Εισαγωγή
Με την ταχεία ανάπτυξη της νέας βιομηχανίας ενέργειας τα τελευταία χρόνια, οι πόροι γης για φωτοβολταϊκές εγκαταστάσεις γίνονται όλο και πιο σπάνιοι. Για να μεγιστοποιηθεί η αποτελεσματική χρήση των ΦΒ συστημάτων σε διάφορα σενάρια εφαρμογών, το Flexible PV Mounting System έχει αναδειχθεί ως μια καινοτόμος λύση.
Αρχή Εργασίας
Η βασική αρχή των εύκαμπτων φωτοβολταϊκών στηριγμάτων έγκειται στην κατασκευή ενός «συστήματος ισορροπίας τάσης», επιτυγχάνοντας σταθερή στήριξη μέσω της τάνυσης προέντασης και της χωρικής δομής του δικτύου καλωδίων. Η διαδικασία εργασίας του μπορεί να συνοψιστεί σε τρία σημεία:
- Στερέωση θεμελίωσης: Σωροί από σκυρόδεμα ή κολώνες μεταλλικών κατασκευών τοποθετούνται και στα δύο άκρα της περιοχής κατασκευής ως σταθερά τελικά σημεία του συστήματος εφελκυσμού. Σε ορισμένα πολύπλοκα σενάρια, προστίθενται ράβδοι αγκύρωσης και καλώδια στήριξης για να ενισχυθεί το αποτέλεσμα αγκύρωσης.
- Κατασκευή εφελκυσμού: Υψηλής-αντοχής χαλύβδινα νήματα και άλλα εύκαμπτα υλικά τεντώνονται και στερεώνονται μεταξύ των τελικών σημείων. Η προένταση εφαρμόζεται μέσω μιας διαδικασίας κλιμακούμενης τάνυσης για να σχηματιστεί μια σταθερή δομή που φέρει-το φορτίο, με την απόκλιση τάσης να ελέγχεται αυστηρά σε λιγότερο από ή ίση με 5%.
- Εγκατάσταση μονάδας: Οι φωτοβολταϊκές μονάδες στερεώνονται στα καλώδια-που φέρουν φορτίο μέσω ειδικών σφιγκτήρων για να σχηματίσουν μια ενιαία διάταξη. Η δομή του διχτυού καλωδίων μπορεί να παραμορφωθεί ελαφρώς με περιβαλλοντικές αλλαγές (όπως διαστολή και συστολή θερμοκρασίας, κρούση ανέμου), διασκορπίζοντας την καταπόνηση διατηρώντας παράλληλα τη σταθερή στάση των μονάδων για την αποφυγή δομικών ζημιών.
Αυτός ο σχεδιασμός σπάει-τους περιορισμούς φορτίου των άκαμπτων στηρίξεων, επιτυγχάνοντας το αποτέλεσμα της "ευελιξίας με ακαμψία". Μπορεί να απορροφήσει εξωτερική ενέργεια φορτίου μέσω εύκαμπτης παραμόρφωσης και να διατηρήσει τη συνολική σταθερότητα μέσω της ασφάλισης προέντασης, με αποτέλεσμα καλύτερη αντίσταση κινδύνου σε ακραία περιβάλλοντα.
Βασικά Τεχνικά Στοιχεία
1.Επιλογή υλικού πυρήνα
Τα υλικά αποτελούν τη βάση της ευέλικτης απόδοσης στήριξης, που απαιτούν ισορροπία αντοχής, αντοχής στις καιρικές συνθήκες και ελαφριές ιδιότητες. Τα καλώδια που φέρουν φορτίο- υιοθετούν κυρίως κλώνους από γαλβανισμένο χάλυβα ποιότητας 1860 MPa ή γεμισμένους εποξειδικούς χαλύβδινους κλώνους-το πρώτο προσφέρει έλεγχο κόστους, ενώ το δεύτερο παρέχει εξαιρετική αντοχή στη διάβρωση για περιβάλλοντα με υψηλή-ομίχλη αλατιού και υψηλή{5}}υγρασία. Οι σφιγκτήρες των μονάδων είναι κατασκευασμένοι από πολυμερή-ανθεκτικά στις καιρικές συνθήκες ή από ανοξείδωτο χάλυβα 316 για να διασφαλίζεται η μη γήρανση ή ρωγμές κατά τη διάρκεια-μακροχρόνιας χρήσης. Το σύστημα αγκύρωσης επιλέγει ράβδους αγκύρωσης με ραβδώσεις (για συμβατικά σενάρια ξηράς) ή τένοντες από σύνθετες ίνες βασάλτη (για σενάρια υπεράκτιας{11}}υψηλής διάβρωσης) με βάση την εφαρμογή, την αντοχή εξισορρόπησης και την αντίσταση στη διάβρωση.
