Indledning
Med den hurtige vækst i den nye energiindustri i de senere år er jordressourcer til PV-installationer blevet stadig mere knappe. For at maksimere den effektive udnyttelse af PV-systemer på tværs af forskellige anvendelsesscenarier, er Flexible PV Mounting System dukket op som en innovativ løsning.
Arbejdsprincip
Kerneprincippet i PV fleksible understøtninger ligger i at opbygge et "spændingsbalancesystem", der opnår stabil støtte gennem forspændingsspænding og rumlig kabelnetstruktur. Dens arbejdsproces kan opsummeres i tre punkter:
- Fundamentfiksering: Betonpæle eller stålkonstruktionssøjler monteres i begge ender af konstruktionsområdet som faste endepunkter for spændingssystemet. I nogle komplekse scenarier tilføjes ankerstænger og stagkabler for at forbedre forankringseffekten.
- Spændingskonstruktion: Høj-stålstrenge og andre fleksible materialer spændes og fikseres mellem endepunkterne. Forspænding påføres gennem en gradueret spændingsproces for at danne en stabil -bærende konstruktion, med spændingsafvigelsen strengt kontrolleret inden for mindre end eller lig med 5 %.
- Modulinstallation: PV-moduler er fastgjort til de bærende-kabler gennem specielle klemmer for at danne et integreret array. Kabelnetstrukturen kan let deformeres med miljøændringer (såsom temperaturudvidelse og sammentrækning, vindpåvirkning), sprede stress, samtidig med at modulernes stabile stilling opretholdes for at undgå strukturelle skader.
Dette design bryder de belastningsbærende begrænsninger for stive understøtninger og opnår effekten af "fleksibilitet med stivhed". Den kan absorbere ekstern belastningsenergi gennem fleksibel deformation og opretholde den overordnede stabilitet gennem forspændingslåsning, hvilket resulterer i bedre risikomodstand i ekstreme miljøer.
Tekniske nøgleelementer
1.Kernematerialevalg
Materialer er grundlaget for fleksibel støtteydelse, der kræver en balance mellem styrke, vejrbestandighed og letvægtsegenskaber. Bærende-kabler anvender for det meste 1860MPa galvaniserede ståltråde eller fyldte epoxystålstrenge-førstnævnte giver omkostningskontrol, mens sidstnævnte giver fremragende korrosionsbestandighed i miljøer med høj-salttåge og høj-fugtighed. Modulklemmer er lavet af vejrbestandige-polymerer eller 316 rustfrit stål for at sikre ingen ældning eller revner under lang-brug. Forankringssystemet vælger ribbede armeringsjernsankerstænger (til konventionelle jordscenarier) eller basaltfiberkompositsener (til offshore høje-korrosionsscenarier) baseret på anvendelsen, balanceringsstyrken og korrosionsbestandigheden.
2.Forspændingskontrolteknologi
Forspænding er kernegarantien for støttestabilitet, hvilket kræver præcist design og konstruktion. En gradueret spændingsproces anvendes til gradvist at påføre spænding i flere trin, dynamisk afbalancere spændingen af kabelnettet og undgå kabelafslapning eller brud forårsaget af lokal spændingskoncentration. I mellemtiden bruges professionelt udstyr til at overvåge kabelspændingen i real-tid med dynamiske justeringer baseret på omgivende temperaturændringer for at sikre, at spændingsafvigelsen ikke overstiger designtærsklen gennem hele livscyklussen og opretholder den stabile geometriske form af støtten.
3.Vindmodstand og strukturelt optimeringsdesign
For at løse vindbelastningsudfordringer i forskellige miljøer, vedtager fleksible understøtninger et sammensat design af "rumligt kabelnet + vindmodstandssystem". Hovedkabler bærer hovedbelastningen i den østlige-vestlige retning, mens fleksible,-fleksible vindbestandige kabler og tværgående bindingsværker tilføjes i den nordlige-sydlige retning for at danne et tre-spændingsbalancesystem. Verificeret af vindtunneltests (testvindhastigheden overstiger generelt 46m/s), optimering af dæmpningsegenskaberne for kabelnettet kan effektivt modstå tyfoner eller kraftige vindstød af størrelsesordenen 12-17 og undgå modulkollision og mikrorevner. Derudover reducerer det store spændingsdesign antallet af pæle (pæleforbrug pr. MW kan reduceres fra 329 til 64), hvilket minimerer terrænskader og anlægsomkostninger.
4.Forankringssystemteknologi
Forankringssystemet er nøglen til spændingsoverførsel, hvilket direkte påvirker støttens generelle sikkerhed. Blandt ankerstangsprodukter har HPB300 stålankerstænger lav forlængelse og bekvem installation, velegnet til tørre landmiljøer. Galvaniserede ubundne stålstrenge til stagkabler foretrækkes til offshore- og kystprojekter på grund af deres fremragende korrosionsbestandighed. Nøgleteknologien ligger i den forseglede anti-korrosionsbehandling af forankringer og kabler, der sikrer ingen lækage eller korrosion i miljøer med høj-fugtighed og høj-salttåge og forlænger levetiden.
Applikationsscenarier
1.Komplekse bjergrige og bakkede områder
Fleksible understøtninger kan tilpasses terræn med hældninger på over 40 grader. Gennem skråning-følge layout og fleksibelt arrangement opnås fuld moduldækning uden omfattende jordudjævning. I Huaneng Qin County-projektet i Shanxi er understøtningerne justeret i overensstemmelse med bjergskråningens bølgeform, hvilket væsentligt forbedrer brættetætheden pr. arealenhed. Lanzhou Honggu-projektet i Gansu reducerer fundamentkonstruktionen gennem et stort-design, hvilket maksimerer beskyttelsen af skrøbelige økologiske landformer.
