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光伏支架的传统安装步骤

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2022年2月25日
光伏支架的传统安装步骤

光伏支架的传统安装步骤

一、组件布置

组件布置方案目前采用两种形式,一种是横向布置、一种是竖向布置。需根据组件型号、组件尺寸、阵列、逆变器容量等进行选择,并对两种布置方案应进行对比,选择最优方案,并且分析阴影遮挡组件发电情况。

  • (1)地面电站(平地)采用固定倾角布置时,无地形变化,组件方阵无高差,投影方向为东北向、北向、西北向;
  • (2)山地项目采用固定倾角布置时,因地形东西向坡度变化,组件在东北、西北方向上会存在高差(组件阴影方向),且投影方向为顺坡向下时,阴影长度会顺坡增加,山地项目坡度多变,每一坡度下组件阴影会有所不同。

二、阵列间距

合理布置光伏阵列,不仅可以节约土地资源,减少业主用地费用,同时还能减少电缆、支架等工程量,节省投资,同时还能提高发电量。光伏阵列间距需根据坡向、坡度、太阳方位角等通过计算得出,不同的地形、坡度给出不同的间距距离。

三、最佳倾角与最大发电量倾角

在光伏电站设计中,如果采用固定倾角的安装方式,我们往往会选用最佳倾角。而这个 “最佳倾角”的概念指的是当光伏方阵按照某一角度倾斜放置时,电池板倾斜面上的年总辐射量达到最大,而且通常情况下在大部分地区,与这个最佳倾角相近角度的辐射量差别其实很小。我们确定最佳倾角的计算通常会使用PVsyst等辅助软件。

四、最大发电量倾角与阵列间距

最佳发电量倾角并非一成不变,实际上和阵列间距密切相关,阵列间距越大,最佳发电量倾角的值就越接近最佳辐射量倾角。理论上,间距足够大到全年无遮挡,两者的值就等同。实际上这个间距值太大(一般在最小间距的两倍),会导致电站土地成本大大增加,影响收益率。实际设计时,针对土地紧张、用地成本高的地区我们采用最小间距,而对于一些土地充足、用地成本低廉的地区,我们可以考虑设当增加组件阵列间距。倾角一定的情况下,增加间距会减小阴影遮挡的损失,从而提高电站的发电量。然而随着间距的增加,光伏电站的用地面积、以及与面积相关的场平、接地、道路、电缆、围栏等费用也会相应增加。如何在成本和发电量之间找到一个平衡点,这是电站设计降本增效的关键点。

五、光伏支架

光伏支架主要有固定支架、固定可调支架、平单轴跟踪支架三种形式。光伏支架选择合理与否跟后期的安装施工有很大关系,选择不合理会导致支架安装困难或安装不上。

目前山地光伏支架安装困难主要有两个方面:

  • (1)因地势高低不平导致同一组光伏支架立柱长度不一样,设计时需考虑;
  • (2)因施工误差引起的螺栓与螺栓孔连接困难或连接不上。目前多采用C型檩条(预留调节孔)和插管式立柱解决以上问题。

六、光伏支架经济对比分析

根据大量工程实例,固定支架(组件布置为大阵列)比固定支架(组件布置为小阵列)的用钢量约减小6%。

七、光伏支架基础

光伏支架基础目前主要有以下几种形式:

  • 1、钢筋混凝土条形基础;
  • 2、微孔灌柱桩基础;
  • 3、预应力混凝土管桩;
  • 4、岩石植筋锚杆基础;
  • 5、螺旋钢桩基础。

采用何种基础需根据项目的地质、地形、坡度、地下水、腐蚀性等条件选择。目前最常用的基础是微孔灌柱桩基础和预预应力混凝土管桩基础。设计时要考虑单、双立柱适用性及经济性。

八、光伏支架基础经济对比分析

根据大量工程实例,采用预应力管桩基础,固定支架(组件布置为大阵列)比固定支架(组件布置为小阵列)的桩基础材料费约减小12.5%。

九、布置形式

山地电站光伏项目主要以下两种布置形式:

  • 1、随坡布置;
  • 2、最佳倾角布置;

随坡就势方案在用地面积、电缆敷设、失配损失等方面均具备一定优势。

山地项目设计流程及优化建议:

  • 1、模拟最佳倾角:测算组件最佳倾角角度及对应辐照量,并统计在最佳倾角的辐照量基础上变化1%~2%范围内的角度值;
  • 2、分析地形:山地项目地形复杂,坡度坡向不统一,分析地形坡度坡向,并且根据角度范围统计相应坡度面积;
  • 3、布置组件:在可接受坡度范围内随坡平铺(竖版,考虑东西向阴影遮挡);
  • 4、汇流箱:汇流箱选型时考虑当地环境情况,匹配最佳电缆规格。

优化说明:

  • 1、山地项目最佳倾角布置时,使用一体机方案,逆变器MPPT路数少,会存在同一MPPT回路下阵列方位角及阴影失陪不一致等情况,最高损失可达10%及以上;
  • 2、采用随坡布置时,可无视地形对组件阴影影响,缩小阵列间距(满足项目要求及安装即可),大大减少方阵占地面积并减少交直流线缆使用量;并且可增加组件发电时间;
  • 3、汇流箱与电缆匹配时,当汇流箱输出电流达到当地环境条件下电缆允许载流量情况下,能节省造价。
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