太阳能光伏发电系统支架选型分析

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　　太阳能光伏发电系统支架是固定太阳能电池板的重要部件。选择合适的光伏支架形式,对于控制光伏电站工程造价具有重要意义。通过介绍光伏电站中常用支架类型和形式,说明了各类支架的特点,并从用钢量、受力及变形三方面对此进行分析。为光伏电站支架结构设计提供参考。
　　随着现代工业的发展,能源危机和大气污染问题日益突出,太阳能以其独有的优势成为人们重视的焦点。我国的太阳能光伏产业也飞速发展,成为目前应用最广泛的新能源之一。太阳能板支架是光伏发电站的重要组成部分,支架的选择将直接影响光伏组件的运行安全、破损率及建设投资,在保证光伏组件正常运行的前提下,降低每组支架的用钢量已成为光伏发电工程的重点和难点。选择合适的支架不但降低工程造价,也会减少后期养护成本。因此光伏支架选型的研究具有重要意义。
　　一、支架分类及特点。
　　光伏电池是把太阳的光能直接转化为电能的基本单元,电池通过组合形成电池组件,电池组件是光伏电站的基本发电设备。结合目前国内太阳能电池市场的产业现状和产能情况,商用的太阳电池主要有以下种类型:单晶硅太阳能电池、多晶硅薄膜太阳能电池、非晶硅薄膜太阳能电池、铜铟镓硒薄膜太阳能电池（CIGS）
　　晶硅类电池组件多带有不锈钢边框,可以通过组件边框很好的适应支架变形,破损率较低,薄膜类电池组件多为无边框,对支架变形的适应较差,组件破损率可达3~5‰,以30MW的光伏电站为例,建成后每年仅更换破损组件的投入就可达60~-100万元。所以在采用薄膜类电池组件的光伏电站中尤其要注意对支架变形的要求。
　　目前我国普遍使用的光伏支架系统从材质上分主要有:混凝土支架、铝合金支架及钢支架三种。混土支架主要用在大型光伏电站上,其自重大,稳定性高,可以支撑尺寸较大的光伏板,例如:单轴轴光伏系统。但施工慢,工期长,装配程度低,在常见的固定支架光伏电站中应用较少。铝合金支架一般用在民用建筑屋顶金耐腐蚀、质量轻、美观耐用等特点,但是承载力低,价格高,在国内的地面光电站中应用也较少。钢支架性能稳定,制造工艺成熟,承载力高,安装简便,支架广泛采用的冷弯薄壁型钢均为工厂生产,具有规格统一,性能稳定,防腐性能优良,外形美观等特点。钢结构因其高强、质轻、稳定性好等优势广泛应用于民用、工业太阳能光伏和太阳能电站中。同时《光伏发电设计规范》GB50797-2012中说明光伏支架材料宜采用钢材“,材质的选用和支架设计应符合现行国家标准《钢结构设计规范》GB50017-2003的规定。因此,本文硏究主要针对地面光伏中的钢结构支架。