Uvod
S brzim rastom nove energetske industrije posljednjih godina, zemljišni resursi za fotonaponske instalacije postali su sve oskudniji. Kako bi se maksimizirala efikasna upotreba fotonaponskih sistema u različitim scenarijima primjene, Fleksibilni PV sistem za montažu se pojavio kao inovativno rješenje.
Princip rada
Osnovni princip PV fleksibilnih nosača leži u izgradnji "sistema ravnoteže napetosti", postizanju stabilne podrške kroz prednaprezanje i prostornu strukturu kablovske mreže. Njegov radni proces se može sažeti u tri tačke:
- Fiksacija temelja: Betonski šipovi ili stubovi čelične konstrukcije se postavljaju na oba kraja građevinskog područja kao fiksne krajnje tačke sistema zatezanja. U nekim složenim scenarijima dodaju se sidrene šipke i užadi kako bi se poboljšao učinak sidrenja.
- Konstrukcija zatezanja: čelične niti visoke{0}}vrste i drugi fleksibilni materijali su zategnuti i fiksirani između krajnjih tačaka. Prednaprezanje se primjenjuje kroz stepenasti proces zatezanja kako bi se formirala stabilna-konstrukcija koja nosi opterećenje, pri čemu je odstupanje napetosti strogo kontrolirano unutar manje od ili jednako 5%.
- Instalacija modula: PV moduli se fiksiraju na nosive- kablove pomoću specijalnih stezaljki da formiraju integralni niz. Struktura kablovske mreže može se blago deformirati s promjenama okoline (kao što su temperaturno širenje i kontrakcija, utjecaj vjetra), dispergirajući napon uz održavanje stabilnog položaja modula kako bi se izbjegla strukturna oštećenja.
Ovaj dizajn razbija ograničenja nosivosti-krutih nosača, postižući efekat "fleksibilnosti s krutošću". Može apsorbirati energiju vanjskog opterećenja kroz fleksibilnu deformaciju i održati ukupnu stabilnost kroz zaključavanje prednaprezanja, što rezultira boljom otpornošću na rizik u ekstremnim okruženjima.
Ključni tehnički elementi
1. Odabir osnovnog materijala
Materijali su temelj performansi fleksibilne potpore, koji zahtijevaju ravnotežu snage, otpornosti na vremenske uvjete i laganih svojstava. Nosivi-kablovi uglavnom koriste pocinčane čelične žice od 1860MPa ili punjene epoksidne čelične žice-prvi nude kontrolu troškova, dok drugi pružaju odličnu otpornost na koroziju za okruženja sa velikom-slanom maglom i visoko{{5}vlagom. Obujmice modula su napravljene od polimera-otpornih na vremenske utjecaje ili nehrđajućeg čelika 316 kako bi se osiguralo da nema starenja ili pucanja tokom-dugotrajne upotrebe. Sistem sidrenja odabire rebraste sidrene šipke (za konvencionalne kopnene scenarije) ili kompozitne tetive od bazaltnih vlakana (za scenarije velike-korozije na moru) na osnovu primjene, balansne čvrstoće i otpornosti na koroziju.
2. Tehnologija kontrole prednaprezanja
Prednaprezanje je ključna garancija stabilnosti nosača, zahtijevajući precizan dizajn i konstrukciju. Usvojen je stepenasti proces zatezanja kako bi se postepeno primijenila napetost u više faza, dinamički balansirajući naprezanje kablovske mreže i izbjegavanje opuštanja ili loma kabela uzrokovanih lokalnom koncentracijom naprezanja. U međuvremenu, profesionalna oprema se koristi za praćenje napetosti kablova u realnom-vremenu, sa dinamičkim prilagođavanjima na osnovu promjena temperature okoline kako bi se osiguralo da odstupanje napetosti ne premašuje projektovani prag tokom životnog ciklusa i da se održi stabilan geometrijski oblik nosača.
