Cấu trúc lắp đặt quang điện: Cấu trúc cốt lõi hỗ trợ các hệ thống phát điện mặt trời

Trong bối cảnh cơ cấu năng lượng toàn cầu chuyển đổi nhanh chóng sang năng lượng tái tạo, sản xuất điện mặt trời đã phát triển nhanh chóng nhờ những lợi thế sạch, hiệu quả và bền vững. Trong hệ thống này, cấu trúc lắp đặt quang điện, với vai trò là cấu trúc chính hỗ trợ và cố định các mô-đun quang điện, thường bị đánh giá thấp về tầm quan trọng của nó. Cho dù đó là một nhà máy điện gắn trên mặt đất{2}}quy mô lớn, một dự án thương mại hoặc công nghiệp trên mái nhà hay một hệ thống quang điện tích hợp (BIPV)-tích hợp trong tòa nhà, thì cấu trúc lắp đặt quang điện sẽ xác định tính ổn định, an toàn và hiệu suất phát điện lâu dài của hệ thống.

 

 

Cấu trúc gắn quang điện là một hệ thống cấu trúc được sử dụng để cố định và hỗ trợ các tấm pin mặt trời. Các mô-đun quang điện, thông qua các góc nghiêng và phương pháp lắp đặt thích hợp, đảm bảo tiếp nhận bức xạ mặt trời tối ưu, từ đó đạt được hiệu suất phát điện cao hơn.

 

Không giống như các cấu trúc lắp đặt cơ khí truyền thống, các cấu trúc lắp đặt quang điện được đặc trưng bởi khả năng tùy biến cao, khả năng chống chịu thời tiết mạnh mẽ và các yêu cầu nghiêm ngặt về độ tin cậy của kết cấu. Các cấu trúc thông thường sử dụng rộng rãi các thành phần kim loại, chẳng hạn như giá đỡ bằng nhôm, giá đỡ lắp tấm pin mặt trời bằng hợp kim nhôm và kẹp cuối tấm pin mặt trời bằng nhôm cho hệ thống lắp đặt PV, tận dụng khả năng chống ăn mòn tuyệt vời và đặc tính nhẹ của chúng để hỗ trợ hoạt động ngoài trời{1}}lâu dài.

 

 

Các cấu trúc hỗ trợ quang điện thường bao gồm cột, dầm, xà gồ, đầu nối và móng. Dựa trên vật liệu, cấu trúc lắp đặt và môi trường ứng dụng, chúng có thể được phân loại thành nhiều dạng khác nhau.

 

1. Phân loại theo chất liệu

Hiện nay, các cấu trúc hỗ trợ quang điện chủ yếu sử dụng ba loại vật liệu sau:

 

(1) Kết cấu đỡ bê tông

Sử dụng bê tông làm vật liệu chịu tải chính, chúng có độ bền cao nhưng độ linh hoạt khi lắp đặt tương đối thấp.

 

(2) Kết cấu đỡ thép

có độ bền cao và khả năng thích ứng tốt, đồng thời được sử dụng rộng rãi trong-các nhà máy quang điện quy mô lớn. Để đối phó với môi trường ven biển và có độ ẩm-cao, các quy trình mạ kẽm hoặc phun sơn chống-ăn mòn thường được áp dụng.

 

(3) Cấu trúc hỗ trợ hợp kim nhôm (Tăng trưởng thị trường nhanh nhất)

Cấu trúc hợp kim nhôm đang có nhu cầu cao trong lĩnh vực quang điện phân tán và trên mái nhà do các ưu điểm của chúng như nhẹ, chống ăn mòn mạnh và dễ lắp đặt. Các sản phẩm tiêu biểu bao gồm:

Phụ kiện khung quang điện bằng nhôm

Phụ kiện nhôm để lắp đặt năng lượng mặt trời

Đường ray năng lượng mặt trời chống thấm hợp kim nhôm

Kẹp giữa năng lượng mặt trời bằng nhôm, Móc kẹp nhôm để hỗ trợ quang điện trên mái nhà

Ngoài ra, một số hệ thống còn sử dụng các bộ phận có tem như nhôm dập kim loại, tem nhôm làm các bộ phận kết nối.

 

2. Phân loại theo hình thức kết cấu

(1) Giá đỡ cố định

Cấu trúc ổn định và bảo trì đơn giản, nó là sản phẩm chủ đạo ở thị trường trong nước. Nó còn được chia thành:

Chân đế cố định

Chân đế có thể điều chỉnh cố định (góc điều chỉnh theo mùa)

 

(2) Dấu ngoặc theo dõi

Sử dụng các cấu trúc cơ khí để theo dõi vị trí của mặt trời theo thời gian thực, tăng khả năng phát điện. Bao gồm:

Giá đỡ theo dõi trục-đơn

Giá đỡ theo dõi trục-kép

Tỷ lệ thâm nhập của hệ thống theo dõi ở thị trường nước ngoài cao hơn đáng kể so với ở Trung Quốc, đặc biệt là ở các khu vực-có bức xạ cao như Trung Đông và Nam Mỹ, nơi có nhu cầu lớn.

 

3. Phân loại theo kịch bản ứng dụng

(1) Giá đỡ quang điện gắn trên mặt đất-

Áp dụng cho-các nhà máy quang điện quy mô lớn, quang điện nông nghiệp, kiểm soát sa mạc hóa và các tình huống khác. Chia thành:

Dấu ngoặc PV chôn

Giá đỡ PV thẳng đứng

Giá đỡ gắn trên mặt đất thường có thể được kết hợp với các thành phần cấu trúc chẳng hạn như Kẹp ống giá đỡ bằng nhôm cho lồng cuộn giá đỡ mái Bullbar để cải thiện khả năng thích ứng khi lắp đặt.

