Įvadas
Pastaraisiais metais sparčiai augant naujai energetikos pramonei, žemės ištekliai fotovoltinės energijos įrenginiams darosi vis retesni. Siekiant maksimaliai efektyviai panaudoti PV sistemas įvairiuose pritaikymo scenarijuose, lanksti PV tvirtinimo sistema tapo novatorišku sprendimu.
Darbo principas
Pagrindinis PV lanksčių atramų principas yra sukurti „įtempimo balanso sistemą“, kuri užtikrina stabilią atramą naudojant išankstinį įtempimą ir erdvinio kabelio tinklo struktūrą. Jo darbo procesą galima apibendrinti trimis punktais:
- Pamatų tvirtinimas: Betoniniai poliai arba plieninės konstrukcijos stulpeliai montuojami abiejuose statybos zonos galuose kaip fiksuoti įtempimo sistemos galiniai taškai. Kai kuriais sudėtingais scenarijais, siekiant sustiprinti inkaravimo efektą, pridedami inkaro strypai ir atraminiai trosai.
- Įtempimo konstrukcija: didelio{0}}stiprumo plieno gijos ir kitos lanksčios medžiagos yra įtemptos ir fiksuojamos tarp galinių taškų. Išankstinis įtempimas taikomas laipsniškai įtempiant, kad būtų suformuota stabili apkrovą{2}}nešanti konstrukcija, o įtempimo nuokrypis griežtai kontroliuojamas iki 5 % arba mažesnis.
- Modulio montavimas: PV moduliai pritvirtinami prie apkrovą{0}}nešančių kabelių specialiais spaustukais, kad sudarytų vientisą masyvą. Kabelių tinklo konstrukcija gali šiek tiek deformuotis dėl aplinkos pokyčių (pvz., Temperatūros plėtimosi ir susitraukimo, vėjo poveikio), išsklaidant įtampą, išlaikant stabilią modulių laikyseną, kad būtų išvengta konstrukcijos pažeidimų.
Ši konstrukcija pažeidžia standžiųjų atramų{0}}apkrovos apribojimus, todėl pasiekiamas „lankstumo ir standumo“ efektas. Jis gali sugerti išorinės apkrovos energiją dėl lanksčios deformacijos ir išlaikyti bendrą stabilumą dėl išankstinio įtempimo fiksavimo, todėl geriau atsparus rizikai ekstremaliose aplinkose.
Pagrindiniai techniniai elementai
1. Pagrindinės medžiagos pasirinkimas
Medžiagos yra lankstaus atramos veikimo pagrindas, reikalaujantis stiprumo, atsparumo oro sąlygoms ir lengvumo savybių pusiausvyros. Apkrovą-laikančiuose kabeliuose dažniausiai naudojamos 1860 MPa cinkuoto plieno gijos arba užpildytos epoksidinio plieno gijos,-pirmoji leidžia kontroliuoti išlaidas, o antroji užtikrina puikų atsparumą korozijai esant dideliam-druskos rūkui ir{5}}drėgmei. Modulio spaustukai pagaminti iš oro sąlygoms atsparių -polimerų arba 316 nerūdijančio plieno, kad būtų užtikrintas ilgalaikis-naudojimas senėjimo ir įtrūkimų. Inkaravimo sistema parenka briaunuotus armatūros inkaro strypus (įprastiems sausumos scenarijams) arba bazalto pluošto kompozitines sausgysles (atsižvelgiant į didelės{11}}korozijos scenarijus jūroje), atsižvelgdama į pritaikymą, subalansuodama stiprumą ir atsparumą korozijai.
2. Įtempimo valdymo technologija
Išankstinis įtempimas yra pagrindinė atramos stabilumo garantija, reikalaujanti tikslaus projektavimo ir konstrukcijos. Naudojamas laipsniškas įtempimo procesas, siekiant palaipsniui taikyti įtempimą keliais etapais, dinamiškai subalansuojant kabelio tinklo įtempį ir išvengiant kabelio atsipalaidavimo ar lūžimo dėl vietinės įtampos koncentracijos. Tuo tarpu profesionali įranga naudojama kabelių įtempimui stebėti realiuoju laiku, dinamiškai koreguojant pagal aplinkos temperatūros pokyčius, siekiant užtikrinti, kad įtempimo nuokrypis neviršytų projektinės ribos per visą gyvavimo ciklą ir išlaikytų stabilią geometrinę atramos formą.