3. Otpor na vjetar i dizajn optimizacije konstrukcije
Za rješavanje izazova opterećenja vjetrom u različitim okruženjima, fleksibilni nosači usvajaju kompozitni dizajn "prostorne kablovske mreže + sistema otpornosti na vjetar". Glavni kablovi nose glavno opterećenje u smjeru istok-zapad, dok se među-fleksibilni vjetrootporni-kablovi i poprečne rešetke dodaju u smjeru sjever-jug kako bi se formirao trodimenzionalni sistem ravnoteže naprezanja-. Provjereno ispitivanjem u aerotunelu (brzina testnog vjetra općenito prelazi 46m/s), optimizacija karakteristika prigušenja kablovske mreže može efikasno odoljeti tajfunima ili jakim udarima magnitude 12-17, izbjegavajući sudar modula i mikropukotine. Osim toga, dizajn velikog raspona smanjuje broj šipova (potrošnja pilota po MW može se smanjiti sa 329 na 64), minimizirajući oštećenje terena i troškove izgradnje.
4. Tehnologija sistema sidrenja
Sistem sidrenja je ključ za prijenos napetosti, koji direktno utiče na ukupnu sigurnost potpore. Među proizvodima za sidrene šipke, čelične sidrene šipke HPB300 imaju nisko istezanje i pogodnu ugradnju, pogodne za okruženja na suhom. Pocinčane nevezane čelične žice za noseće kablove su poželjne za projekte na moru i priobalju zbog njihove odlične otpornosti na koroziju. Ključna tehnologija leži u zapečaćenom antikorozivnom tretmanu sidrišta i kablova, čime se osigurava da nema curenja ili korozije u okruženjima s visokom{{5}vlagom i-slanom maglom i produžava vijek trajanja.
Scenariji aplikacija
1. Složena planinska i brdska područja
Fleksibilni oslonci mogu se prilagoditi terenima sa nagibima većim od 40 stepeni. Kroz raspored nagiba-koji prati nagib i fleksibilan raspored, postiže se potpuna pokrivenost modula bez ekstenzivnog nivelisanja zemljišta. U projektu okruga Huaneng Qin u Shanxiju, oslonci se podešavaju prema valovitosti padine, značajno poboljšavajući gustinu rasporeda ploča po jedinici površine. Projekat Lanzhou Honggu u Gansuu smanjuje izgradnju temelja kroz dizajn velikog-raspona, maksimizirajući zaštitu krhkih ekoloških oblika terena.
Scenariji integracije "PV+".
PV+Poljoprivreda: Sa velikim rasponom od 33 metra i dizajnom visine 5,5 metara, može se podići iznad poljoprivrednog zemljišta, voćnjaka i staklenika s gljivama. Projekat Huadian Yichuan u Shaanxi-u ostvaruje koordinaciju "PV+jabuka", održavajući propusnost svjetlosti jabuke iznad 70% i osiguravajući dvostruko poboljšanje poljoprivredne proizvodnje i prednosti proizvodnje električne energije.
PV+Fishery: Pogodno za scenarije u priobalnim i unutrašnjim ribnjacima, dizajn otporan na tajfune-i raspored visokih visina ne samo da osiguravaju sigurnost fotonaponskih objekata već i ne utiču na ribolovne operacije. Projekat ribarstva Wenchang 100MW PV- u Hainanu je postigao "nultu štetu" tokom tajfuna magnitude 17, a projekat Qingyuan u Guangdongu je također smanjio isparavanje vode u ribnjacima.
PV+medicinska sadnja: Projekat Yimen u Yunnan-u je podigao oslonce iznad područja sadnje kineske biljne medicine, realizirajući "generaciju energije na panelima i sadnju ispod panela" i promovirajući-dubinsku integraciju nove energije i karakteristične poljoprivrede.
3.Ekološki osjetljiva i posebna područja
U ekološki osjetljivim područjima kao što su pustinje i visoravan Less, fleksibilni oslonci smanjuju iskop gomila i površinska oštećenja. Mikro{1}}okruženje formirano ispod PV panela smanjuje isparavanje vode i štiti rast vegetacije. U scenarijima kao što su servisne zone autoputa i nagibi, dizajn raspona od 15-35 metara-se može prilagoditi prostorima kao što su parkirališta i stanice za punjenje i zamjenu, pomažući u izgradnji "uslužnih područja bez ugljika".
