，需要合理利用太陽能組件支架，避免出現(xiàn)組件遮擋的問題，以發(fā)電量為前提，相關(guān)單位需要進(jìn)一步提高支架經(jīng)濟(jì)性，節(jié)省工程成本。本文分析了大型地面光伏電站支架安裝優(yōu)化工作，有效降低工程成本，提高整體發(fā)電量。

關(guān)鍵詞：大型地面光伏電站;光伏支架;安裝優(yōu)化

建設(shè)大型地面光伏電站的過程中，因?yàn)楣夥l(fā)電規(guī)模比較大，并且在安裝光伏支架的過程中，需要詳細(xì)分析各個(gè)因素，為了有效控制光伏支架安裝難度，需要優(yōu)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(jié)構(gòu)的安全性和可靠性，順利開展后續(xù)大型地面光伏電站建設(shè)工作。

一、概述大型地面光伏電站光伏支架

光伏支架負(fù)責(zé)安裝和固定太陽能板，這是一種支撐件。光伏之間的材質(zhì)主要包括鋁合金和碳鋼以及不銹鋼等。當(dāng)前世界上各個(gè)國家都面臨能源危機(jī)，因此促進(jìn)新能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展，太陽能是重要的可再生能源，因此在世界范圍內(nèi)廣泛推廣光伏產(chǎn)業(yè)。太陽能支架系統(tǒng)不僅是簡(jiǎn)單的生產(chǎn)和安裝，還可以跟蹤太陽能，利用移動(dòng)緊固件可以調(diào)整太陽能板的斜面，從而適應(yīng)不同角度的光線，通過再次緊固，可以在指定位置精準(zhǔn)的固定太陽能板。太陽能支架系統(tǒng)主要材質(zhì)選用鋁合金和碳鋼以及不銹鋼等，同時(shí)針對(duì)碳鋼落實(shí)熱鍍鋅處理工作，避免在戶外發(fā)生銹蝕問題。太陽能支架系統(tǒng)沒有焊接和鉆孔等，同時(shí)可以實(shí)現(xiàn)100%的重復(fù)利用[1]。

為了保障光伏發(fā)電系統(tǒng)的功率，需要根據(jù)建設(shè)地點(diǎn)的地理?xiàng)l件和氣候條件等，根據(jù)一定的朝向排列太陽能組件，主要是利用鋼結(jié)構(gòu)和鋁合金結(jié)構(gòu)的支撐結(jié)構(gòu)，也可以混合利用鋼結(jié)構(gòu)和鋁合金結(jié)構(gòu)。

比較新型太陽能組件支架系統(tǒng)和傳統(tǒng)的固定支架，太陽能電池板數(shù)量基本相同，但是可以提高太陽能組件發(fā)電量。但是跟蹤式支架具有較高的造價(jià)，同時(shí)具有較長(zhǎng)的回收期，不利于保障經(jīng)濟(jì)效益。當(dāng)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(xiàn)狀

太陽能利用的主要形式為并網(wǎng)光伏電站，主要包括屋頂光伏電站和地面光伏電站。當(dāng)前我國光伏電站具有分散性，還沒有形成競(jìng)爭(zhēng)格局，同時(shí)具有較大的市場(chǎng)潛力，為企業(yè)帶來發(fā)展機(jī)遇。大型地面光伏電站的光伏支架負(fù)責(zé)安裝和固定太陽能組件，選用的支架形式關(guān)系到太陽能輻射量，同時(shí)關(guān)系到大型地面光伏電站的發(fā)電量。此外利用不同形式的支架，光伏電站的建設(shè)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(chǎn)業(yè)不斷發(fā)展，當(dāng)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(shí)具有較大的工程使用數(shù)量，因此選用的支架基礎(chǔ)形式關(guān)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(gè)組件，相關(guān)工作人員需要優(yōu)化太陽能組件支架和基礎(chǔ)，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(chǔ)費(fèi)用較高

針對(duì)大型地面光伏電站工程總投資，設(shè)備費(fèi)用具有透明度，光伏支架具有龐大的基礎(chǔ)數(shù)量，在項(xiàng)目總投資中，費(fèi)用占據(jù)的比例比較大。

（二）基礎(chǔ)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(guān)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(chǔ)沉降和施工誤差的影響下，很難在同一標(biāo)高下保持同一陣列的光伏支架基礎(chǔ)，導(dǎo)致上部組件傾角不符合最佳傾角，發(fā)電效率也會(huì)因此受到影響。因?yàn)樵诖笮偷孛婀夥娬局芯o密的布置光伏組件，因?yàn)榇嬖诨A(chǔ)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(huì)遮擋部分光伏單元，影響到太陽輻射的接收，從而產(chǎn)生遮擋損失，降低大型地面光伏電站的發(fā)電率。

四、大型地面光伏電站光伏支架安裝優(yōu)化

（一）固定式組件支架系統(tǒng)

光伏組件支架的荷載主要包括支架、光伏組件自重和風(fēng)荷載以及溫度荷載等。其中風(fēng)荷載發(fā)揮著控制作用，因此在設(shè)計(jì)階段需要綜合風(fēng)荷載作用，保障基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，因?yàn)樵陲L(fēng)荷載的影響下，基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)很容易發(fā)生拔起和斷裂等問題，因此在基礎(chǔ)設(shè)計(jì)階段，要保障在作用力影響下避免產(chǎn)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(jié)構(gòu)變形問題，同時(shí)螺栓用鋼量比較少，制作過程也比較簡(jiǎn)單，同時(shí)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(shí)需要預(yù)埋鋼板，還具有較高的用鋼量。焊機(jī)進(jìn)場(chǎng)需要供電，同時(shí)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(tǒng)

光伏電站固定式組件支架安裝系統(tǒng)如下圖。在實(shí)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(diào)節(jié)螺母3和螺母4可以調(diào)整整體安裝高度，促使所有的光伏支架處于同一水平面，調(diào)平控制后，對(duì)于一次灌漿水泥底座上落實(shí)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(tǒng)

1.安裝大型光伏支架基礎(chǔ)

優(yōu)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(diào)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(shí)際施工過程中，可以保障支架施工的便利性，同時(shí)可以通用各種材料，有利于推廣利用，降低光伏項(xiàng)目場(chǎng)地利用率，因此控制項(xiàng)目成本。大型地面光伏電站可以利用鉆孔灌注樁，可以調(diào)整組件方位角和傾角以及周圍組件的高度等，同時(shí)可以減小光伏陣列遮擋的陰影，同時(shí)可以提高發(fā)電量。

結(jié)束語：

改進(jìn)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(shè)計(jì)方案，因此降低整體工程造價(jià)，同時(shí)可以增加發(fā)電量。設(shè)計(jì)人員需要優(yōu)化設(shè)計(jì)文件，改善坡地面屋面光伏系統(tǒng)安裝工作，方便施工單位施工，避免浪費(fèi)材料和資源，優(yōu)化大型地面光伏電站施工效率，降低整體能耗。

參考文獻(xiàn)

[1]聶曉鵬.山地光伏電站用單立柱和雙立柱光伏支架結(jié)構(gòu)的受力對(duì)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(jīng)濟(jì)性比對(duì)及選型研究[J].現(xiàn)代工業(yè)經(jīng)濟(jì)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(shè)計(jì)要點(diǎn)探討[J].太陽能，2021（06）：50-57.