Introducere
Odată cu creșterea rapidă a noii industriei energetice în ultimii ani, resursele de teren pentru instalațiile fotovoltaice au devenit din ce în ce mai rare. Pentru a maximiza utilizarea eficientă a sistemelor fotovoltaice în diferite scenarii de aplicare, Flexible PV Mounting System a apărut ca o soluție inovatoare.
Principiul de lucru
Principiul de bază al suporturilor flexibile PV constă în construirea unui „sistem de echilibrare a tensiunii”, obținând un sprijin stabil prin pretensionare și structura spațială a rețelei de cabluri. Procesul său de lucru poate fi rezumat în trei puncte:
- Fixarea fundației: Piloți de beton sau stâlpi de structură din oțel sunt instalați la ambele capete ale zonei de construcție ca puncte fixe ale sistemului de tensionare. În unele scenarii complexe, tijele de ancorare și cablurile de sprijin sunt adăugate pentru a îmbunătăți efectul de ancorare.
- Construcție tensionată: șuvițele de-oțel de înaltă rezistență și alte materiale flexibile sunt tensionate și fixate între punctele terminale. Pretensionarea este aplicată printr-un proces de tensionare gradată pentru a forma o structură portantă-stabilă, cu abaterea tensiunii strict controlată în mai puțin sau egal cu 5%.
- Instalarea modulelor: modulele fotovoltaice sunt fixate pe cablurile de sarcină-prin cleme speciale pentru a forma o matrice integrală. Structura rețelei de cablu se poate deforma ușor odată cu schimbările de mediu (cum ar fi expansiunea și contracția temperaturii, impactul vântului), dispersând stresul, menținând în același timp poziția stabilă a modulelor pentru a evita deteriorarea structurală.
Acest design rupe limitele-suportante ale suporturilor rigide, obținând efectul de „flexibilitate cu rigiditate”. Poate absorbi energia de sarcină externă prin deformare flexibilă și poate menține stabilitatea generală prin blocarea precomprimare, rezultând o rezistență mai bună la risc în medii extreme.
Elemente tehnice cheie
1.Selectarea materialului de bază
Materialele sunt fundamentul performanței de sprijin flexibil, care necesită un echilibru între rezistență, rezistență la intemperii și proprietăți ușoare. Cablurile portante de sarcină adoptă în cea mai mare parte fire de oțel galvanizat de 1860MPa sau fire de oțel epoxidic umplute-prima oferă controlul costurilor, în timp ce cea din urmă oferă o rezistență excelentă la coroziune pentru medii cu-ceață de sare și umiditate ridicată-. Clemele pentru modul sunt realizate din polimeri-rezistenți la intemperii sau din oțel inoxidabil 316 pentru a asigura lipsa de îmbătrânire sau crăpare în timpul utilizării pe termen lung-. Sistemul de ancorare selectează tije de ancorare a barelor de armare cu nervuri (pentru scenarii convenționale de teren) sau tendoane din fibre de bazalt (pentru scenarii de coroziune ridicată-offshore) în funcție de aplicare, de echilibrare a rezistenței și a rezistenței la coroziune.
2.Tehnologia de control al prestresului
Precomprimarea este garanția de bază a stabilității suportului, necesitând proiectare și construcție precise. Se adoptă un proces gradat de tensionare pentru a aplica treptat tensiunea în mai multe etape, echilibrând dinamic tensiunea rețelei de cablu și evitând relaxarea sau fracturarea cablului cauzată de concentrarea locală a tensiunilor. Între timp, echipamente profesionale sunt folosite pentru a monitoriza tensiunea cablurilor în timp real-, cu ajustări dinamice bazate pe schimbările de temperatură ambientală pentru a se asigura că abaterea tensiunii nu depășește pragul de proiectare pe tot parcursul ciclului de viață și pentru a menține forma geometrică stabilă a suportului.