Trendovi u industriji i status tržišta
1. Održiv rast tržišta Globalna PV industrija fleksibilne podrške doživljava period brzog razvoja. Očekuje se da će ukupna vrijednost proizvodnje postići složenu godišnju stopu rasta (CAGR) od 8,2% od 2025. do 2031. godine, premašivši 5,796 milijardi američkih dolara do 2031. Kao glavno tržište proizvodnje i primjene, potražnja na kineskom tržištu nastavlja da se širi podstaknuta planinskim razvojem fotonaponskih modula i politikama vodećih "PV+" poduzeća, s postupnim povećanjem tržišnog udjela preduzeća.
2. Tehnološki inovacijski pravci
- Integracija fleksibilnosti i praćenja: Kombinacija inteligentne tehnologije praćenja sa fleksibilnim osloncima za postizanje solarnog praćenja od ±60 stepeni. Projekat Kubuqi u Unutrašnjoj Mongoliji povećao je godišnju proizvodnju električne energije za 12,3% u poređenju sa fiksnim strukturama, prilagođavajući se mehanizmu "vršne-cijene električne energije u dolini" radi poboljšanja koristi.
- Inteligentna nadogradnja: Optimiziranje strategija kontrole napetosti i praćenja putem AI algoritama radi poboljšanja prilagodljivosti u ekstremnim vremenskim prilikama i smanjenja troškova rada i održavanja.
- Iteracija materijala: usvajanje cink-aluminijuma-magnezijumskog premaza, bazalt kompozitnih materijala, itd., kako bi se dodatno smanjila upotreba čelika, poboljšala otpornost na koroziju i produžio vijek trajanja nosača.
3. Raspored glavnih proizvođača Trenutno, tržište formira konkurentski obrazac uz učešće kineskih i stranih preduzeća. Međunarodni proizvođači uključuju Schletter Group i ESDEC, dok domaća vodeća poduzeća uključuju Longi Green Energy Technology, Trina Solar i Arctech Solar. Među njima, Longi Green Energy Technology drži vodeću poziciju u PV-ribarskim i planinskim projektima sa svojom tehnologijom otpornom na tajfune-i multi-rješenjima za više scenarija.
Zaključak
Sa osnovnom logikom "fleksibilne strukture + ravnoteže napetosti", PV fleksibilni nosači razbijaju ograničenja tradicionalnih PV nosača na terenu i prostoru, ostvarujući višestruke vrijednosti "sigurnosti i pouzdanosti, smanjenja troškova i poboljšanja efikasnosti i ekološke prihvatljivosti". Njihove karakteristike velikog raspona, velike visine i snažne prilagodljivosti ne samo da proširuju granice PV aplikacija već i promoviraju-dubinsku integraciju nove energije sa poljoprivredom, ribarstvom i ekološkom zaštitom, postajući ključna tehnologija podrške u kontekstu energetske tranzicije.
Uz iteraciju materijalne tehnologije i inteligentnu nadogradnju, fleksibilni oslonci će igrati veću ulogu u poljima kao što su razvoj "pustinje, Gobi i pustinje", offshore PV i renoviranje postojećih projekata, dajući kontinuirani zamah u visoko-kvalitetni razvoj fotonaponske industrije. U budućnosti, različiti modeli primjene usredsređeni na fleksibilne oslonce dodatno će osloboditi vrijednost zemljišta, pomažući u postizanju koordiniranog razvoja energije i ekologije u okviru ciljeva "dvougljičnog dioksida".
Ključna riječ
Fleksibilni PV sistem montaže, prednaprezanje, „PV+“ integracijski scenariji, PV+ribarstvo,PV+medicinska sadnja, fleksibilna solarna budućnost Evrope, razlike između fiksnog nagiba i sistema za montažu tragača za solarnu energiju
