Sissejuhatus
Uue energiatööstuse kiire kasvuga viimastel aastatel on PV-seadmete maaressursid muutunud üha napimaks. PV-süsteemide tõhusa kasutamise maksimeerimiseks erinevates rakendusstsenaariumides on paindlik PV paigaldussüsteem kujunenud uuenduslikuks lahenduseks.
Tööpõhimõte
PV painduvate tugede põhiprintsiip seisneb pingetasakaalu süsteemi loomises, mis saavutab stabiilse toe eelpingestusega ja ruumilise kaablivõrgu struktuuriga. Selle tööprotsessi võib kokku võtta kolme punktiga:
- Vundamendi kinnitamine: Betoonvaiad või teraskonstruktsiooniga sambad paigaldatakse ehitusala mõlemasse otsa pingutussüsteemi fikseeritud otspunktidena. Mõne keerulise stsenaariumi korral lisatakse ankurdusefekti parandamiseks ankurvardad ja tugitrossid.
- Pingutuskonstruktsioon: ülitugevad{0}}terasest kiud ja muud painduvad materjalid pingutatakse ja fikseeritakse otspunktide vahele. Eelpinget rakendatakse järkjärgulise pingutusprotsessi kaudu, et moodustada stabiilne koormust{2}}kandev struktuur, kusjuures pinge hälve on rangelt kontrollitud 5% või 5% piires.
- Mooduli paigaldamine: PV-moodulid kinnitatakse kande{0}}kaablitele spetsiaalsete klambrite abil, et moodustada terviklik massiiv. Kaablivõrgu struktuur võib keskkonnamuutustega (nt temperatuuri paisumine ja kokkutõmbumine, tuule mõju) veidi deformeeruda, hajutades pinget, säilitades samal ajal moodulite stabiilse asendi, et vältida konstruktsioonikahjustusi.
See konstruktsioon murrab jäikade tugede{0}}koormuspiiranguid, saavutades "paindlikkuse ja jäikusega" efekti. See võib paindliku deformatsiooni kaudu absorbeerida välist koormusenergiat ja säilitada üldist stabiilsust eelpingelukustuse abil, mille tulemuseks on parem riskikindlus äärmuslikes keskkondades.
Peamised tehnilised elemendid
1. Põhimaterjali valik
Materjalid on paindliku toe jõudluse alus, mis nõuab tasakaalu tugevuse, ilmastikukindluse ja kergekaalulisuse vahel. Kandvad-kaablid kasutavad enamasti 1860 MPa tsingitud terasest kiud või täidetud epoksüterasest kiud,-esimene tagab kulude kontrolli, teine aga suurepärase korrosioonikindluse kõrge-soola udu ja kõrge{5}}niiskusega keskkondades. Mooduli klambrid on valmistatud ilmastikukindlatest-polümeeridest või roostevabast terasest 316, et vältida vananemist ega pragunemist pikaajalisel-kasutamisel. Ankurdussüsteem valib rakenduse põhjal ribilised armatuurvarraste ankruvardad (tavaliste maapealsete stsenaariumide jaoks) või basaltkiust komposiitkõõlused (avamere suure korrosiooniga{11}}stsenaariumide korral), tasakaalustades tugevust ja korrosioonikindlust.
2. Prestress Control Technology
Eelpinge on tugi stabiilsuse põhitagatis, mis nõuab täpset projekteerimist ja konstruktsiooni. Pingutamise järkjärguliseks rakendamiseks mitmes etapis kasutatakse astmelist pingutusprotsessi, tasakaalustades dünaamiliselt kaablivõrgu pinget ja vältides kaabli lõdvestumist või murdumist, mis on põhjustatud kohalikust pingekontsentratsioonist. Samal ajal kasutatakse professionaalseid seadmeid, et jälgida kaabli pinget reaalajas-, dünaamiliste reguleerimistega, mis põhinevad ümbritseva õhu temperatuuri muutustel, et pingehälve ei ületaks kogu elutsükli jooksul kavandatud läve ja säilitaks toe stabiilse geomeetrilise kuju.