 

(2) Giá đỡ PV trên mái

Được sử dụng làm mái nhà ở, thương mại, nhà xưởng mà không chiếm diện tích mặt bằng. Các ứng dụng điển hình bao gồm:

Ngói lợp kim loại

Hệ thống dằn mái bằng

Các ốc vít bằng nhôm như Giá đỡ tường bằng nhôm và Giá đỡ gắn bảng hiệu bằng nhôm được đánh bóng cao cấp

 

(3) Giá đỡ PV treo

Các bộ phận được cố định vào cáp thép hoặc mặt tiền tòa nhà, ví dụ:

PV ban công

Xây dựng-tại-tại chỗ (BIPV)

Cầu đô thị, hệ thống không gian ba{0}}chiều

Cấu trúc treo có yêu cầu cao về độ bền vật liệu, khả năng chống chịu thời tiết và trọng lượng, đồng thời thường sử dụng hệ thống khung hợp kim nhôm có độ bền cao.

 

 

Giá đỡ quang điện mang lại nền tảng cho sự-an toàn lâu dài của hệ thống quang điện; thiết kế, xây dựng và lựa chọn vật liệu của họ phải đáp ứng các tiêu chuẩn cao.

 

1. Lựa chọn vật liệu

Cấu trúc hỗ trợ phải có các đặc tính như chống ăn mòn, chống lão hóa và tính chất cơ học tốt. Hợp kim nhôm và thép không gỉ được sử dụng rộng rãi do khả năng chống chịu thời tiết vượt trội. Ví dụ:

Đường ray năng lượng mặt trời chống nước bằng hợp kim nhôm tăng cường khả năng chống chịu thời tiết của hệ thống mái nhà.

Phụ kiện khung quang điện bằng nhôm cung cấp các giải pháp lắp đặt nhẹ.

 

2. Ổn định kết cấu

Thiết kế phải xem xét các yếu tố như tải trọng gió, tải tuyết, địa hình và điều kiện đất để đảm bảo hiệu suất đáng tin cậy ngay cả trong môi trường khắc nghiệt.

 

3. Biện pháp chống thấm

Trong các ứng dụng quang điện trên mái nhà, cần phải xử lý chống thấm cho các bề mặt, lỗ đục và khu vực chuyển tiếp để kéo dài tuổi thọ của hệ thống.

 

4. Tiêu chuẩn an toàn

Việc lắp đặt và bảo trì phải tuân thủ các tiêu chuẩn an toàn về cơ, điện và xây dựng để đảm bảo an toàn cho con người và thiết bị.

 

 

Được thúc đẩy bởi quá trình chuyển đổi năng lượng toàn cầu, việc lắp đặt quang điện tiếp tục phát triển và các hệ thống hỗ trợ, với tư cách là một phần quan trọng của chuỗi ngành quang điện, đang có sự phát triển ổn định lâu dài.

 

Với sự phát triển của các nhà máy điện-đặt trên mặt đất, hệ thống quang điện phân tán và bộ lưu trữ năng lượng phân tán, nhu cầu về hệ thống hỗ trợ đang có xu hướng tăng liên tục.

 

Khung theo dõi được hưởng lợi từ hiệu suất phát điện cao và duy trì tốc độ tăng trưởng nhanh chóng ở các khu vực có-bức xạ cao.

 

Giá đỡ hợp kim nhôm, được thúc đẩy bởi nhu cầu ngày càng tăng về trọng lượng nhẹ và khả năng chống ăn mòn, sẽ chiếm thị phần lớn hơn trong tương lai.

 

Các sản phẩm như giá đỡ bằng nhôm, kẹp giữa bằng nhôm năng lượng mặt trời và giá đỡ gắn tấm pin mặt trời bằng hợp kim nhôm đang trở thành động lực tăng trưởng mới khi tốc độ thâm nhập của quang điện phân tán (PV) ngày càng tăng.

 

Các tổ chức nghiên cứu thường dự đoán rằng ngành khung PV sẽ duy trì mức tăng trưởng hai con số-trong những năm tới, đặc biệt là ở các thị trường Châu Á-Thái Bình Dương, Trung Đông, Châu Âu và Bắc Mỹ.

 

 

Là cấu trúc nền tảng quan trọng của hệ thống năng lượng mặt trời, khung PV đóng vai trò không thể thay thế trong sự ổn định của hệ thống, hiệu suất phát điện và tuổi thọ tổng thể. Từ đổi mới vật liệu đến tối ưu hóa cấu trúc, từ hệ thống cố định đến hệ thống theo dõi và từ các ứng dụng tích hợp-gắn trên mặt đất đến các ứng dụng tích hợp trong tòa nhà-, công nghệ khung PV không ngừng phát triển.

 

Với việc liên tục mở rộng lắp đặt quang điện và mở rộng hơn nữa các ứng dụng cho các thành phần kết cấu hợp kim nhôm nhưMóc kẹp nhôm để hỗ trợ quang điện trên mái nhàvà Kẹp cuối bảng điều khiển năng lượng mặt trời bằng nhôm cho Hệ thống lắp đặt PV, ngành công nghiệp hệ thống hỗ trợ quang điện sẽ đóng một vai trò quan trọng hơn trong hệ thống năng lượng trong tương lai.