3. Rezistența la vânt și proiectarea de optimizare structurală
Pentru a aborda provocările legate de încărcarea vântului în diferite medii, suporturile flexibile adoptă un design compozit de „rețea spațială de cabluri + sistem de rezistență la vânt”. Cablurile principale suportă sarcina principală în direcția est-vest, în timp ce cablurile flexibile între rânduri rezistente la vânt-și ferme transversale sunt adăugate în direcția nord-sud pentru a forma un sistem tri-de echilibrare a tensiunilor. Verificată prin teste în tunelul de vânt (viteza vântului de testare depășește, în general, 46 m/s), optimizarea caracteristicilor de amortizare ale rețelei de cablu poate rezista eficient la taifunuri sau rafale puternice de magnitudine 12-17, evitând coliziunea modulelor și microfisurile. În plus, designul cu deschidere mare reduce numărul de piloți (utilizarea piloților pe MW poate fi redusă de la 329 la 64), minimizând daunele terenului și costurile de construcție.
4.Tehnologia sistemului de ancorare
Sistemul de ancorare este cheia transmisiei tensiunii, afectând direct siguranța generală a suportului. Printre produsele cu tije de ancorare, tijele de ancorare din oțel HPB300 au o alungire redusă și o instalare convenabilă, potrivite pentru mediile uscate. Toroanele de oțel galvanizate nelegate pentru cablurile de susținere sunt preferate pentru proiectele offshore și de coastă datorită rezistenței lor excelente la coroziune. Tehnologia cheie constă în tratamentul etanșat anticoroziv al ancorajelor și cablurilor, asigurând nicio scurgere sau coroziune în medii cu-umiditate ridicată și cu ceață salină ridicată-și prelungind durata de viață.
Scenarii de aplicare
1.Zone muntoase și deluroase complexe
Suporturile flexibile se pot adapta terenurilor cu pante de peste 40 de grade. Prin panta-urmând amenajarea și aranjarea flexibilă, acoperirea completă a modulului este realizată fără nivelarea extensivă a terenului. În proiectul județului Huaneng Qin din Shanxi, suporturile sunt ajustate în funcție de ondulația versantului dealului, îmbunătățind semnificativ densitatea aspectului plăcii pe unitate de suprafață. Proiectul Lanzhou Honggu din Gansu reduce ingineria fundației prin proiectarea-cu deschidere mare, maximizând protecția formelor de relief ecologice fragile.
Scenarii de integrare „PV+”.
PV+Agricultura: Cu o deschidere mare de 33 de metri și un design înalt de 5,5 metri, poate fi ridicat deasupra terenurilor agricole, livezi și sere cu ciuperci. Proiectul Huadian Yichuan din Shaanxi realizează coordonarea „PV+apple”, menținând transmisia luminii măr peste 70% și asigurând îmbunătățirea dublă a producției agricole și a beneficiilor de generare de energie.
PV+Fishery: Potrivit pentru scenariile de iaz de pește de coastă și interioare, designul rezistent la taifun-și amenajarea înălțimii înalte nu numai că asigură siguranța instalațiilor fotovoltaice, dar nu afectează și operațiunile de pescuit. Proiectul de pescuit PV-Wenchang 100MW din Hainan a obținut „daune zero” în timpul taifunurilor cu magnitudinea 17, iar Proiectul Qingyuan din Guangdong a redus, de asemenea, evaporarea apei în iazurile cu pești.
PV+Plantări medicinale: Proiectul Yimen din Yunnan a ridicat suporturi deasupra zonelor de plantare cu plante medicinale chinezești, realizând „generarea de energie pe panouri și plantarea sub panouri” și promovând integrarea-profundă a energiei noi și a agriculturii caracteristice.