3. Atsparumas vėjui ir konstrukcijų optimizavimo dizainas
Siekiant išspręsti vėjo apkrovos iššūkius įvairiose aplinkose, lanksčios atramos pritaikytos sudėtiniam „erdvinio kabelio tinklo + vėjo pasipriešinimo sistemos“ dizainui. Pagrindiniai kabeliai atlaiko pagrindinę apkrovą rytų-vakarų kryptimi, o tarpueiliai lankstūs vėjui-atsparūs kabeliai ir skersinės santvaros pridedamos šiaurės-pietų kryptimi, kad sudarytų trijų-įtempių balanso sistemą. Patvirtinta vėjo tunelio bandymais (bandomasis vėjo greitis paprastai viršija 46 m/s), optimizavus kabelių tinklo slopinimo charakteristikas, galima veiksmingai atsispirti taifūnams arba stipriems 12-17 balų gūsiams, išvengiant modulio susidūrimo ir mikroįtrūkimų. Be to, dėl didelio tarpatramio konstrukcijos sumažėja polių skaičius (polio sunaudojimas vienam MW gali būti sumažintas nuo 329 iki 64), sumažinama reljefo žala ir statybos sąnaudos.
4. Inkaravimo sistemos technologija
Inkaravimo sistema yra raktas į įtempimo perdavimą, tiesiogiai veikiantis bendrą atramos saugumą. Tarp inkaro strypų gaminių, HPB300 plieniniai inkariniai strypai turi mažą pailgėjimą ir patogų montavimą, tinkami sausoje žemėje. Dėl puikaus atsparumo korozijai cinkuotos nesurištos plieninės sruogos, skirtos atraminiams kabeliams, yra teikiamos pirmenybė jūroje ir pakrantėje vykdomiems projektams. Pagrindinė technologija yra sandarus antikorozinis tvirtinimo įtaisų ir kabelių apdorojimas-, užtikrinantis, kad nebūtų nuotėkio ar korozijos esant dideliam-drėgmei ir daug{6}}druskos rūko aplinkoje, ir prailginant tarnavimo laiką.
Taikymo scenarijai
1. Sudėtingos kalnuotos ir kalvotos vietovės
Lanksčios atramos gali prisitaikyti prie reljefo, kurio nuolydis viršija 40 laipsnių. Dėl nuolydžio-išdėstymo ir lanksčios išdėstymo visa modulio aprėptis pasiekiama be didelio žemės išlyginimo. Huaneng Qin apygardos projekte Šansi atramos koreguojamos atsižvelgiant į kalvos bangavimą, žymiai pagerinant lentos išdėstymo tankį ploto vienetui. Landžou Honggu projektas Gansu sumažina pamatų inžineriją dėl didelio-tarpatramio projektavimo, maksimaliai padidindamas trapių ekologinių reljefo formų apsaugą.
„PV+“ integravimo scenarijai
PV+Žemės ūkis: Dėl 33 metrų tarpatramio ir 5,5 metro aukščio aukščio jis gali būti pastatytas virš dirbamos žemės, sodų ir grybų šiltnamių. Huadian Yichuan projektas Shaanxi įgyvendina "PV + obuolių" koordinavimą, išlaikant obuolių šviesos pralaidumą virš 70% ir užtikrinant dvigubą žemės ūkio produkcijos ir elektros energijos gamybos pranašumų gerinimą.
PV+Žvejyba: tinka priekrantės ir vidaus vandenų žuvų tvenkiniams, taifūnui{1}}atsparus dizainas ir aukštas išplanavimas ne tik užtikrina PV įrenginių saugumą, bet ir neturi įtakos žvejybos operacijoms. Wenchang 100MW PV-žuvininkystės projektas Hainane per 17 balų taifūnus nepadarė jokios žalos, o Qingyuan projektas Guangdonge taip pat sumažino vandens garavimą žuvų tvenkiniuose.
PV+medicininis sodinimas: Yimen projektas Yunnan mieste pastatė atramas virš Kinijos vaistažolių sodinimo plotų, realizuojant „elektros generavimą plokštėse ir sodinimą po plokštėmis“ ir skatinant nuodugnią naujos energijos ir būdingo žemės ūkio integraciją.
3. Ekologiškai jautrios ir ypatingos zonos
Ekologiškai trapiose vietose, tokiose kaip dykumos ir Loeso plokščiakalnis, lanksčios atramos sumažina polių iškasimą ir paviršiaus pažeidimus. Po PV plokštėmis suformuota mikro-aplinka sumažina vandens išgaravimą ir apsaugo augalijos augimą. Esant tokiai situacijai, kaip greitkelių aptarnavimo zonos ir šlaitai, 15-35 metrų-tarpatramio dizainas gali būti pritaikytas tokioms erdvėms kaip automobilių stovėjimo aikštelės ir įkrovimo bei keitimo stotelės, padedant sukurti „nulinės anglies dioksido taršos zonas“.
