System montażu pustynnego PV

Wdrożenie energii w ekstremalnych środowiskach: Badania aplikacji do montażu PV PV

Tło rozwoju fotowoltaicznego na obszarach pustynnych
Globalna struktura energii przyspiesza jego transformację. Obszary pustynne stały się ważnymi obszarami dla rozmieszczenia fotowoltaicznych stacji energetycznych ze względu na ich wysoką intensywność słońca i bogate zasoby lądowe. Zwłaszcza w północno -zachodnich Chinach, Afryce Północnej, na Bliskim Wschodzie i częściach Ameryki roczna średnia zasobów świetlnych jest znacznie wyższa niż inne regiony, co stanowi dobre podstawy rozwoju energii słonecznej. Desert PV System montażu jest specjalną strukturą wsparcia zaprojektowaną w celu dostosowania się do ekstremalnych warunków klimatycznych i złożonych form terenu na tym tle.

Charakterystyka środowiska pustynnego i wyzwania dla montażu fotowoltaicznego
Środowisko naturalne na obszarach pustynnych różni się od konwencjonalnych systemów naziemnych, co stawia wyższe wymagania dotyczące projektu i materiałów systemów montażowych:
* Różnica w wysokiej temperaturze: Różnica temperatur między dniem i nocą jest duża, co przechodzi test na rozszerzalność cieplną i skurcz struktury;
* Silny wiatr i piasek: Często wiatr i piasek, gruby rozmiar cząstek i ciężkie zużycie na powierzchni komponentów;
* Suchy klimat: rzadkie opady, niska częstotliwość konserwacji stacji energetycznych i system montażu musi mieć wysoką zdolność do samodzielnego czyszczenia;
* Podkład gleby miękkiej: słaba stabilność powierzchniowa, konstrukcja fundamentu musi być szczególnie wzmocniona;
* Korozyjne elementy wiatru i piasku: Niektóre obszary pustynne zawierają elementy soli fizjologicznej i alkalicznej na wiatrze i piasku, które mogą nasilać korozję metali.
System montażu pustynnego PV musi nie tylko spełniać podstawową funkcję łożyska, ale także ma charakterystykę odporności na wiatr i piasku, odporność na korozję i silną stabilność termiczną.

Typ konstrukcyjny i zasady projektowania
Zgodnie ze skalą projektu, układu komponentów i warunków terenu, system wsporników pustynnych jest głównie podzielony na następujące kategorie:
1. STISION TILT Wspornik
Ten typ systemu przyjmuje metodę instalacji o stałym kącie, z prostą strukturą, wygodną instalacją i łatwą do promowania na dużą skalę. Kąt pochylenia jest określany zgodnie z lokalną szerokością szerokości geograficznej i rozkładu światła i jest ogólnie ustawiany między 20 a 35 stopni.
*Struktura: Stosowane są stalowe lub aluminiowe elementy stopowe lub aluminium, a struktura ramy jest stabilna;
*Zalety: Niskie wymagania dotyczące konserwacji, dostosowane do zakurzonych środowisk;
*Ograniczenia: Wydajność wytwarzania energii przez cały rok może być ograniczona przez ustalone ustawienie pochylenia.
2. Regulowany wspornik kąta
Kąt pochylenia jest dostosowywany mechanicznie lub ręcznie, odpowiedni dla obszarów o oczywistych sezonowych różnicach słońca. Struktura regulacji kąta musi mieć stabilny mechanizm blokujący, aby zapobiec zakłóceniu wiatru i piasku.
*Obowiązujące scenariusze: średnie i duże stacje mocy naziemne;
*Funkcje: Popraw wydajność wytwarzania energii pod niskim kątem słonecznym zimą;
*Wyzwania: Upewnij się, że urządzenie regulacji kąta jest stale niezawodne pod pokrywą wiatru i piasku.
3. Wspornik śledzący (pojedyncza oś/podwójna oś)
Tryb wytwarzania energii o wysokiej wydajności, komponenty poruszają się wraz z trajektorią Słońca. Pustynia ma silny czas słońca i długi czas słońca, co jest idealnym miejscem aplikacyjnym do systemów śledzenia. Jednak jego struktura jest złożona i wymaga wysokiej eksploatacji i konserwacji.
*Kluczowe punkty: System silnika wysokiego poziomu ochrony, stabilny projekt kolumny wspornika;
*Ryzyko: w ekstremalnej burzy piaskowej poruszające się części mogą nosić więcej lub dżem;
*Zaradcze: Dodaj osłony ochronne i używaj smarowania materiałów uszczelniających.