3. Tuuletakistus ja struktuuri optimeerimine
Erinevates keskkondades esinevate tuulekoormuse probleemide lahendamiseks kasutavad paindlikud toed kombineeritud konstruktsiooni "ruumikaablivõrk + tuuletakistussüsteem". Põhikaablid kannavad põhikoormust ida-lääne suunas, samas kui põhja-lõuna suunas on lisatud painduvad tuule Kontrollitud tuuletunneli testidega (testituule kiirus ületab tavaliselt 46 m/s), suudab kaablivõrgu summutusomaduste optimeerimine tõhusalt seista vastu taifuunidele või tugevatele puhangutele magnituudiga 12-17, vältides mooduli kokkupõrget ja mikropragusid. Lisaks vähendab suure avaga konstruktsioon vaiade arvu (vaiade kasutamist MW kohta saab vähendada 329-lt 64-le), minimeerides maastikukahjustusi ja ehituskulusid.
4.Ankurdussüsteemi tehnoloogia
Ankurdussüsteem on pingeülekande võti, mis mõjutab otseselt toe üldist ohutust. Ankruvarraste toodete hulgas on HPB300 terasest ankruvardad madala venivuse ja mugava paigaldusega, mis sobivad kuiva maa keskkonda. Tänu nende suurepärasele korrosioonikindlusele eelistatakse avamere- ja rannikuprojektide jaoks tsingitud ühendamata terasest kiud tugikaablite jaoks. Võtmetehnoloogia seisneb ankrupunktide ja kaablite suletud korrosioonivastases -korrosioonivastases töötlemises, mis tagab lekke ja korrosiooni puudumise kõrge-niiskuse ja{6}}soolasisaldusega keskkonnas ning pikendab kasutusiga.
Rakenduse stsenaariumid
1. Komplekssed mägised ja künklikud alad
Painduvad toed võivad kohanduda üle 40 kraadise kaldega maastikuga. Tänu kallet-järgivale paigutusele ja paindlikule paigutusele saavutatakse moodulite täielik katvus ilma ulatusliku maa tasandamiseta. Huaneng Qini maakonna projektis Shanxis reguleeritakse tugesid vastavalt mäenõlva lainelisusele, parandades oluliselt plaadi paigutustihedust pinnaühiku kohta. Gansus asuv Lanzhou Honggu projekt vähendab vundamentide ehitust suure-ulatusliku konstruktsiooni kaudu, maksimeerides haprate ökoloogiliste pinnavormide kaitset.
"PV+" integratsioonistsenaariumid
PV+Põllumajandus: 33-meetrise laiuse ja 5,5-meetrise kõrgusega konstruktsiooniga saab selle püstitada põllumaade, viljapuuaedade ja seenekasvuhoonete kohale. Huadian Yichuani projekt Shaanxis realiseerib PV+õun koordineerimise, säilitades õuna valguse läbilaskvuse üle 70% ning tagades põllumajandustoodangu ja elektritootmise eeliste kahekordse paranemise.
PV+kalandus: sobib ranniku- ja sisevete kalatiikide jaoks, taifuunikindel-konstruktsioon ja kõrge kõrgusega paigutus ei taga mitte ainult fotoelektriliste rajatiste ohutust, vaid ei mõjuta ka kalandustegevust. Wenchangi 100 MW PV-kalandusprojekt Hainanis saavutas 17 magnituudiga taifuunide ajal "nullkahjustuse" ning Guangdongi Qingyuani projekt vähendas ka vee aurustumist kalatiikides.
PV+meditsiiniline istutamine: Yimeni projekt Yunnanis püstitas toed Hiina ravimtaimede istutusalade kohale, realiseerides "paneelidele elektritootmise ja paneelide alla istutamise" ning edendades-uue energia ja iseloomuliku põllumajanduse põhjalikku integreerimist.
3. Ökoloogiliselt tundlikud ja eripiirkonnad
Ökoloogiliselt habras aladel, nagu kõrbed ja lössi platoo, vähendavad painduvad toed vaiade väljakaevamist ja pinnakahjustusi. PV-paneelide alla moodustunud mikro-keskkond vähendab vee aurustumist ja kaitseb taimestiku kasvu. Selliste stsenaariumide korral nagu maanteede teeninduspiirkonnad ja nõlvad, saab 15-35 meetri laiune-disain kohanduda selliste kohtadega nagu parklad ning laadimis- ja vahetusjaamad, aidates ehitada "süsinikuvaba teenindusala".