3.Zone sensibile din punct de vedere ecologic și speciale
În zonele fragile din punct de vedere ecologic, cum ar fi deșerturile și Podișul Loess, suporturile flexibile reduc excavarea piloților și deteriorarea suprafeței. Micro-mediul format sub panourile fotovoltaice reduce evaporarea apei și protejează creșterea vegetației. În scenarii precum zonele de deservire a autostrăzilor și pante, designul cu o lungime de 15-35 de metri-se poate adapta la spații precum parcări și stații de încărcare și schimb, ajutând la construirea „zonelor de servicii fără emisii de carbon”.
Tendințele industriei și starea pieței
1. Creșterea susținută a pieței Industria globală de suport flexibil PV trece printr-o perioadă de dezvoltare rapidă. Este de așteptat ca valoarea totală a producției să atingă o rată de creștere anuală compusă (CAGR) de 8,2% din 2025 până în 2031, depășind 5,796 miliarde de dolari SUA până în 2031. Fiind o piață majoră de producție și aplicație, cererea pieței Chinei continuă să se extindă datorită dezvoltării montane PV și politicilor „PV+”, cota de piață crescând treptat a întreprinderilor lider.
2. Direcții de inovare tehnologică
- Integrarea flexibilității și urmăririi: combinarea tehnologiei inteligente de urmărire cu suporturi flexibile pentru a obține urmărirea solară de ± 60 de grade. Proiectul Kubuqi din Mongolia Interioară a crescut producția anuală de energie cu 12,3% în comparație cu structurile fixe, adaptându-se la mecanismul „prețului electric din valea de vârf” pentru a îmbunătăți beneficiile.
- Actualizare inteligentă: Optimizarea controlului tensiunii și a strategiilor de urmărire prin algoritmi AI pentru a îmbunătăți adaptabilitatea la vreme extremă și pentru a reduce costurile de operare și întreținere.
- Iterația materialului: adoptarea de acoperire cu zinc-aluminiu-magneziu, materiale compozite de bazalt etc., pentru a reduce și mai mult utilizarea oțelului, a îmbunătăți rezistența la coroziune și a prelungi durata de viață a suporturilor.
3.Dispunerea producătorilor majori În prezent, piața formează un model competitiv cu participarea întreprinderilor chineze și străine. Producătorii internaționali includ Schletter Group și ESDEC, în timp ce întreprinderile lider interne includ Longi Green Energy Technology, Trina Solar și Arctech Solar. Printre acestea, Longi Green Energy Technology deține o poziție de lider în proiecte de pescuit PV-și montane, cu tehnologia sa rezistentă la taifun-și soluțiile pentru mai multe-scenarii.
Concluzie
Cu logica de bază a „structură flexibilă + echilibru de tensiune”, suporturile flexibile fotovoltaice încalcă limitările suporturilor fotovoltaice tradiționale pe teren și spațiu, realizând valorile multiple de „siguranță și fiabilitate, reducerea costurilor și îmbunătățirea eficienței și prietenia ecologică”. Caracteristicile lor de întindere mare, înălțime mare și adaptabilitate puternică nu numai că extind limitele aplicațiilor fotovoltaice, ci și promovează-integrarea în profunzime a energiei noi cu agricultura, pescuitul și protecția ecologică, devenind o tehnologie de sprijin cheie în contextul tranziției energetice.
Odată cu iterarea tehnologiei materialelor și modernizarea inteligentă, suporturile flexibile vor juca un rol mai important în domenii precum dezvoltarea „deșert, Gobi și deșert”, PV offshore și renovarea proiectelor existente, injectând un impuls susținut în dezvoltarea-de înaltă calitate a industriei fotovoltaice. În viitor, modelele de aplicații diversificate centrate pe suporturi flexibile vor elibera în continuare valoarea terenului, contribuind la realizarea coordonate a dezvoltării energiei și ecologiei în cadrul obiectivelor „dual carbon”.
Cuvânt cheie
Sistem de montare PV flexibil, pretensionare, scenarii de integrare „PV+”, PV+Pescuit, PV+plantări medicinale, viitor solar flexibil Europa, diferențe între sistemele de montare cu înclinare fixă și tracker pentru solar