Proces wyboru materiału i ochrony
W wysokiej korozji i silnym wiatrze i piasku pustyni wydajność materiału jest bezpośrednio związana ze stabilnością i żywotnością systemu:
*Typ stali: często stosuje się stal ocynkowaną Q235b lub Q355b, a grubość ocynkowania powierzchni zwykle musi osiągnąć ≥80 μm lub więcej;
*Materiał ze stopu aluminium: aluminium 6063-T5/6005-T5 jest szeroko stosowane w strukturach antykorozji, ale projekt przekroju należy wzmocnić na obszarach o wysokim poziomie;
*Śruby i łączniki: Użyj stali nierdzewnej 304 lub dacromet do zapobiegania rdzy;
*Obróbka powierzchniowa: anodowanie, powłoka elektroforetyczna, powłoka proszkowa i inne metody poprawy odporności na korozję.
Proces warstwy ochronnej musi wziąć pod uwagę odporność na zużycie w długotrwałym kontakcie z wiatrem i piaskiem, aby uniknąć ekspozycji strukturalnej z powodu obierania powierzchni.

Rodzaj fundamentu i projektowanie zdolności do dostosowania
Struktura powierzchni pustyni jest zróżnicowana, niektóre są wydmami, a niektóre są pół-twarde pustynie. System wsparcia musi być elastycznie dopasowany:
1. Podkład paliwa śrub
Powszechnie używane na obszarach o słabej pojemności łożyska gleby, szybkiej konstrukcji, niewielkich uszkodzeniach, łatwym do demontażu i ponownym użyciu.
* Silna zdolność adaptacyjna może penetrować miękkie warstwy gleby;
* Może być wstępnie zakazany za pomocą geologicznych urządzeń wiertniczych;
* Należy wziąć pod uwagę integralność powlekania przeciw ruroczkowym.
2. Podkład stosu
W niektórych obszarach można stosować stosy stalowe lub prefabrykowane stosy betonowe, które mają wysoką pojemność łożyska i są odpowiednie do projektów o dużych obciążeniach wiatru.
* Do budowy wymagany jest ciężki sprzęt, a ilość pracy jest duża;
* Testy penetracji statycznej należy przeprowadzić z wyprzedzeniem, gdy występują duże różnice geologiczne;
* Projekt musi określić głębokość stosu na podstawie rozkładu analizy warstw i analizy naprężeń.
3. Fundacja cementowa
Głównie wykorzystywane w projektach elektrowni w warunkach utwardzania gruntowego, szczególnie w obszarach, w których gromadzenie się nie jest dozwolone.
* Wysoka stabilność, nieco wyższa niż inne formy;
* Długi okres budowy, wysokie wymagania budowlane;
* Słaba zdolność radzenia sobie z rozliczaniem fundamentów.