2.Τεχνολογία ελέγχου προέντασης
Η προένταση είναι η βασική εγγύηση σταθερότητας στήριξης, που απαιτεί ακριβή σχεδιασμό και κατασκευή. Υιοθετείται μια διαδικασία διαβαθμισμένης τάνυσης για τη σταδιακή εφαρμογή τάνυσης σε πολλαπλά στάδια, εξισορροπώντας δυναμικά την τάση του δικτύου καλωδίων και αποφεύγοντας τη χαλάρωση του καλωδίου ή τη θραύση που προκαλείται από τοπική συγκέντρωση τάσεων. Εν τω μεταξύ, ο επαγγελματικός εξοπλισμός χρησιμοποιείται για την παρακολούθηση της τάσης του καλωδίου σε πραγματικό-χρόνο, με δυναμικές προσαρμογές που βασίζονται στις αλλαγές θερμοκρασίας περιβάλλοντος για να διασφαλιστεί ότι η απόκλιση τάσης δεν υπερβαίνει το όριο σχεδιασμού καθ' όλη τη διάρκεια του κύκλου ζωής και διατηρεί το σταθερό γεωμετρικό σχήμα του στηρίγματος.
3.Σχεδιασμός Ανεμονικής Αντίστασης και Δομικής Βελτιστοποίησης
Για να αντιμετωπιστούν οι προκλήσεις του φορτίου ανέμου σε διαφορετικά περιβάλλοντα, τα εύκαμπτα στηρίγματα υιοθετούν ένα σύνθετο σχέδιο «χωρικού καλωδιακού δικτύου + σύστημα αντίστασης ανέμου». Τα κύρια καλώδια φέρουν το κύριο φορτίο στην ανατολική-δυτική κατεύθυνση, ενώ τα εύκαμπτα άνεμο-ενδιάμεσα καλώδια και οι εγκάρσιες δοκοί προστίθενται στη βόρεια-νότια κατεύθυνση για να σχηματίσουν ένα τρισδιάστατο σύστημα ισορροπίας τάσεων. Επαληθευμένο με δοκιμές αεροσήραγγας (η ταχύτητα του ανέμου δοκιμής υπερβαίνει γενικά τα 46 m/s), η βελτιστοποίηση των χαρακτηριστικών απόσβεσης του καλωδιακού δικτύου μπορεί να αντισταθεί αποτελεσματικά σε τυφώνες ή ισχυρές ριπές μεγέθους 12-17, αποφεύγοντας τη σύγκρουση της μονάδας και τις μικρορωγμές. Επιπλέον, ο σχεδιασμός μεγάλου ανοίγματος μειώνει τον αριθμό των πασσάλων (η χρήση πασσάλων ανά MW μπορεί να μειωθεί από 329 σε 64), ελαχιστοποιώντας τις ζημιές του εδάφους και το κόστος κατασκευής.
4.Τεχνολογία Συστήματος Αγκυρώσεων
Το σύστημα αγκύρωσης είναι το κλειδί για τη μετάδοση της τάσης, επηρεάζοντας άμεσα τη συνολική ασφάλεια της στήριξης. Μεταξύ των προϊόντων αγκύρωσης, οι ράβδοι αγκύρωσης από χάλυβα HPB300 έχουν χαμηλή επιμήκυνση και βολική εγκατάσταση, κατάλληλες για ξηρά περιβάλλοντα. Τα γαλβανισμένα μη συνδεδεμένα χαλύβδινα νήματα για καλώδια παραμονής προτιμώνται για υπεράκτια και παράκτια έργα λόγω της εξαιρετικής αντοχής τους στη διάβρωση. Η βασική τεχνολογία έγκειται στην στεγανή αντιδιαβρωτική επεξεργασία των αγκυρώσεων και των καλωδίων, διασφαλίζοντας ότι δεν υπάρχουν διαρροές ή διάβρωση σε περιβάλλοντα υψηλής-υγρασίας και υψηλής-ομίχλης αλατιού και παρατείνοντας τη διάρκεια ζωής.
