Въведение
С бързия растеж на новата енергийна индустрия през последните години земните ресурси за фотоволтаични инсталации стават все по-оскъдни. За да се увеличи максимално ефективното използване на фотоволтаичните системи в различни сценарии на приложение, гъвкавата фотоволтаична монтажна система се появи като иновативно решение.
Принцип на работа
Основният принцип на фотоволтаичните гъвкави опори се крие в изграждането на "система за балансиране на напрежението", постигайки стабилна опора чрез опъване на предварително напрежение и пространствена мрежова структура на кабела. Неговият работен процес може да се обобщи в три точки:
- Фиксиране на фундамента: Бетонни пилоти или колони от стоманена конструкция се монтират в двата края на строителната зона като фиксирани крайни точки на системата за опъване. В някои сложни сценарии се добавят анкерни пръти и кабели за закрепване, за да се подобри ефектът на закотвяне.
- Конструкция на опън: Стоманени нишки- с висока якост и други гъвкави материали са опънати и фиксирани между крайните точки. Предварителното напрежение се прилага чрез степенуван процес на опъване, за да се образува стабилна-носеща конструкция, като отклонението на опън е строго контролирано в рамките на По-малко или равно на 5%.
- Монтаж на модула: Фотоволтаичните модули се фиксират върху носещите-кабели чрез специални скоби, за да образуват интегрална решетка. Структурата на кабелната мрежа може леко да се деформира с промени в околната среда (като температурно разширение и свиване, въздействие на вятъра), разпръсквайки напрежението, като същевременно поддържа стабилната позиция на модулите, за да се избегнат структурни повреди.
Този дизайн нарушава-ограниченията за носене на твърди опори, постигайки ефекта на „гъвкавост с твърдост“. Той може да абсорбира външната енергия на натоварване чрез гъвкава деформация и да поддържа цялостна стабилност чрез блокиране на предварително напрегнато напрежение, което води до по-добра устойчивост на риск в екстремни среди.
Ключови технически елементи
1. Основен избор на материал
Материалите са в основата на гъвкавата поддръжка, изискваща баланс на здравина, устойчивост на атмосферни влияния и леки свойства. Носещите-кабели използват най-вече поцинковани стоманени нишки с клас 1860MPa или напълнени епоксидни стоманени нишки-първите предлагат контрол на разходите, докато вторите осигуряват отлична устойчивост на корозия за среда с висока-солена мъгла и висока-влажност. Скобите на модула са изработени от устойчиви на атмосферни влияния полимери или неръждаема стомана 316, за да се гарантира, че няма стареене или напукване по време на дългосрочна-използване. Системата за закотвяне избира анкерни пръти с оребрени арматурни пръти (за конвенционални наземни сценарии) или композитни жила от базалтови влакна (за офшорни сценарии с висока -корозия) въз основа на приложението, като балансира здравината и устойчивостта на корозия.
2.Технология за контрол на предварителното напрежение
Предварителното напрежение е основната гаранция за стабилност на опората, изискваща прецизен дизайн и конструкция. Процесът на градуирано опъване е възприет за постепенно прилагане на напрежение на множество етапи, динамично балансиране на напрежението на кабелната мрежа и избягване на отпускане или счупване на кабела, причинено от локална концентрация на напрежение. Междувременно се използва професионално оборудване за наблюдение на опъна на кабела в реално-време, с динамични корекции въз основа на промените на температурата на околната среда, за да се гарантира, че отклонението на опъна не надвишава проектния праг през целия жизнен цикъл и поддържа стабилната геометрична форма на опората.
3. Устойчивост на вятър и проектиране за структурна оптимизация
За да се справят с предизвикателствата при натоварване от вятър в различни среди, гъвкавите опори приемат композитен дизайн на „пространствена кабелна мрежа + система за устойчивост на вятър“. Главните кабели поемат основното натоварване в посока изток-запад, докато междуредовите гъвкави ветро-устойчиви кабели и напречните ферми се добавят в посока север-юг, за да се образува триизмерна система за баланс на напрежението. Проверено чрез тестове в аеродинамичен тунел (тестовата скорост на вятъра обикновено надвишава 46 m/s), оптимизирането на характеристиките на затихване на кабелната мрежа може ефективно да устои на тайфуни или силни пориви с магнитуд 12-17, избягвайки сблъсъци на модули и микропукнатини. В допълнение, дизайнът с голям обхват намалява броя на пилотите (използване на пилоти на MW може да бъде намалено от 329 на 64), минимизирайки щетите на терена и строителните разходи.
4. Технология на системата за закотвяне
Системата за закотвяне е ключът към предаването на напрежението, което пряко влияе върху цялостната безопасност на опората. Сред продуктите за анкерни пръти, стоманените анкерни пръти HPB300 имат ниско удължение и удобна инсталация, подходящи за суха среда. Галванизираните несвързани стоманени нишки за носещи кабели са предпочитани за офшорни и крайбрежни проекти поради тяхната отлична устойчивост на корозия. Ключовата технология се крие в запечатаната анти{4}}корозионна обработка на закрепванията и кабелите, гарантираща липса на течове или корозия в среда с висока-влажност и висока-солена мъгла и удължаване на експлоатационния живот.
Сценарии за приложение
1. Комплексни планински и хълмисти райони
Гъвкавите опори могат да се адаптират към терени с наклон над 40 градуса. Чрез оформление-, следващо наклона и гъвкаво разположение, се постига пълно покритие на модула без обширно изравняване на земята. В проекта на окръг Huaneng Qin в Шанси, опорите се регулират според вълнообразността на склона, което значително подобрява плътността на оформлението на дъската на единица площ. Проектът Lanzhou Honggu в Гансу намалява инженерството на основите чрез проектиране с голям-обхват, което увеличава максимално защитата на крехките екологични форми на релефа.
