在全球積極推進清潔能源轉型的大背景下,光伏發電憑借其綠色、可持續等優勢,成為能源領域的重要發展方向。而光伏支架作為支撐光伏組件的關鍵結構,其抗風、抗震性能直接關系到光伏發電系統的穩定性與安全性,備受公眾關注。
抗風性能評估
評估光伏支架抗風性能,首先要依據實際應用環境中的風速、風向等參數,精心設計風場條件模擬方案。風洞實驗或計算機模擬技術此時就派上了用場,它們能夠模擬出不同風速下的風場狀況,為后續評估提供精確的風場條件。在光伏系統的屋面、支架等關鍵部位,需要安裝抗風揭裝置,以此準確測量和記錄風力對系統的作用力。之后,利用風力發生設備對光伏系統施加不同等級的風力,同時在每個風速等級下,仔細觀察并記錄抗風揭裝置的數據變化,包括系統的位移、變形、破壞情況等。通過對這些數據的分析,對比不同風速下的數據變化,便能評估出系統的抗風能力,進而找出可能存在的安全隱患。評估時,結構的安全系數(即結構實際承受風荷載與結構破壞的臨界風荷載之間的比值)、結構剛度(用于評估光伏系統在風力作用下的變形程度)以及位移測量(評估結構的運動狀況)等指標十分關鍵。
抗震性能評估
在抗震性能評估方面,以南京中核能源工程有限公司申請的 “基于光伏發電站的光伏樁基及支架抗震性能仿真分析系統” 專利為例,該系統通過多個模塊協同工作。樁基變形分析模塊監測地震下樁基的變形程度和位置,評估形變偏差系數;樁基應力分析模塊采集應力值,分析應力影響系數;樁基抗震性能分析模塊基于上述系數繪制趨勢圖,評估樁基抗震性能。支架抗震性能分析模塊檢測裂縫和位移變形,分析支架開裂指數和抗震性能。抗震性能合格反饋模塊綜合評估光伏樁基及支架的抗震性能,判斷其是否合格,并將結果反饋至平臺,為光伏項目的抗震設計和評估提供有力支持。
設計關鍵因素
設計光伏支架時,諸多關鍵因素不容忽視。在項目選址階段,要重視地質條件和構造特征,了解風速、風向等氣象數據,以便確定防風措施。比如,選擇丘陵、山地等地形可增加防風效果。材料選擇上,需選用耐壓性能好,兼具穩定性、足夠剛度和強度,且具備一定柔性以適應風力作用的材料。光伏陣列的布局設計要充分考慮風向和風力,合理設置御風口,減少風力影響。固定方式上,加強地基設計至關重要,戶外光伏系統的配重一般采用水泥基礎,設計標準通常以當地 50 年一遇的風壓為準,要嚴格把控水泥基礎的重量及混凝土強度。
光伏支架的抗風、抗震性能對于光伏發電系統穩定運行意義重大。隨著光伏發電產業的持續發展,相關研究和技術也在不斷進步。后續我們將持續關注這一領域的新進展,為大家帶來更多相關報道,敬請期待。