光伏電站中光伏支架數(shù)量巨大, 其選用形式對(duì)于工程進(jìn)度、成本控制、環(huán)境有重要的影響。因此選用合理的支架形式、基礎(chǔ)形式,做到在保證安全的前提下,建設(shè)成經(jīng)濟(jì)型、生態(tài)友好型的工程項(xiàng)目是光伏陣列結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的重點(diǎn)。
光伏陣列支架設(shè)計(jì)時(shí)充分考慮組件、構(gòu)件自重、風(fēng)荷載、抗震等因素, 光伏支架通常橫向由鋼立柱、斜撐桿、鋼橫梁組成, 縱向通過鋼筋拉桿支撐、鋼檁條連成一體, 形成穩(wěn)定結(jié)構(gòu)。
目前應(yīng)用最廣泛的地面式光伏支架可分為以下五種類型:
低緯度地區(qū), 最佳傾角較小; 高緯度地區(qū), 最佳傾角大。 傾角固定式支架初始投資較小,易于安裝, 運(yùn)行維護(hù)成本也較小, 是目前應(yīng)用最為廣泛、技術(shù)最為成熟的光伏組件安裝方式。固定式支架主要為雙排柱和單排柱兩種形式。
雙柱式固定支架
單柱式固定支架
傾角可調(diào)固定式支架可以根據(jù)太陽一年之內(nèi)入射角度的變化調(diào)整支架的傾角, 提高光伏組件的發(fā)電量, 通常每年按照季節(jié)調(diào)節(jié)傾角 3 次。傾角可調(diào)固定式支架目前基本上均為單柱形式。傾角可調(diào)固定式支架投資較固定式支架略高, 占地面積基本與固定式支架相當(dāng),而發(fā)電量略有提高。
傾角可調(diào)式固定支架
平單軸跟蹤式通過圍繞位于光伏方陣面上的一個(gè)軸旋轉(zhuǎn)跟蹤太陽一天之內(nèi)入射角的變化, 通常軸向采用南北向居多。相對(duì)于固定式支架能夠較為有效地提高發(fā)電量。此種支架占地面積比傾角可調(diào)固式定支架略高, 投資成本也比傾角可調(diào)固定式支架略高,而發(fā)電量大約可提高 12~15%左右。可以視為傾角可調(diào)固定式支架的改進(jìn)版。
平單軸跟蹤式支架
斜單軸跟蹤式結(jié)合了傾角固定式支架和平單軸跟蹤式支架的優(yōu)點(diǎn), 斜單軸跟蹤式支架的發(fā)電量較高,但占地面積較大,工程造價(jià)較高。
雙軸跟蹤式是根據(jù)太陽一天之內(nèi)、一年之內(nèi)的入射角變化來調(diào)整支架的傾角, 從兩個(gè)方向?qū)μ栠M(jìn)行跟蹤, 因此其發(fā)電量最高, 但占地面積和工程造價(jià)也是最高的。目前支架基本上均為單柱形式。
根據(jù)以往工程經(jīng)驗(yàn), 同時(shí)參考了市場(chǎng)調(diào)研情況, 不同類型支架結(jié)構(gòu)的投資對(duì)比見下表:
表1.不同類型支架的工程造價(jià)對(duì)比:
根據(jù)工程所在地的地形不同、支架傾角不同, 實(shí)際占地面積有所差別, 以下為較為平坦地區(qū)各種支架類型的占地面積對(duì)比。
表2.不同類型支架的占地面積對(duì)比:
根據(jù)工程位置的地形不同、支架傾角不同, 實(shí)際發(fā)電量會(huì)有區(qū)別, 以下為較平坦地形,不同類型支架的光伏組件發(fā)電量對(duì)比。
表3.不同類型支架光伏組件的發(fā)電量對(duì)比:
綜上:
以上為五種不同類型支架各工程要素的對(duì)比, 實(shí)際工程需根據(jù)工程具體情況的不同, 通過對(duì)工程地形地貌、地質(zhì)情況、工程造價(jià)、占地、運(yùn)行維護(hù)成本、發(fā)電量等各方面進(jìn)行綜合比較后,才能確定支架具體形式。