Pramonės tendencijos ir rinkos būklė
1. Tvarus rinkos augimas Pasaulinė fotovoltinės lanksčios paramos pramonė išgyvena spartaus vystymosi laikotarpį. Tikimasi, kad 2025–2031 m. bendra produkcijos vertė pasieks 8,2 % metinį augimo tempą (CAGR), o iki 2031 m. viršys 5,796 mlrd. JAV dolerių. Kinijos, kaip pagrindinės gamybos ir pritaikymo rinkos, paklausa toliau plečiasi dėl kalnuotos fotovoltinės plėtros ir „PV+“ politikos, o pirmaujančių įmonių rinkos dalis palaipsniui didėja.
2.Technologinių inovacijų kryptys
- Lankstumo ir sekimo integravimas: Sujungiant išmaniąją sekimo technologiją su lanksčiomis atramomis, kad būtų pasiektas ±60 laipsnių saulės stebėjimas. Kubuqi projektas Vidinėje Mongolijoje padidino metinę elektros energijos gamybą 12,3 %, palyginti su fiksuotomis struktūromis, prisitaikydamas prie „pikiausios-slėnio elektros kainos“ mechanizmo, kad būtų padidinta nauda.
- Išmanusis atnaujinimas: optimizuokite įtampos valdymo ir sekimo strategijas naudojant AI algoritmus, kad pagerintumėte prisitaikymą esant ekstremalioms oro sąlygoms ir sumažintumėte eksploatavimo bei priežiūros išlaidas.
- Medžiagų kartojimas: cinko -aliuminio-magnio dangos, bazalto kompozicinių medžiagų ir kt. naudojimas, siekiant dar labiau sumažinti plieno naudojimą, pagerinti atsparumą korozijai ir pailginti atramų tarnavimo laiką.
3. Didžiųjų gamintojų išdėstymas Šiuo metu rinka formuoja konkurencinį modelį, kuriame dalyvauja Kinijos ir užsienio įmonės. Tarptautiniai gamintojai yra „Schletter Group“ ir ESDEC, o pirmaujančios šalies įmonės – „Longi Green Energy Technology“, „Trina Solar“ ir „Arctech Solar“. Tarp jų „Longi Green Energy Technology“ užima pirmaujančią poziciją PV-žuvininkystės ir kalnų projektuose, naudodama taifūnui-atsparią technologiją ir daugialypius{5}scenarijų sprendimus.
Išvada
Naudodamosi pagrindine „lanksčios struktūros + įtempimo pusiausvyros“ logika, PV lanksčios atramos panaikina tradicinių PV atramų reljefo ir erdvės apribojimus, suvokdamos daugybę „saugumo ir patikimumo, sąnaudų mažinimo ir efektyvumo didinimo bei ekologiškumo“ vertybių. Jų charakteristikos – didelis atstumas, didelė erdvė ir didelis prisitaikymas ne tik praplečia fotovoltinės energijos panaudojimo ribas, bet ir skatina gilų naujos energijos integravimą su žemės ūkiu, žuvininkyste ir ekologine apsauga, tapdama pagrindine pagalbine technologija pereinant prie energijos.
Atliekant medžiagų technologijų kartojimą ir išmanųjį atnaujinimą, lanksti atrama vaidins didesnį vaidmenį tokiose srityse kaip „dykumos, Gobio ir dykumos“ kūrimas, atviroje jūroje esančios fotovoltinės energijos ir esamų projektų atnaujinimas, o tai suteiks tvarų impulsą aukštos kokybės FE pramonės plėtrai. Ateityje įvairūs pritaikymo modeliai, orientuoti į lanksčias atramas, dar labiau sumažins žemės vertę ir padės pasiekti koordinuotą energetikos ir ekologijos plėtrą pagal „dvigubos anglies dioksido“ tikslus.
raktinis žodis
Lanksti PV tvirtinimo sistema, išankstinis įtempimas "PV+" integravimo scenarijai, PV + žuvininkystė, PV + medicininė apželdinimas, lanksti saulės ateities Europa, skirtumai tarp fiksuoto pakreipimo ir stebėjimo sistemų, skirtų saulės energijai