Σενάρια εφαρμογής
1.Σύνθετες ορεινές και λοφώδεις περιοχές
Τα εύκαμπτα στηρίγματα μπορούν να προσαρμοστούν σε εδάφη με κλίση άνω των 40 μοιρών. Μέσω της κλίσης-σύμφωνα με τη διάταξη και την ευέλικτη διάταξη, επιτυγχάνεται πλήρης κάλυψη μονάδων χωρίς εκτεταμένη ισοπέδωση του εδάφους. Στο έργο Huaneng Qin County στο Shanxi, τα στηρίγματα προσαρμόζονται σύμφωνα με τον κυματισμό της πλαγιάς του λόφου, βελτιώνοντας σημαντικά την πυκνότητα διάταξης της σανίδας ανά μονάδα επιφάνειας. Το έργο Lanzhou Honggu στο Gansu μειώνει τη μηχανική θεμελίωσης μέσω του σχεδιασμού μεγάλου-ανάγκους, μεγιστοποιώντας την προστασία των εύθραυστων οικολογικών μορφών.
Σενάρια ολοκλήρωσης "PV+".
Φ/Β+Γεωργία: Με μεγάλο άνοιγμα 33 μέτρων και σχεδιασμό ύψους 5,5 μέτρων, μπορεί να ανεγερθεί πάνω από γεωργικές εκτάσεις, οπωρώνες και θερμοκήπια μανιταριών. Το Huadian Yichuan Project στο Shaanxi πραγματοποιεί τον συντονισμό του "PV+apple", διατηρώντας τη μετάδοση του φωτός της Apple πάνω από 70% και διασφαλίζοντας τη διπλή βελτίωση της γεωργικής παραγωγής και των οφελών παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας.
Φ/Β+Αλιεία: Κατάλληλο για σενάρια παράκτιων και εσωτερικών ιχθυολιμνών, ο-ανθεκτικός σχεδιασμός του τυφώνα και η διάταξη ψηλού κεφαλιού όχι μόνο διασφαλίζουν την ασφάλεια των φωτοβολταϊκών εγκαταστάσεων αλλά και δεν επηρεάζουν τις αλιευτικές δραστηριότητες. Το Wenchang 100MW PV-Fishery Project στο Hainan πέτυχε "μηδενική ζημιά" κατά τη διάρκεια τυφώνων μεγέθους 17 και το έργο Qingyuan στο Guangdong μείωσε επίσης την εξάτμιση του νερού στις λίμνες ψαριών.
PV+Medicinal Planting: Το Yimen Project στο Yunnan στηρίζει πάνω από περιοχές φύτευσης κινεζικών φυτικών φαρμάκων, πραγματοποιώντας "παραγωγή ενέργειας στα πάνελ και φύτευση κάτω από τα πάνελ" και προωθώντας τη-ενσωμάτωση νέας ενέργειας και χαρακτηριστικής γεωργίας σε βάθος.
3.Οικολογικά Ευαίσθητες και Ειδικές Περιοχές
Σε οικολογικά εύθραυστες περιοχές όπως οι έρημοι και το οροπέδιο Loess, τα εύκαμπτα στηρίγματα μειώνουν την εκσκαφή πασσάλων και τις επιφανειακές ζημιές. Το μικρο-περιβάλλον που σχηματίζεται κάτω από τα φωτοβολταϊκά πάνελ μειώνει την εξάτμιση του νερού και προστατεύει την ανάπτυξη της βλάστησης. Σε σενάρια όπως περιοχές εξυπηρέτησης αυτοκινητοδρόμων και πλαγιές, η σχεδίαση ανοίγματος 15-35 μέτρων- μπορεί να προσαρμοστεί σε χώρους όπως χώροι στάθμευσης και σταθμούς φόρτισης και ανταλλαγής, συμβάλλοντας στη δημιουργία "περιοχών εξυπηρέτησης μηδενικών εκπομπών άνθρακα".
Τάσεις του κλάδου και κατάσταση αγοράς
1.Βιώσιμη ανάπτυξη της αγοράς Η παγκόσμια βιομηχανία ευέλικτης υποστήριξης φωτοβολταϊκών βιώνει μια περίοδο ταχείας ανάπτυξης. Αναμένεται ότι η συνολική αξία παραγωγής θα επιτύχει σύνθετο ετήσιο ρυθμό ανάπτυξης (CAGR) 8,2% από το 2025 έως το 2031, ξεπερνώντας τα 5,796 δισεκατομμύρια δολάρια ΗΠΑ έως το 2031. Ως κύρια αγορά παραγωγής και εφαρμογών, η ζήτηση στην αγορά της Κίνας συνεχίζει να επεκτείνεται λόγω της ορεινής ανάπτυξης Φ/Β και των πολιτικών «Φ/Β+», με σταδιακά το μερίδιο αγοράς των κορυφαίων επιχειρήσεων.
