太阳能光伏柔性支架

时间:2020年05月19日 点击次数:399来源:原创

随着人们对环境保护的重视,新能源建设项目日益增多,太阳能光伏发电项目也日益增多。本文将从工程应用角度出发,介绍了太阳能光伏柔性支架的新思路,指出了该类光伏支架受力的合理性。通过与传统光伏支架对比分析,得出柔性支架优点更加突出,适用范围更加广泛,为今后太阳能光伏柔性支架的应用提供参考。

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随着国家对环境问题的重视,以太阳能为代表的新能源项目日益增多。我国太阳能资源丰富,太阳能光伏发电已经成为开发利用绿色能源的重要组成部分。由于以前的太阳能光伏发电支架不能适应各种复杂的环境,而且造价较高。因此,研究一种造价更低、适应性更好、受力更加合理的光伏支架迫在眉睫。基于此,新型的太阳能光伏柔性支架,可有效地解决此问题。

 

1、 我国太阳能资源我国太阳能资源丰富,目前我国的太阳能资源划分为4部分。1)最丰富带,占国土面积17.4%,主要集中在西藏、新疆南部、甘肃和青海等地区。2)很丰富带,占国土面积42.7%,主要集中在新疆大部、宁夏、云南、河北、内蒙古东部和四川西部等地区。3)丰富带,占国土面积36.3%,主要集中在浙江、湖南、湖北、广西和台湾等地区。4)一般带,占国土面积3.6%,主要集中在四川中部、湖南西北部、贵州北部。丰富的太阳能资源为我国开发利用太阳能创造了有利条件,光伏发电是当今开发利用太阳能资源的最有效形式。

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2、传统太阳能光伏支架

随着国家对太阳能光伏发电支持力度的加大,太阳能光伏发电越来越受到企业的青睐,安全、经济的光伏支撑系统是设计师关注的重点。传统光伏支架设计比较简单,受力分析容易。虽然这种形式的支架仍然被采用,但是它有很多缺点,例如钢材耗量大、占地面积大、造价高等。而且这种形式的支架不能适应复杂的地形,因此太阳能光伏柔性支架取代传统支架变的越来越普遍。

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3、柔性太阳能光伏支架

3.1太阳能光伏柔性支架即为在成排的钢索上安装光伏板,钢索两端由刚性支撑连接。同时为了减少两端顶部支撑的弯矩,支撑两端多采用外部张拉斜拉索或者内部刚性斜支撑。索(钢绞线)作为一种主要承重构件,柔性大、质量轻、刚度大。预应力为其提供了足够大的刚度。索结构有如下特点。1)只能承受拉力,不能承受压力。2)索的刚度主要来源于几何刚度,主要由预应力提供。3)绷紧状态呈现线性特征,其余状态呈非线性特征。4)索会产生应力松弛和损失。

3.2柔性支架的优点由于索主要受拉的特点,其材料强度可被充分发挥,柔性太阳能光伏支架成为设计师的首选。1)跨度大且跨度范围灵活可调。2)土地空间利用率最大化。3)操作方式灵活,通风性能好,发电效率高。4)相比传统光伏支架,柔性光伏支架抗裂性能好。5)用钢材量少,承重小,造价低。6)场地基础要求小,预装性强,大大缩短了施工周期。

3.3柔性支架适用范围太阳能柔性支架灵活可调、占地面积小的特点,使其具有广泛的应用范围。滩涂、渔塘、污水厂、复杂山地、荒坡和水池等复杂地形都可利用,并且在国家大力倡导渔光互补、农光互补(图4)的前提下,柔性光伏支架具有广阔的应用前景。

3.4柔性支架结构体系柔性光伏支架结构体系分为2个部分:柔性系统和支架系统。柔性系统由预应力悬索、稳定索、组件固定夹具、光伏组件等构成;支架系统由基础(包括独立基础、桩基础)、钢立柱、钢梁、支撑体系(包括斜拉索、斜支撑)等构成。根据太阳能光伏支架受力特点,通常在两侧设置斜拉杆(索)和斜支撑。当光伏组件受到风荷载或者雪荷载作用时,拉索受力变形,钢立柱抵抗竖直方向的力,斜拉索或者斜支撑抵抗水平方向的力。对于污水处理厂光伏电站,由于跨度比较大,通常在钢立柱和中间支柱之间再设置钢桁架,减小跨度,从而减小挠度。对于山坡复杂地形,通常顺应山体坡度设置斜拉索(钢绞线),然后铺设光伏组件,不仅利用了天然地势条件,而且也达到美观的效果。

 

4结语

太阳能光伏发电能有效的利用太阳能资源,对于结构工程师而言,设计安全、经济的支撑系统是其考虑的重点。太阳能光伏柔性支架能够适应恶劣环境和复杂的地形条件,具有广阔的应用前景。但是柔性支架抗风方面存在诸多问题,是科研工作者需要重点关注的,也是设计人员所关心的。未来随着更多科研力量的加入,太阳能光伏柔性支架也必将推动光伏产业向着安全、经济、耐久的方向发展。


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迈贝特(厦门)新能源有限公司是一家致力于提供专利技术和高效服务的高科技企业,专业从事各类光伏支架系统解决方案的研发、设计、生产、销售及服务,始终为客户提供最稳定可靠和经济高效的光伏支架系统解决方案。公司自成立至今,光伏产品已成功销往全球100多个国家和地区,是目前中国最大的太阳能光伏产品出口企业之一。公司拥有全系列产品设计、制造,供应能力,包括地面支架、光伏车棚、农业大棚、工商业屋顶、水上漂浮平台、户用分布式、单轴跟踪系统等一系列高科技支架产品,并成功通过了TUV、SGS、AS NZS 1170 认证及MCS等多项国际和国内权威认证,在结构设计和系统性能上始终处于行业领先地位。

迈贝特(厦门)新能源有限公司拥有强大的生产实力,成立至今累计安装量8GW+,目前的年产能2000MW+;公司持续高速发展离不开坚持科学发展和以人为本的质量管理的理念,确保产品设计合理、品质稳定为太阳能光伏电站稳定发展打下坚实的基础,是世界知名光伏支架厂商的信心品牌。


更多光伏支架案例赏析:

2015.12中国.阜阳3.25MW

2016.10.中国北京 2.5MW

2016.11.中国山东4MW

2017.11浙江漂浮1.5MW


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