מערכת הרכבה PV גמישה

מָבוֹא

עם הצמיחה המהירה של תעשיית האנרגיה החדשה בשנים האחרונות, משאבי הקרקע עבור התקנות PV הפכו נדירים יותר ויותר. כדי למקסם את הניצול היעיל של מערכות PV על פני תרחישי יישומים שונים, מערכת התקנת PV גמישה הופיעה כפתרון חדשני.

עקרון עבודה

עקרון הליבה של תמיכות גמישות PV טמון בבניית "מערכת איזון מתח", השגת תמיכה יציבה באמצעות מתיחת דחיפה ומבנה רשת כבלים מרחבית. ניתן לסכם את תהליך העבודה שלו בשלוש נקודות:

• קיבוע יסוד: כלונסאות בטון או עמודי מבנה פלדה מותקנים בשני קצוות שטח הבנייה כנקודות קצה קבועות של מערכת המתיחה. בתרחישים מורכבים מסוימים, מתווספים מוטות עיגון וכבלי עמידה כדי לשפר את אפקט העיגון.

• בניית מתח: חוטי פלדה-חוזק גבוה וחומרים גמישים אחרים מתוחים ומקובעים בין נקודות הקצה. הלחץ מופעל באמצעות תהליך מתיחה מדורג ליצירת מבנה נושא עומס- יציב, כאשר סטיית המתח נשלטת בקפדנות בתוך פחות מ- או שווה ל-5%.

• התקנת מודול: מודולי PV מקובעים על הכבלים הנושאים-עומס באמצעות מהדקים מיוחדים ליצירת מערך אינטגרלי. מבנה רשת הכבלים יכול להתעוות מעט עם שינויים סביבתיים (כגון התרחבות והתכווצות טמפרטורה, פגיעת רוח), פיזור מתח תוך שמירה על היציבה היציבה של המודולים כדי למנוע נזק מבני.

עיצוב זה שובר את מגבלות נושא העומס של-תומכים קשיחים, ומשיג את ההשפעה של "גמישות עם קשיחות". זה יכול לספוג אנרגיית עומס חיצוני באמצעות דפורמציה גמישה ולשמור על יציבות כללית באמצעות נעילת לחץ, וכתוצאה מכך עמידות טובה יותר לסיכון בסביבות קיצוניות.

אלמנטים טכניים מרכזיים

1. בחירת חומר ליבה

חומרים הם הבסיס לביצועי תמיכה גמישים, הדורשים איזון של חוזק, עמידות בפני מזג אוויר ותכונות קלות משקל. כבלים הנושאים-עומס מאמצים לרוב גדילי פלדה מגולוונים בדרגה 1860MPa או גדילי פלדה אפוקסי מלאים-הראשון מציע בקרת עלויות, בעוד שהאחרון מספק עמידות מצוינת בפני קורוזיה לסביבות-ערפל מלח ולחות גבוהה-. מהדקים של מודול עשויים מפולימרים עמידים-למזג אוויר או מפלדת אל חלד 316 כדי להבטיח ללא הזדקנות או סדקים במהלך שימוש-לטווח ארוך. מערכת העיגון בוחרת מוטות עיגון מוטות מצולעים (לתרחישים יבשתיים קונבנציונליים) או גידים מרוכבים של סיבי בזלת (לתרחישי קורוזיה גבוהים-בחוף) בהתבסס על היישום, חוזק האיזון ועמידות בפני קורוזיה.

2. טכנולוגיית בקרת לחץ

דחיפה היא ערובה הליבה ליציבות התמיכה, הדורשת עיצוב ובנייה מדויקים. תהליך מתיחה מדורג מאומץ כדי להפעיל מתח בהדרגה במספר שלבים, איזון דינמי של הלחץ של רשת הכבלים והימנעות מהרפיית כבל או שבר הנגרמים מריכוז מתח מקומי. בינתיים, נעשה שימוש בציוד מקצועי לניטור מתח הכבלים בזמן אמת-, עם התאמות דינמיות המבוססות על שינויי טמפרטורת הסביבה כדי להבטיח שסטיית המתח לא תעבור את סף התכנון לאורך מחזור החיים ולשמור על הצורה הגיאומטרית היציבה של התמיכה.

