一場寒潮席卷了半個中國,各地紛紛發(fā)布暴雪降溫預(yù)警,提醒人們做好防寒工作。人到了下雪天要注意保養(yǎng)身體,光伏電站也是一樣。
由于大雪造成的光伏電站坍塌事故在業(yè)內(nèi)屢屢發(fā)生,其中很大原因是這些電站的支架設(shè)計缺失及使用了劣質(zhì)材料所致。
事實上,光伏支架不僅承載著光伏組件,還與樁基相連,作為光伏電站發(fā)電主體的承載者,支架的重要性不言而喻。它就如同人體的骨骼,只有骨骼健康才能保證光伏電站長久的穩(wěn)定運行。支架的選擇直接影響著光伏組件的運行安全、破損率及建設(shè)投資,選擇合適的光伏支架不但能降低工程造價,也會減少后期養(yǎng)護(hù)成本。
那么,大雪天氣,在設(shè)計支架時,有哪些需要注意的呢?合格的光伏支架系統(tǒng)供應(yīng)商設(shè)計過程中需要考慮以下幾點問題:
1) 小支架,大責(zé)任。支架雖然在整個光伏系統(tǒng)中占比很小(只有5%-10%)但是承載著整個電站。支架一旦出現(xiàn)損壞,會破壞整個系統(tǒng)的正常運行,甚至?xí)o電站造成永久性的破壞。優(yōu)秀的設(shè)計無疑會給電站多一重保障;
2) 各地的風(fēng)雪壓差異性很大,同時,支架的設(shè)計需要結(jié)合現(xiàn)場的實際情況,設(shè)計過程中考慮的因素很多。支架設(shè)計制造既簡單又復(fù)雜。支架的制造是鋼結(jié)構(gòu)制造中最簡單的,只需要成形沖孔,以及簡單的焊接,和鋼結(jié)構(gòu)廠房相比簡單至極;支架的設(shè)計又是復(fù)雜的,支架屬于戶外使用,而且分布在全國的各個地方,應(yīng)用場景差異性很大,支架設(shè)計需要根據(jù)現(xiàn)場進(jìn)行定制。
3) 光伏支架廠家良莠不齊,品質(zhì)很難得到保證。光伏支架制造的性質(zhì)決定了光伏支架廠家的準(zhǔn)入門檻很低,幾臺低端的設(shè)備都可以滿足加工支架的需求。但是,支架的品質(zhì)很難得到保證。很多企業(yè)做支架只考慮短期的盈利,不考慮25年的保證。短期盈利性質(zhì)的企業(yè)的產(chǎn)品如何保證25年的使用壽命?25年的使用壽命保證需要良好品質(zhì)的支架做前提。
4) 同時,專業(yè)的運維是保證光伏電站25年使用壽命的基礎(chǔ)。光伏電站的建設(shè)期只有幾個月,后期二十多年的使用靠的是運維。其中很多地方的運維都涉及到除雪,專業(yè)的除雪方式才能夠保證光伏支架25年的使用壽命。除雪過程中需要避免局部荷載過重,即不能把雪從一側(cè)掃到另外一端,或者把雪從單個陣列的中間掃到兩端,再做二次掃除。支架的短時超載會造成支架的坍塌,從而影響整個光伏電站的發(fā)電
(5) 另外,光伏支架的設(shè)計需要考慮施工,必須便于安裝。合理的光伏支架設(shè)計,可以提高安裝效率10%-30%。
(6) 光伏支架的設(shè)計需要考慮成本最優(yōu)。
在設(shè)計太陽能光伏支架時需要考慮積雪載荷的計算:
S=CS×P×ZS×AS式中 S——積雪荷重
CS——坡度系數(shù)
P ——雪的平均單位質(zhì)量(相當(dāng)于積雪1cm的質(zhì)量,N/m2)一般的地方19.6N以上,多雪區(qū)域為29.4N以上。
ZS——地上垂直最深積雪量(cm)
AS——積雪面積
?。?)太陽能光伏支架坡度系數(shù)
?。?)太陽能光伏支架雪的平均單位質(zhì)量:雪的平均單位質(zhì)量是指積雪厚度為1cm、面積為1m2的質(zhì)量。
?。?)積雪量:太陽能光伏支架電池陣列面設(shè)計時將積雪量設(shè)定為地上垂直最深的積雪量,但是,經(jīng)常掃雪而積雪量減少的場合,根據(jù)狀況可以減小ZS值。
(4)積雪面積
要掌握太陽能光伏支架設(shè)計強(qiáng)度的方法。首先要學(xué)習(xí)工程力學(xué)和機(jī)械設(shè)計中強(qiáng)度載荷的理論知識。但對非機(jī)械專業(yè)的朋友來講,做這樣的工作顯得非常吃力。不過沒關(guān)系,我這也是在理論上探討一下太陽能光伏支架計算積雪載荷的方法,實際應(yīng)用當(dāng)中,都是用SOLIDWORKS.PROE等軟件來設(shè)計
光伏支架系統(tǒng)的供應(yīng)商需要強(qiáng)大的加工制造,優(yōu)秀的品質(zhì)體系控制,還需要優(yōu)秀的設(shè)計團(tuán)隊。設(shè)計團(tuán)隊不僅僅要求有優(yōu)秀的設(shè)計校核基礎(chǔ),工程設(shè)計經(jīng)驗,還需要有良好的成本觀念。