"PV+" integrationsscenarier
PV+Agriculture: Med en 33 meter stor spændvidde og 5,5 meter høj frihøjde design kan den opføres over landbrugsjord, frugtplantager og svampedrivhuse. Huadian Yichuan-projektet i Shaanxi realiserer koordineringen af "PV+æble", opretholder æblelystransmittansen over 70% og sikrer den dobbelte forbedring af landbrugsproduktionen og fordelene ved elproduktion.
PV+Fiskeri: Velegnet til scenarier ved kystnære og indre fiskedam, det tyfon-resistente design og layout med høj frihøjde sikrer ikke kun sikkerheden af PV-anlæg, men påvirker heller ikke fiskeriet. Wenchang 100MW PV-Fiskeriprojektet i Hainan opnåede "nul skade" under tyfoner med en styrke på 17, og Qingyuan-projektet i Guangdong reducerede også vandfordampningen i fiskedamme.
PV+medicinsk plantning: Yimen-projektet i Yunnan opførte understøtninger over planteområder for kinesisk urtemedicin, der realiserede "strømgenerering på panelerne og plantning under panelerne" og fremmer den-dybdegående integration af ny energi og karakteristisk landbrug.
3. Økologisk følsomme og særlige områder
I økologisk skrøbelige områder som ørkener og Löss-plateauet reducerer fleksible understøtninger pæleudgravning og overfladeskader. Mikro-miljøet, der dannes under PV-panelerne, reducerer vandfordampning og beskytter vegetationsvækst. I scenarier som f.eks. motorvejsserviceområder og skråninger kan det 15-35 meter store- spændvidde design tilpasse sig pladser som parkeringspladser og lade- og byttestationer, hvilket hjælper med at bygge "nul-carbon serviceområder".
Branchetendenser og markedsstatus
1. Vedvarende markedsvækst Den globale PV-fleksible supportindustri oplever en periode med hurtig udvikling. Det forventes, at den samlede outputværdi vil opnå en sammensat årlig vækstrate (CAGR) på 8,2% fra 2025 til 2031, der overstiger 5,796 milliarder US-dollars i 2031. Som et stort produktions- og applikationsmarked fortsætter Kinas markedsefterspørgsel med at ekspandere drevet af bjergrig PV-udvikling og "PV+"-politikker, med en gradvis stigende markedsandel for førende virksomheder.
2. Teknologisk innovation Retninger
- Integration af fleksibilitet og sporing: Kombinerer intelligent sporingsteknologi med fleksible understøtninger for at opnå ±60 graders solsporing. Kubuqi-projektet i Indre Mongoliet øgede den årlige elproduktion med 12,3 % sammenlignet med faste strukturer, idet det tilpassede sig "peak-dalens elprismekanisme" for at forbedre fordelene.
- Intelligent opgradering: Optimering af spændingskontrol og sporingsstrategier gennem AI-algoritmer for at forbedre tilpasningsevnen i ekstremt vejr og reducere drifts- og vedligeholdelsesomkostninger.
- Materiale iteration: Brug af zink-aluminium-magnesiumbelægning, basaltkompositmaterialer osv. for yderligere at reducere stålforbruget, forbedre korrosionsbestandigheden og forlænge støttenes levetid.
3. Layout af større producenter Markedet danner i øjeblikket et konkurrencemønster med deltagelse af kinesiske og udenlandske virksomheder. Internationale producenter omfatter Schletter Group og ESDEC, mens førende indenlandske virksomheder omfatter Longi Green Energy Technology, Trina Solar og Arctech Solar. Blandt dem har Longi Green Energy Technology en førende position inden for PV-fiskeri og bjergrige projekter med sin tyfon-resistente teknologi og multi-scenarieløsninger.
Konklusion
Med kernelogikken "fleksibel struktur + spændingsbalance" bryder PV fleksible understøtninger begrænsningerne for traditionelle PV-understøtninger på terræn og plads, og realiserer de mange værdier af "sikkerhed og pålidelighed, omkostningsreduktion og effektivitetsforbedringer og økologisk venlighed". Deres egenskaber med stort spændvidde, høj frihøjde og stærke tilpasningsevne udvider ikke kun grænserne for PV-applikationer, men fremmer også den-dybdegående integration af ny energi med landbrug, fiskeri og økologisk beskyttelse, og bliver en vigtig understøttende teknologi i forbindelse med energiomstilling.
Med gentagelsen af materialeteknologi og intelligent opgradering vil fleksible understøttelser spille en større rolle inden for områder som "ørken, Gobi og ørken"-udvikling, offshore PV og eksisterende projektrenovering, hvilket tilfører vedvarende fremdrift i den høje-kvalitetsudvikling af PV-industrien. I fremtiden vil de diversificerede applikationsmodeller centreret om fleksible understøtninger yderligere frigive jordværdi og hjælpe med at opnå den koordinerede udvikling af energi og økologi under "dual carbon"-målene.
Søgeord
Fleksibelt PV-monteringssystem, forspændingsspænding,"PV+" integrationsscenarier, PV+Fiskeri, PV+medicinsk plantning, fleksibelt solenergi fremtidigt Europa, forskelle mellem fast-tilt og tracker-monteringssystemer til solenergi