3. עיצוב התנגדות רוח ואופטימיזציה מבנית

כדי להתמודד עם אתגרי עומס הרוח בסביבות שונות, תומכים גמישים מאמצים עיצוב מורכב של "רשת כבלים מרחבית + מערכת התנגדות רוח". כבלים ראשיים נושאים את העומס העיקרי במזרח-כיוון מערב, בעוד שכבלים עמידים לרוח-גמישה בין- וחיבורים רוחביים מתווספים בכיוון צפון-דרום כדי ליצור מערכת תלת-איזון מתחים. מאומתת על ידי בדיקות מנהרת רוח (מהירות הרוח במבחן עולה בדרך כלל על 46m/s), אופטימיזציה של מאפייני השיכוך של רשת הכבלים יכולה לעמוד ביעילות בטייפון או משבים חזקים בעוצמה של 12-17, ולמנוע התנגשות מודול ומיקרו-סדקים. בנוסף, התכנון בטווח הגדול מפחית את מספר הכלונסאות (ניתן להפחית את השימוש בכלונסאות ל-MW מ-329 ל-64), תוך מזעור נזקי השטח ועלויות הבנייה.

4. טכנולוגיית מערכת עיגון

מערכת העיגון היא המפתח להעברת מתח, המשפיעה ישירות על הבטיחות הכוללת של התמיכה. בין מוצרי מוטות עיגון, מוטות עיגון פלדה HPB300 בעלי התארכות נמוכה והתקנה נוחה, המתאימים לסביבות יבשות. גדילי פלדה מגולוונים לא מלוכדים עבור כבלי עמידה מועדפים עבור פרויקטים ימיים וחופים בשל עמידותם המצוינת בפני קורוזיה. טכנולוגיית המפתח טמונה בטיפול נגד-קורוזיה אטום של עיגונים וכבלים, המבטיחה ללא דליפה או קורוזיה בסביבות -לחות גבוהה וערפל מלח- גבוהה והארכת חיי השירות.

תרחישי יישום

1. אזורים הרריים וגבעות מורכבים

תומך גמיש יכול להסתגל לשטחים עם שיפועים העולה על 40 מעלות. באמצעות שיפוע- בעקבות פריסה וסידור גמיש, מושג כיסוי מודול מלא ללא פילוס קרקע נרחב. בפרויקט Huaneng Qin County ב-Shanxi, התומכים מותאמים בהתאם לגליות של צלע הגבעה, מה שמשפר משמעותית את צפיפות פריסת הלוח ליחידת שטח. פרויקט Lanzhou Honggu ב-Gansu מצמצם את הנדסת היסודות באמצעות תכנון- רחב, וממקסם את ההגנה על צורות קרקע אקולוגיות שבריריות.

תרחישי אינטגרציה של "PV+".

PV+חקלאות: עם טווח גדול של 33 מטר ועיצוב מרווח גחון בגובה 5.5 מטר, ניתן להקים אותו מעל קרקע חקלאית, מטעים וחממות פטריות. פרויקט Huadian Yichuan בשאנשי מממש את התיאום של "PV+apple", שמירה על העברת אור התפוח מעל 70% ומבטיח את השיפור הכפול של התפוקה החקלאית ויתרונות ייצור החשמל.

PV+Fishery: מתאים לתרחישים של בריכות דגים בחופי ובפנים הארץ, העיצוב העמיד-לטייפון ופריסת מרווח גבוה לא רק מבטיחים את בטיחות מתקני ה-PV אלא גם אינם משפיעים על פעולות הדיג. פרויקט הדיג של Wenchang 100MW PV- בהיינאן השיג "אפס נזק" במהלך סופות טייפון בעוצמה של 17, ופרויקט צ'ינגיואן בגואנגדונג גם הפחית את אידוי המים בבריכות דגים.

PV+שתילה רפואית: פרויקט יימן ביונאן שהוקם תומך מעל אזורי השתילה של רפואת הצמחים הסינית, מימוש "יצירת חשמל על הפנלים ושתילה מתחת לפנלים" ומקדם שילוב-מעמיק של אנרגיה חדשה וחקלאות אופיינית.