2.Κατευθύνσεις Τεχνολογικής Καινοτομίας
- Ενσωμάτωση ευελιξίας και παρακολούθησης: Συνδυασμός έξυπνης τεχνολογίας παρακολούθησης με ευέλικτα στηρίγματα για επίτευξη ηλιακής παρακολούθησης ±60 μοιρών. Το έργο Kubuqi στην Εσωτερική Μογγολία αύξησε την ετήσια παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας κατά 12,3% σε σύγκριση με τις σταθερές κατασκευές, προσαρμόζοντας τον μηχανισμό "τιμής ηλεκτρικής ενέργειας αιχμής-κοιλάδας" για να βελτιώσει τα οφέλη.
- Έξυπνη αναβάθμιση: Βελτιστοποίηση στρατηγικών ελέγχου τάσης και παρακολούθησης μέσω αλγορίθμων AI για βελτίωση της προσαρμοστικότητας σε ακραίες καιρικές συνθήκες και μείωση του κόστους λειτουργίας και συντήρησης.
- Επανάληψη υλικού: Υιοθέτηση επίστρωσης ψευδαργύρου-αλουμινίου-μαγνήσιου, σύνθετων υλικών βασάλτη κ.λπ., για περαιτέρω μείωση της χρήσης χάλυβα, βελτίωση της αντοχής στη διάβρωση και παράταση της διάρκειας ζωής των στηρίξεων.
3. Διάταξη μεγάλων κατασκευαστών Επί του παρόντος, η αγορά σχηματίζει ένα ανταγωνιστικό μοτίβο με τη συμμετοχή κινεζικών και ξένων επιχειρήσεων. Οι διεθνείς κατασκευαστές περιλαμβάνουν την Schletter Group και την ESDEC, ενώ οι εγχώριες κορυφαίες επιχειρήσεις περιλαμβάνουν τη Longi Green Energy Technology, την Trina Solar και την Arctech Solar. Μεταξύ αυτών, η Longi Green Energy Technology κατέχει ηγετική θέση στα φωτοβολταϊκά-αλιευτικά και ορεινά έργα με την τεχνολογία ανθεκτική σε τυφώνα-και τις λύσεις πολλαπλών-σεναρίων.
Σύναψη
Με τη βασική λογική της «ευέλικτης δομής + ισορροπίας τάσης», τα εύκαμπτα στηρίγματα ΦΒ σπάνε τους περιορισμούς των παραδοσιακών στηριγμάτων φωτοβολταϊκών σε έδαφος και χώρο, συνειδητοποιώντας τις πολλαπλές αξίες «ασφάλεια και αξιοπιστία, μείωση κόστους και βελτίωση της απόδοσης και οικολογική φιλικότητα». Τα χαρακτηριστικά του μεγάλου ανοίγματος, του μεγάλου χώρου κεφαλής και της ισχυρής προσαρμοστικότητας όχι μόνο διευρύνουν τα όρια των εφαρμογών φωτοβολταϊκών, αλλά προάγουν επίσης τη-ενοποίηση της νέας ενέργειας σε βάθος με τη γεωργία, την αλιεία και την οικολογική προστασία, καθιστώντας μια βασική υποστηρικτική τεχνολογία στο πλαίσιο της ενεργειακής μετάβασης.
Με την επανάληψη της τεχνολογίας υλικών και την έξυπνη αναβάθμιση, τα ευέλικτα στηρίγματα θα διαδραματίσουν μεγαλύτερο ρόλο σε τομείς όπως η ανάπτυξη "έρημος, Γκόμπι και έρημος", η υπεράκτια Φ/Β και η ανακαίνιση υφιστάμενων έργων, δίνοντας συνεχή ώθηση στην ανάπτυξη υψηλής ποιότητας-του κλάδου των φωτοβολταϊκών. Στο μέλλον, τα διαφοροποιημένα μοντέλα εφαρμογών που επικεντρώνονται σε ευέλικτα στηρίγματα θα απελευθερώσουν περαιτέρω την αξία της γης, συμβάλλοντας στην επίτευξη της συντονισμένης ανάπτυξης της ενέργειας και της οικολογίας στο πλαίσιο των στόχων «διπλού άνθρακα».
Λέξη-κλειδί
Ευέλικτο σύστημα τοποθέτησης φωτοβολταϊκών, τάνυση προέντασης, σενάρια ολοκλήρωσης PV+, PV+Fishery, PV+Ιατρική φύτευση, ευέλικτο ηλιακό μέλλον Ευρώπη, διαφορές μεταξύ συστημάτων στήριξης σταθερής κλίσης και ανιχνευτή για ηλιακά