Strukturalna odporność na wiatr i strategie kontroli pyłu
Na obszarach pustynnych z częstymi wiatrami i burzami piaskowymi nie można zignorować strukturalnej odporności na wiatr i zapobiegania pyłu:
* Projekt obciążenia wiatrem: należy sformułować na podstawie lokalnych danych o ekstremalnej prędkości wiatru i zwykle zaprojektowane zgodnie z poziomem prędkości wiatru raz na 50 lat;
* Projekt wentylacji wentylacyjnej modułu: optymalizuj opór wiatru, pozostawiając luki w strukturze wsporczej;
* Zarządzanie osłonami pyłu: regularne czyszczenie modułu, stosowanie szklanki modułów odpornych na kurz;
* Ochrona przed nachyleniem i zagęszczenie powierzchni: Zapobiegaj wystawieniu i erozji podkładu przez wiatr lub zmywanie.

Ścieżka optymalizacji strukturalnej dla pustynnego systemu montażowego PV dostosowującego się do ekstremalnych środowisk

Specyficzność konstrukcji fotowoltaicznej na obszarach pustynnych
Obszary pustynne mają ogromne nieużywane zasoby ziemi i wysokie zasoby słońca, które nadają się do wytwarzania energii fotowoltaicznej na dużą skalę. Jednak specjalne warunki geograficzne i klimatyczne również przynoszą trudności budowlane. Na przykład w wysokiej temperaturze, częstym wiatrze i piasku, duża różnica temperatur między dniem i nocą, słaba pojemność łożyska powierzchni i inne problemy wyzwoli stabilność strukturalną i długoterminową wydajność obsługi fotowoltaicznych stacji energetycznych. Dlatego projekt Desert PV System montażu Musi być zoptymalizowany pod względem struktury, materiałów i metod budowy, aby dostosować się do trudnego środowiska.

Strukturalne typy pustynnego systemu montażu PV
Typowe systemy wsparcia fotowoltaicznego w środowiskach pustynnych obejmują:
* Naprawiono wsparcie pochylenia: dobra stabilność strukturalna, łatwa instalacja, szeroko stosowana w obszarach o ciężkim wiatrze i piasku.
* Obsługa kąta regulowanego: może dostosować kąt według sezonu, aby poprawić wydajność wytwarzania energii, ale struktura jest bardziej złożona i ma wysokie wymagania dotyczące konserwacji.
* Obsługa śledzenia (jednoosiowa lub podwójna oś): może automatycznie przestrzegać trajektorii Słońca w celu zwiększenia wytwarzania energii i jest wykorzystywany w niektórych projektach pustynnych w zasadzie pilotażowej, ale ma wyższe wymagania dotyczące stabilności struktury wsparcia i systemu kontroli piasku.
Wybór różnych rodzajów systemów wsparcia w środowiskach pustynnych musi być kompleksowo oceniany w połączeniu z takimi czynnikami, jak cena energii elektrycznej, koszt gruntów, wygoda budowy i zdolność konserwacyjna.

Wybór materiału i leczenie przeciwzakrzewskie
Obszary pustynne są suche i wietrzne przez cały rok, a materiały napotykają ciągłą erozję wiatru i promieniowanie ultrafioletowe. Wspólne metody wyboru materiałów i leczenia obejmują:
*Stal ocynkowana na gorąco: ma silną odporność na korozję i jest obecnym wyborem głównego nurtu.
*Aluminiowy wspornik stopu: Lekka, dobra odporność na korozję, odpowiednia do projektów o niskim obciążeniu.
*Złącza komponentów ze stali nierdzewnej: używane do łączenia części w celu zapobiegania rozluźnieniu i korozji podczas długoterminowego działania.
*Spryskiwanie powierzchni lub anodowanie: dodatkowo zwiększ odporność na korozję i odporność na promieniowanie UV powierzchni materiału i przedłużyć żywotność układu.
Dobre dopasowanie materiałów i procesów może skutecznie poprawić stabilną zdolność eksploatacji systemu montażowego pustynnego PV w środowisku wysoce żrących i wietrznych.