Сценарии за интеграция "PV+".
PV+Земеделие: С 33-метров широк обхват и 5,5-метрова височина на височината, той може да бъде издигнат над земеделска земя, овощни градини и оранжерии за гъби. Проектът Huadian Yichuan в Шанси реализира координацията на "PV+ябълка", поддържайки пропускливостта на светлината на ябълката над 70% и осигурявайки двойно подобряване на селскостопанската продукция и ползите от производството на електроенергия.
PV+Рибарство: Подходящ за крайбрежни и вътрешни сценарии за рибни езера, устойчивият на тайфун -дизайн и разположението с висока височина не само гарантират безопасността на фотоволтаичните съоръжения, но и не засягат риболовните операции. Проектът Wenchang 100MW PV-Fishery Project в Хайнан постигна „нулеви щети“ по време на тайфуни с магнитуд 17, а проектът Qingyuan в Гуангдонг също намали изпарението на водата в рибните езера.
PV+Медицинско засаждане: Проектът Yimen в Юнан издигна подпори над зоните за засаждане на китайски билкови лекарства, като реализира „генериране на енергия върху панелите и засаждане под панелите“ и насърчава-задълбочената интеграция на нова енергия и характерно земеделие.
3. Екологично чувствителни и специални зони
В екологично крехки райони като пустините и Льосовото плато, гъвкавите опори намаляват изкопаването на пилоти и щетите по повърхността. Микро-средата, образувана под фотоволтаичните панели, намалява изпарението на водата и защитава растежа на растителността. При сценарии като зони за обслужване на магистрали и склонове, дизайнът с широк обхват от 15-35 метра- може да се адаптира към пространства като паркинги и станции за зареждане и смяна, като помага за изграждането на „обслужващи зони с нулев въглерод“.
Тенденции в индустрията и състояние на пазара
1. Устойчив пазарен растеж Глобалната фотоволтаична индустрия за гъвкава поддръжка преживява период на бързо развитие. Очаква се общата стойност на продукцията да постигне комбиниран годишен темп на растеж (CAGR) от 8,2% от 2025 г. до 2031 г., надхвърляйки 5,796 милиарда щатски долара до 2031 г. Като основен пазар за производство и приложение, търсенето на пазара на Китай продължава да се разширява, водено от планинското развитие на фотоволтаици и политиките „PV+“, като пазарният дял на водещите предприятия постепенно се увеличава.
2. Насоки за технологични иновации
- Интегриране на гъвкавост и проследяване: Комбиниране на интелигентна технология за проследяване с гъвкави опори за постигане на ±60 градуса слънчево проследяване. Проектът Kubuqi във Вътрешна Монголия увеличи годишното производство на електроенергия с 12,3% в сравнение с фиксираните структури, като се адаптира към механизма на „пикова-цена на електроенергията в долината“, за да подобри ползите.
- Интелигентно надграждане: Оптимизиране на контрола на напрежението и стратегиите за проследяване чрез AI алгоритми за подобряване на адаптивността при екстремни метеорологични условия и намаляване на разходите за експлоатация и поддръжка.
- Итерация на материала: Приемане на покритие от цинк-алуминий-магнезий, базалтови композитни материали и др., за допълнително намаляване на употребата на стомана, подобряване на устойчивостта на корозия и удължаване на експлоатационния живот на опорите.
3. Разположение на основните производители В момента пазарът формира конкурентен модел с участието на китайски и чуждестранни предприятия. Международните производители включват Schletter Group и ESDEC, докато местните водещи предприятия включват Longi Green Energy Technology, Trina Solar и Arctech Solar. Сред тях Longi Green Energy Technology заема водеща позиция в фотоволтаичните-рибарски и планински проекти със своята устойчива на тайфуни-технология и много-сценарийни решения.
Заключение
С основната логика на "гъвкава структура + баланс на напрежението", фотоволтаичните гъвкави опори нарушават ограниченията на традиционните фотоволтаични опори върху терена и пространството, реализирайки множеството ценности на "безопасност и надеждност, намаляване на разходите и подобряване на ефективността и екологичност". Техните характеристики на голям обхват, голяма височина и силна адаптивност не само разширяват границите на фотоволтаичните приложения, но също така насърчават-задълбочената интеграция на новата енергия със селското стопанство, рибарството и защитата на околната среда, превръщайки се в ключова поддържаща технология в контекста на енергийния преход.
С итерацията на материалната технология и интелигентното надграждане, гъвкавите опори ще играят по-голяма роля в области като развитие на „пустиня, Гоби и пустиня“, офшорни фотоволтаични системи и обновяване на съществуващи проекти, като инжектират устойчив импулс във високо-качественото развитие на фотоволтаичната индустрия. В бъдеще разнообразните модели на приложение, съсредоточени върху гъвкави опори, допълнително ще освободят стойността на земята, помагайки за постигане на координирано развитие на енергията и екологията в рамките на целите за „двоен въглерод“.
Ключова дума
Гъвкава фотоволтаична монтажна система, предварително напрегнато опъване, сценарии за интегриране "PV+", фотоволтаични + риболов, фотоволтаични + лечебни растения, гъвкава слънчева енергия бъдещето на Европа, разлики между системи за монтаж с фиксиран наклон и тракер за соларна