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光伏電站是個系統(tǒng)工程,離不開光伏組件、逆變器、匯流箱、線纜等組成部分,也離不開電站的骨骼——光伏支架。
光伏支架是光伏發(fā)電系統(tǒng)中,為了支撐、固定、轉(zhuǎn)動光伏組件而設(shè)計安裝的特殊結(jié)構(gòu)件。為了使光伏電站達到佳的發(fā)電效率,光伏支架需結(jié)合建設(shè)地點的地形地貌、氣候及太陽能資源條件,將光伏組件以一定的朝向、排列方式及間距予以固定。
光伏支架的特點
在具體的光伏電站項目上,光伏支架具有以下特點:
光伏支架需要在特定環(huán)境下長期使用。具備較強的抗風(fēng)壓、抗雪壓、抗震、抗腐蝕等機械性能,確保在風(fēng)沙、雨、雪、地震等各種惡劣環(huán)境下正常運轉(zhuǎn),并且使用壽命一般要求達到25年以上。
光伏支架需要滿足項目地各項標準。光伏電站設(shè)計核心為結(jié)構(gòu)設(shè)計,整個光伏電站結(jié)構(gòu)設(shè)計主要通過光伏支架實現(xiàn),光伏支架在光伏電站建設(shè)中具有重要地位。光伏支架的產(chǎn)品質(zhì)量、設(shè)計安裝需要符合項目地的氣候環(huán)境、建筑標準、電力設(shè)計等標準。選擇合適的光伏支架以及科學(xué)合理的設(shè)計安裝,不但能降低工程造價、提高發(fā)電效率,也能減少后期運維養(yǎng)護的成本。
光伏支架的分類
按照能否跟蹤太陽轉(zhuǎn)動,光伏支架可以分為固定支架和跟蹤支架。光伏發(fā)電系統(tǒng)中,固定支架及跟蹤支架需要針對不同項目進行設(shè)計。
首先,項目初期需要通過項目的地質(zhì)勘查報告,完成支架基礎(chǔ)初步設(shè)計;其次,根據(jù)支架受力情況完成立柱的拉拔力測試,確定支架基礎(chǔ)形式及立柱形式;同時,根據(jù)不同標準、不同項目地點風(fēng)載荷、雪載荷及其他氣候條件,確認整體支架設(shè)計;后,根據(jù)光伏系統(tǒng)中組件形式、組件串聯(lián)數(shù)量、逆變器及匯流箱等其他光伏零部件情況,完成對應(yīng)的支架排布及單體支架設(shè)計。
進一步的分類:固定支架又可分為普通固定式支架和固定可調(diào)式支架;跟蹤支架可分為平單軸跟蹤支架、斜單軸跟蹤支架、雙軸跟蹤支架。
采用固定支架的光伏電站,在設(shè)計之初會結(jié)合當?shù)氐牡乩憝h(huán)境、氣候等條件將組件固定在特定角度,以保證能接收大的太陽光輻射,組件位置固定后一般不會再頻繁調(diào)整。對于固定可調(diào)式支架而言,組件朝向會根據(jù)季節(jié)和光照情況,每年需要進行人工調(diào)整。固定支架價格較低、穩(wěn)定性好,前期投資成本低,但對太陽能的利用率較低。
采用跟蹤支架的光伏系統(tǒng),其組件朝向根據(jù)光照情況進行調(diào)整,可減少組件與太陽直射光之間的夾角,獲取多的太陽輻照,可有效提高發(fā)電效率。采用跟蹤支架的電站需要增加一定的前期投資成本,并需要承擔(dān)一定的裝置運行風(fēng)險及后期維護成本。
實際發(fā)電數(shù)據(jù)表明,采用平單軸跟蹤支架、斜單軸跟蹤支架、雙軸跟蹤支架,可以有效提升電站發(fā)電量。如果跟蹤支架與雙面組件結(jié)合,還可以產(chǎn)生提升發(fā)電量的疊加效應(yīng),長期來看有助于電站業(yè)主取得大的經(jīng)濟效益,降低度電成本。
對于跟蹤支架產(chǎn)品,除了與固定支架相同的機械設(shè)計、機械加工和委外鍍鋅等工序之外,還有電控設(shè)計、驅(qū)動設(shè)計、加入算法和配套組裝工序。
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