Projektowanie fundamentów i adaptacyjna strategia budowy
Pustynna powierzchnia to głównie miękki piasek lub grunty soli-alkali, które ma wysokie wymagania dotyczące pojemności nośnej podkładu. Wspólne formularze fundamentów obejmują:
*Podkład paliwa śrubowego: prosta konstrukcja, odpowiednia dla piaszczystej gleby i łatwy do demontażu i złożenia później.
*Founde Foundation: Nadaje się na pustynną glebę o silnym zagęszczaniu, dobrą stabilność, ale wysokie wymagania dotyczące sprzętu budowlanego.
*Cementowe stosy na miejscu: stosowane w obszarach o złożonych warunkach geologicznych lub poziomach wód gruntowych, z długim okresem budowy.
W określonej konstrukcji konieczne jest przeprowadzenie wystarczających badań geologicznych w celu oceny czynników, takich jak struktura warstwy, poziom wód gruntowych, ciśnienie obciążenia wiatrem itp., Aby określić rozsądny rodzaj fundamentu, i przyjąć zmechanizowane metody budowy w celu zmniejszenia błędów ludzkich.

Zapobieganie piasku i projekt stabilności strukturalnej
Wpływ piasku i pyłu na moduły fotowoltaiczne i systemy wsporników znajduje głównie odzwierciedlenie w:
* Pokrywa powierzchnię modułu, wpływając na wydajność wytwarzania energii;
* Gromadzenie się w strukturze wspornika, przyspieszając zużycie i korozję;
* Silna pogoda wiatru i piasku powoduje zmiany stresu strukturalnego.
* Aby zmniejszyć te efekty, konstrukcja systemu montażu pustynnego PV musi rozważyć:
* Podnieś prześwit na dnie wspornika, aby zmniejszyć akumulację piasku i pyłu;
* Zoptymalizuj kąt nachylenia układu modułu i użyj energii wiatrowej do samoczyszczenia;
* Wzmocnij połączenie między wspornikiem a ziemią, aby poprawić odporność na wiatr;
* Ustaw ogrodzenia wiatru i piasku lub paski roślinne, aby utworzyć strefę buforową w celu zmniejszenia erozji wiatru.
Analiza symulacji naprężeń systemowych jest również ważną częścią projektu. Konieczne jest połączenie lokalnych historycznych danych meteorologicznych i typowych modeli wiatru i piasku w celu oceny reakcji strukturalnej w ekstremalnych warunkach pogodowych.

Sugestie obsługi i konserwacji i zarządzania
Działanie i konserwacja w środowiskach pustynnych są ważną częścią zapewnienia długoterminowej wydajności stacji energetycznych. Zalecane środki obsługi i konserwacji obejmują:
*Regularnie czyścić moduły fotowoltaiczne, które można spryskiwać przez drony, sprzęt do suchego szczotkowania lub automatyczne systemy czyszczenia;
*Sprawdź, czy części połączenia wspornika są luźne, czy skorodowane;
*W przypadku systemu śledzenia konieczne jest monitorowanie tego, czy siłowniki utkną w piasku;
*Wzmocnij budowę i utrzymanie obiektów kontroli wiatru i piasku w okolicy.
*Jednocześnie zainstalowanie zdalnego systemu monitorowania może uchwycić status działania systemu w czasie rzeczywistym i zmniejszyć liczbę osób wchodzących do obszarów wysokiej temperatury i wysokiego ryzyka.

Trend rozwojowy systemu montażowego pustynnego PV
Dzięki promocji projektów fotowoltaicznych na dużą skalę przyszły kierunek ewolucji technicznej systemu montażowego pustynnego PV obejmuje głównie:
*Projekt instalacji modułowej w celu poprawy wydajności budowy;
*Aktualizacja materiału, takie jak lekkie materiały kompozytowe o wysokiej wytrzymałości;
*Inteligentne obsługa obsługi i konserwacji, takie jak monitorowanie czujników i ostrzeżenie o awarie AI;
*W połączeniu z renowacją ekologiczną w celu osiągnięcia współ budowy energii i ochrony środowiska.
Pustynne fotowoltaiki, napędzane zarówno polityką, jak i