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新能源科普|關于“柔性支架”,你了解的有多少?

* 來源: * 作者: admin * 發表時間: 2025-04-18 17:03:43 * 瀏覽: 73

隨著光伏技術發展越來越成熟,一種名為“柔性支架”的新型支架系統逐漸嶄露頭角,以其獨特的設計和優勢,在光伏領域掀起了一股創新潮流。傳統光伏支架通常采用鋼結構,具有出色的穩定性,能夠滿足大多數安裝場景的需求。與之相對,柔性支架作為一種創新解決方案,通過采用高強度、高韌性的材料,在保持穩定性的基礎上,進一步提升了適應性。其獨特的彎曲和變形能力使其能夠靈活應對復雜或不規則的安裝環境,為光伏系統的部署提供了更多可能性。

柔性支架的設計靈感來源于自然界的柔韌結構,如竹子、樹葉等。這些自然結構在面對外力時,能夠通過彎曲和變形來分散和吸收能量,從而保持整體的穩定性。柔性支架正是借鑒了這一原理,通過優化材料選擇和結構設計,實現了在保持承重能力的同時,具備更好的柔韌性和適應性。

目前,光伏地面電站建設地點多在荒漠、戈壁,以及一些條件相對較好的屋頂、山地、漁塘、灘涂等地方;而坡度起伏較大、植被較高的山地,地質條件較差的灘涂,水位深、跨度大的漁塘,以及一些大型污水處理廠等地方,由于受限于傳統支架安裝方式的要求而不能被充分利用。因此,改變傳統支架的安裝方式,充分利用地形條件較差而光資源較好的山地、漁塘等地方,是推動光伏產業健康快速發展的有效途徑。柔性光伏支架剛好可以克服上述不利條件,實現分布式光伏電站、地面電站的施工。




柔性支架的構成與特點

柔性支架主要由支撐結構、連接件、調節裝置和防護組件等部分組成。

①支撐結構是柔性支架的核心,通常由鋁合金或復合材料制成,既輕便又堅固。

②連接件則用于將光伏組件與支架牢固地連接在一起,同時允許一定的移動和調整,以適應不同的安裝面和光伏組件的熱脹冷縮。

③調節裝置是柔性支架的一大亮點。它允許用戶根據實際需要調整光伏組件的傾斜角度和高度,從而優化太陽能的捕獲效率。這一特點使得柔性支架在面對不同季節、不同地理位置的太陽光照條件時,都能發揮出最佳的性能。

④防護組件則主要負責保護柔性支架免受外界環境的侵蝕。所有金屬部件都經過防腐蝕處理,以延長支架的使用壽命。同時,電纜管理系統也確保了系統的安全和整潔。

相較于鋼結構支架,“大跨度、高凈空、長列距”為柔性固定支架結構上的顯著特點。

柔性支架結構體系可由預應力拉索結構、支承系統、錨錠系統及阻尼減振系統等組成。索結構跨距通常在20米到40米之間,最高可達百米。


柔性支架預應力拉索結構由一系列作為組件安裝及承載的拉索按照一定規律布置而組成,包括單層索系,雙層索系、索網等。


拉索的錨錠系統應根據具體情況采用包括但不限于重力錨、盤形錨、蘑菇形錨、摩擦樁、拉力樁、阻力墻等。

柔性光伏支架的分類


柔性支架分為單層懸索結構、雙層索桁架結構、魚腹式索桁架結構、張弦結構。


(1)

單層懸索結構

單層懸索結構一般由梁柱組成的主鋼架、斜拉、索體等主要構件組成,索體為兩道平行于組件平面的拉索,使用索體代替一般受拉構件。組件支承索張拉完成后經由鋼梁端部的錨具固定,通過張拉設備使支承索獲得應力剛度,用于支承組件,依靠端部斜拉形成自平衡體系。



(2)

雙層索桁架結構

雙層索桁架結構由梁柱組成的主鋼架、斜拉、索體以及索體間的剛性撐桿組成,索體由兩道平行的上弦索與一道曲率向上的下弦索構成。與單層懸索結構相比,多了承重索和剛性撐桿,通過張拉索體獲得應力剛度形成自平衡體系。




(3)

魚腹式索桁架結構

魚腹式鋼索支架系統包括斜支撐、立柱、橫梁、撐桿、組件支撐鋼索、交叉固定鋼索,結構簡潔,僅通過有限的固定位置對立柱與斜支撐進行固定,使用了更少的支撐點,更少的占用地面面積,減少了土方工作,降低了建設成本。



(4)

張弦結構

張弦結構是由梁柱組成的主鋼架、斜拉、剛性上弦、索體及剛性撐桿組成。索體為承重索,與三層索桁架相比,無穩定索。上弦采用剛性結構,下弦采用柔性拉索,在預應力作用下,撐桿對上弦起到彈性支承作用,以改善上部結構的受力狀態,從而形成自平衡體系。


柔性光伏支架的優勢

與傳統鋼性支架相比,柔性支架具有以下顯著優勢:

  • 適應性強:柔性支架能夠輕松應對各種復雜和不規則的安裝環境,如不平整的屋頂、崎嶇的地面等。這使得它在光伏領域的應用范圍更加廣泛。

  • 安裝便捷:柔性支架采用模塊化和輕量化設計,使得安裝過程更加便捷和高效。這不僅降低了安裝成本,還提高了安裝質量。

  • 靈活性高:柔性支架允許用戶根據實際需要調整光伏組件的傾斜角度和高度,從而優化太陽能的捕獲效率。這一特點使得它在面對不同光照條件時都能發揮出最佳性能。

  • 耐腐蝕性強:所有金屬部件都經過防腐蝕處理,使得柔性支架在惡劣環境下也能保持較長的使用壽命。

  • 減震防風:柔性支架的設計具有一定的減震和防風能力,能夠在惡劣天氣條件下保持光伏組件的穩定性。

正是由于這些顯著優勢,柔性支架在光伏領域的應用前景十分廣闊。它可以廣泛應用于住宅屋頂、商業建筑、地面光伏電站、農業大棚以及水上光伏電站等多種場景。特別是在一些復雜多變的安裝環境下,柔性支架更是展現出了其獨特的魅力。

例如,在住宅屋頂安裝光伏系統時,由于屋頂形狀、材質等因素的限制,傳統鋼結構支架往往難以滿足安裝要求。而柔性支架則能夠輕松應對這些挑戰,實現與屋頂的完美貼合。在商業建筑領域,柔性支架也能夠根據建筑的形狀和風格進行定制設計,實現光伏系統與建筑的和諧統一。

此外,在地面光伏電站和水上光伏電站等大規模應用中,柔性支架也展現出了其獨特的優勢。它能夠適應復雜多變的地形和水面波動,確保光伏組件的穩定性和高效性。同時,柔性支架的輕量化設計也降低了運輸和安裝成本,使得光伏電站的建設更加經濟高效。


場景應用




一、山地篇


二、灘涂篇


三、水上篇


四、冶沙篇


五、分布篇-屋頂


六、跟蹤篇


七、分布篇-河道


八、分布篇-停車場



柔性光伏支架在過去十幾年中不斷發展和完善,逐漸成為光伏電站建設中的重要選擇之一。未來,隨著技術的進一步創新和市場需求的不斷增長,柔性光伏支架有望得到更廣泛的應用和發展。