Tööstuse suundumused ja turu staatus
1. Püsiv turukasv Globaalne fotoelektriliste paindlike tugiteenuste tööstuse periood on kiires arengus. Eeldatakse, et toodangu koguväärtus saavutab aastatel 2025–2031 8,2% aastase liitkasvumäära (CAGR), mis ületab 2031. aastaks 5,796 miljardit USA dollarit. Hiina kui suure tootmis- ja rakendusturu turunõudlus kasvab jätkuvalt tänu mägisele fotoelektrilisele arengule ja "PV+" poliitikale ning juhtivate ettevõtete turuosa järk-järgult suureneb.
2. Tehnoloogilise innovatsiooni suunad
- Paindlikkuse ja jälgimise integreerimine: intelligentse jälgimistehnoloogia kombineerimine paindlike tugedega, et saavutada ±60 kraadi päikese jälgimine. Kubuqi projekt Sise-Mongoolias suurendas iga-aastast elektritootmist püsistruktuuridega võrreldes 12,3%, kohandades eeliste suurendamiseks elektrienergia tipphinna-mehhanismi.
- Intelligentne täiendus: pinge juhtimise ja jälgimise strateegiate optimeerimine AI-algoritmide abil, et parandada kohanemisvõimet äärmuslike ilmastikutingimustega ning vähendada kasutus- ja hoolduskulusid.
- Materjali iteratsioon: tsink{0}}alumiinium-magneesiumkatte, basaltkomposiitmaterjalide jms kasutamine, et veelgi vähendada terase kasutamist, parandada korrosioonikindlust ja pikendada tugede kasutusiga.
3. Suurte tootjate paigutus Praegu moodustab turg Hiina ja välismaiste ettevõtete osalusel konkurentsimudeli. Rahvusvaheliste tootjate hulka kuuluvad Schletter Group ja ESDEC, samas kui kodumaiste juhtivate ettevõtete hulka kuuluvad Longi Green Energy Technology, Trina Solar ja Arctech Solar. Nende hulgas on Longi Green Energy Technology juhtival kohal PV-kalanduse ja mägipiirkondade projektides oma taifuuni-kindla tehnoloogia ja mitme stsenaariumiga lahendustega.
Järeldus
Põhiloogika "paindlik struktuur + pingetasakaalu" abil murravad PV painduvad toed traditsiooniliste PV-tugede piirangud maastikul ja ruumis, realiseerides mitmeid väärtusi: "ohutus ja töökindlus, kulude vähendamine ja tõhususe parandamine ning keskkonnasõbralikkus". Nende omadused, nagu suur ulatus, suur kõrgus ja tugev kohanemisvõime, mitte ainult ei laienda fotoelektriliste rakenduste piire, vaid soodustavad ka uue energia põhjalikku integreerimist põllumajanduse, kalanduse ja ökoloogilise kaitsega, muutudes energia ülemineku kontekstis oluliseks tugitehnoloogiaks.
Materjalitehnoloogia iteratsiooni ja intelligentse uuendamisega mängivad paindlikud toed suuremat rolli sellistes valdkondades nagu "kõrb, Gobi ja kõrb" arendamine, avamere PV ja olemasolevate projektide renoveerimine, andes püsiva hoo PV tööstuse kvaliteetsele-arengule. Tulevikus vabastavad paindlikele tugedele keskendunud mitmekesised rakendusmudelid maa väärtust veelgi, aidates saavutada energia ja ökoloogia kooskõlastatud arengut kahe süsinikusisalduse eesmärkide raames.
Märksõna
Paindlik PV paigaldussüsteem, eelpingestus "PV+" integratsioonistsenaariumid, PV+kalandus, PV+ravim istutamine, paindlik päikeseenergia tuleviku Euroopa, erinevused päikeseenergia fikseeritud kaldega ja jälgimissüsteemide vahel
