摘要:光伏电站最重要的目标就是为了将发电量提升上来,为了更好地将太阳光辐射量吸收,运用一种导入式手动可调支架,其会依照季节的不同,把光伏组件的角度调节到最好的吸收角度。根据调查显示,跟常规固定的支架对比,手动可调支架每年发电率逐渐增加,很快就能将该支架的成本回收,所以可以大量投入此类手动可调支架,运用到光能发电。
关键词:固定支架;可调支架;发电量;运用
1光伏手动可调支架发电优势
光伏发电是利用半导体界面的光伏效应将光能直接转化为电能的技术。这项技术的关键部件是太阳能电池。太阳能电池串联后,通过封装保护,形成大面积的太阳能电池组件,再由功率控制器等部件构成光伏发电装置。光伏发电被称为最能达到理想的新能源。 跟常规发电设备相比,该光伏发电的优势:第一,不会枯竭。第二,没有噪声,排放出来不会污染环境、安全可靠性比较强。第三,不会受到各个地区资源分布情况而局限。第四,不需要耗损燃料以及不需要对其进行线路铺设。第五,电能产量质量高。第六,建设光能发电站周期时间短,且获取能源所需要的时间也短。国家也逐渐重视到光伏发电的重要性,并且给予大力支持以及相关政策的推出,使我国光伏技术从前期摸索到现在的逐渐成熟,已经达到很好的水平,并且领先于世界上。太阳能装置在安装过程中也比较简单,操作有很多居民家庭也安装了太阳能光伏,从而可以很好的节省预期的经济效益。
户外光伏类型比较多,然而不同的类型会直接影响到光伏安装方案的不同。屋内安装光能发电,多半都会采用铝合金支架跟光伏组件连在一起。在光伏发电系统中,光伏支架起到很好固定、安装太阳能面板所设计的特别支架。该支架是光伏发电站的重要组成部分,主要承担着该发电站发电的主体。光伏支架要选用合适的材料,这样可以将光伏组件安全稳定运行,出现破损率的概率也比较低,可以将工程整个造价降低下来,后期的保养费用也会减少。以下主要简单介绍几种户外用的光伏安装方案,以及在施工现场中对组件进行调节安装方案,更有利于光伏组件跟屋面稳固联系在一起。
2光伏支架基础设计
2.1基础选型
光伏支座的基础设计应因地制宜,综合考虑场地地形、施工条件、项目实施难度、结构经济性等因素,选择合适的基础形式。此次案例工程选择场地地形起伏,雨量充沛,不适合浅埋深基坑和大土方开挖回填。从施工的角度看,条形基础要求场地高水平,混凝土养护时间长;现浇混凝土独立基础由于其地基面积大,在施工过程中产生大量的土方开挖,对周围环境和植被有很大影响,山地的起伏也使现场模板支护困难,混凝土养护时间长;桩基础减少土方开挖、回填和施工速度明显,适合工程的波动部位,对周围植被的损害较小。经济角度来看,若基础属于独立状况,在运作土方工程上面会产生很高的费用,在养护支架以及混凝土过程中,时间成本会很大;将这两者放在一起对比装基础的优点更加明显,预制桩费用会比钻孔灌注桩高很多。针对这些情况进行全方位考虑,此次举例工程所用的就是钻孔灌注桩基础。
2.2基础设计
在设计其基础时,运用的是钢筋混凝土钻孔灌注桩。根据地勘企业所提出的资料,可以从上到下的顺序来设计桩基础范畴之内。层耕土层-层强风化花岗岩-层中花岗岩。耕作土层为高压缩性和欠固结土,不适合使用;强风化花岗岩和中度风化花岗岩均可作为地基承载层。案例项目所在地为山坡地,易发生山洪、泥石流等地质灾害。所以,在设计中,应特别注意地基的稳定性验算,包括地基承载力、抗剪验算、地基沉降控制等。
3可调支架基本原理和特征
3.1基本原理
为了得到更多太阳辐射,以月为单位调整光伏阵列的安装角度,使同一区域内不同季节光伏组件的倾角最佳。理论依据:当太阳入射角垂直于光伏组件表面时,组件的发电量最大,而太阳垂直照射的位置随时间变化。太阳在春分和秋分时直接在赤道上,太阳直接在冬至和夏至的北回归线上。
3.2主要特征
为了能更方便切换调节作用,发挥出来,可以运用力矩平衡原理,这样的原理可以更方便进行调节和安装工作,并且功能非常可靠;光伏组件会采取横向的方式,这样可以将局部遮挡的情况减少,不会影响到发电量,这样全年获得的发电量会逐渐增加;及基础结构很简单,每一排的支架都只有三根单立柱基础桩,运用基础妆,这个费用要比固定支架的成本低,和其他的产品相比,有更好的性价比。
4可调支架的应用方案
4.1 项目方案
选择某地区一个项目,将手动可调支架作为试验组,常规固定支架为对比组,其中光伏组件为标准型,组串所采取的方案是每组20块,每一排都有光伏组件,横放方式排列,3横排6竖列,每个排列宽度为3m。光伏阵列基础拟采用钻孔灌注桩,将容量相同的发电机组分别选用常规固定支架以及手动可调支架,除了光伏支架方式不同以外,其他都相同,这两者数据进行对比,两者排放相邻但是又不会相互遮挡。
4.2调整支架的角度
此次项目所运用的是3档调节,调节角度分别为夏季16°、 春秋季 38°、 冬季 59°; 其中对比组的固定倾角通过精确计算得出最佳倾角。
5 解析数据与结论
5.1解析发电量数据
发电数据以大同2018年1月数据开始,分别选择固定支架以及手动可调支架全部容量为比较数据,这些数据全部归一化后内容见表1。
.png)
表1全年发电量统计表 数据信息来自内部案例资料,如果有真实数据或者实际案例可以提供
从表1数据可以看出,在同样的项目地内,全年数据相对比较稳定的就是手动可调支架,进行试验前期都属于1年之内调整4次支架,设置了3挡,就是以上述季节调档划分;倾角设计为夏季16°、 春秋季 38°、 冬季 59°,调整时间段半个季度进行一次。从以上调整数据可知,手动可调支架提升效率更高,满足预想效果。运行一年左右,该设备依然完好。
5.2结论
①将两者支架放在同一地区相比,可以看出,手动可调支架发电量会增加,计算再多投资支架,预计一年不到就可以回收成本。
②与固定支架相比,手动可调支架更运行和发电量都较稳定。
③可以大量投入手动可调支架,将光伏发电量提升上来。
6结束语
总的来说,固定式可调支架具有固定角度,支架具有简单可靠的特征,从而将光伏电站的发电能力提升;其次,固定式可调支架不需要和跟踪支架一样高的成本和维护成本,具有很大的应用前景。现有的固定式可调支架在支架结构优化、调整时间和次数等方面值得进一步研究。
参考文献:
[1]严一立, 王良, 李春阳,等. 光伏手动可调支架的应用分析[J]. 中国新技术新产品, 2018, 000(007):80-81.
[2]关焕新, 张相明, 金月新,等. 光伏电站手动可调支架:.
[3]鞠振河. 光伏电站中可调支架系统经济技术分析[J]. 可再生能源, 2012(6):103-106.
[4]黄天云, 白盛强. 倾角可调光伏支架结构的研究[J]. 太阳能, 2013, 000(015):34-36,41.