说到光伏支架,说白了就是安装,固定支撑光伏组件的结构,为最大范围的利用太阳能,因此就有了最佳倾斜角(全年发电量最大时的倾角)之说。今天强哥还是和大家聊聊支架还有支架基础选择的一些知识点。
1、光伏支架的分类
①固定式支架:组件倾角固定不变,结构简单,造价较低,适用于大多数地面电站和屋顶项目。
②可调节式支架:可以手动或机械调节倾角,提高季节性发电量,但成本相对高。
③单轴跟踪支架:组件围绕一条轴旋转以跟随太阳,通常是东西向旋转,发电量比固定式提高10%-20%。
④双轴跟踪支架:组件可以同时绕两个轴旋转,完全跟随太阳轨迹,发电量提升幅度最大,但成本高,适用于高效发电需求的项目。
组件倾角与支架选择
光伏组件的安装角度直接影响发电效率,一般按照当地纬度调整倾角。
纬度35°以上区域:光照角度较低,应采用较大倾角的固定支架或可调节支架,以最大化冬季发电效率。
纬度35°以下区域:全年太阳高度角较高,适合较小倾角的支架,并可考虑单轴或双轴跟踪支架,以充分利用强日照资源。支架倾角角度设计一般采用PVSYST4等相关设计软件来进行辅助设计,
3.光伏阵列的安装及运行考虑要点
光伏阵列的合理安装和运行是确保长期稳定发电的关键,光伏方阵南北方向和东西方向间距,宜使每天当地真太阳时9:00~15:00时段内东西向、南北向互不遮挡。高风速或积雪地区应选用加固型支架,并考虑合理倾角减少积雪堆积,跟踪式方阵应采用反向跟踪技术。光伏组件的最低点距地面的距离不宜低于500mm,并大于当地的最大积雪深度和洪涝水位设防标准。支架安装结构图,参考如下:?
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4.光伏方阵布置的关键要素
阵列间距:避免组件间相互遮挡,通常依据当地冬至日的太阳高度角计算最小间距。
地形条件:平坦地形可采用常规布置,山地或不规则地形需调整阵列布局,以适应地势。
维护通道:预留足够的通道,便于检修和清理积尘积雪。
电气布置:优化组串连接方式,减少电缆损耗,提高系统效率。当站址所在地的大气环境较差、组件表面污染较严重时,光伏方阵宜设置清洗系统或配置清洗设备。光伏发电站的光伏方阵区宜设置围栏,可采用钢丝护栏网,高度应不低于1.8m,围栏距离最近光伏组件不小于1.6m,且宜设置1.6m宽130mm厚的碎石防火隔离带。
5.光伏支架的设计考虑因素
荷载计算:风荷载、雪荷载、地震荷载等应根据当地气候条件进行合理设计。
材料选择:通常采用镀锌钢、铝合金、不锈钢等,需兼顾耐腐蚀性和成本。
连接方式:螺栓连接、焊接或卡扣固定方式需保证结构强度和安装便捷性。
地基适配:结合地质条件选择适当基础形式,确保长期稳定性。
6.光伏阵列的防雷要求
避雷针安装:高海拔或雷暴频繁地区应在支架附近增设避雷针,并与接地网相连。
等电位连接:支架与光伏组件框架需采用导线连接,防止雷电电势差损坏组件。
接地系统:采用专用接地网,接地电阻一般应小于4Ω,以减少雷击损害。
防浪涌保护:逆变器和汇流箱处应安装浪涌保护器(SPD),防止雷击引发电气损坏。
7.光伏支架的基础形式及选择
支架基础应进行承载力计算和稳定性验算,并根据支架结构形式和所承受荷载的特征、土质性状及地下水条件、施工工艺的可行性、施工场地条件及施工季节、尽量减少土方挖填和减少对自然地貌和植被的破坏原则性、场地地层分布及各层土的物理力学指标、地基土和水对钢筋混凝土结构和钢结构的腐蚀性、地基土的冻土深度与冻胀级别、工程的经济指标与环保性能和施工工期等因素综合确定支架基础的型式。常见基础类型包括:
①混凝土基础:适用于软土地基和永久性电站,施工周期长,但稳定性高。
②螺旋桩基础:适用于松软土壤地区,施工简便,受力稳定,可减少土方工程量。③预制桩基础:适合中等硬度的地基,施工速度快,承载力较高。
④岩石锚固基础:针对岩石地基,可直接钻孔锚固,无需大规模开挖。
⑤水泥块压重基础:用于屋顶或临时项目,无需破坏地面结构,便于拆卸。