3. אזורים רגישים מבחינה אקולוגית ומיוחדים

באזורים שבריריים מבחינה אקולוגית כמו מדבריות ורמת הלס, תומכים גמישים מפחיתים את חפירת כלונסאות ונזקי פני השטח. הסביבה המיקרו- הנוצרת מתחת ללוחות ה-PV מפחיתה את אידוי המים ומגינה על צמיחת הצמחייה. בתרחישים כגון אזורי שירות ומדרונות בכבישים מהירים, העיצוב בגודל 15-35 מטר- יכול להתאים למקומות כגון מגרשי חניה ותחנות טעינה והחלפה, ולסייע בבניית "אזורי שירות ללא פחמן".

מגמות בתעשייה ומצב שוק

1. צמיחת שוק מתמשכת תעשיית התמיכה הגמישה ב-PV העולמית חווה תקופה של התפתחות מהירה. צפוי שערך התפוקה הכולל ישיג קצב צמיחה שנתי מורכב (CAGR) של 8.2% מ-2025 עד 2031, שיעלה על 5.796 מיליארד דולר אמריקאי עד 2031. כשוק ייצור ויישומים מרכזי, ביקוש השוק של סין ממשיך להתרחב מונע על ידי פיתוח PV הררי ומדיניות "PV+", כאשר נתח השוק של ארגונים מובילים גדל בהדרגה.

2. כיווני חדשנות טכנולוגית

• שילוב של גמישות ומעקב: שילוב של טכנולוגיית מעקב חכמה עם תומכים גמישים להשגת מעקב סולארי של ±60 מעלות. פרויקט Kubuqi במונגוליה הפנימית הגדיל את ייצור החשמל השנתי ב-12.3% בהשוואה למבנים קבועים, תוך התאמה למנגנון "שיא-מחיר החשמל בעמק" כדי לשפר את היתרונות.

• שדרוג חכם: אופטימיזציה של בקרת מתח ואסטרטגיות מעקב באמצעות אלגוריתמי AI כדי לשפר את יכולת ההסתגלות במזג אוויר קיצוני ולהפחית את עלויות התפעול והתחזוקה.

• איטרציה של חומרים: אימוץ ציפוי -אלומיניום-אבץ מגנזיום, חומרים מרוכבים בזלת וכו', כדי להפחית עוד יותר את השימוש בפלדה, לשפר את עמידות בפני קורוזיה ולהאריך את חיי השירות של התומכים.

3. פריסת יצרנים עיקריים כיום, השוק יוצר דפוס תחרותי בהשתתפות ארגונים סיניים וזרים. יצרנים בינלאומיים כוללים את קבוצת Schletter ו-ESDEC, בעוד שארגונים מובילים מקומיים כוללים את Longi Green Energy Technology, Trina Solar ו-Arctech Solar. ביניהם, Longi Green Energy Technology מחזיקה בעמדה מובילה ב-דייג ופרויקטים הרריים PV עם הטכנולוגיה העמידה-לטייפון ופתרונות-הרבים לתרחישים.

מַסְקָנָה

עם ההיגיון המרכזי של "מבנה גמיש + איזון מתח", תמיכות גמישות PV פורצות את המגבלות של תמיכות PV מסורתיות בשטח ובמרחב, תוך מימוש הערכים המרובים של "בטיחות ואמינות, הפחתת עלויות ושיפור יעילות וידידותיות אקולוגית". המאפיינים שלהם של טווח גדול, מרווח גחון גבוה ויכולת הסתגלות חזקה לא רק מרחיבים את הגבולות של יישומי PV אלא גם מקדמים את השילוב המעמיק של אנרגיה חדשה עם חקלאות, דיג והגנה אקולוגית, והופכים לטכנולוגיה תומכת מרכזית בהקשר של מעבר אנרגיה.

עם האיטרציה של טכנולוגיית חומר ושדרוג מושכל, תומכים גמישים ישחקו תפקיד גדול יותר בתחומים כגון פיתוח "מדבר, גובי ומדבר", PV ימי ושיפוץ פרויקט קיים, תוך הזרקת מומנטום מתמשך לפיתוח-איכותי של תעשיית ה-PV. בעתיד, דגמי היישומים המגוונים המתמקדים בתמיכות גמישות ישחררו עוד יותר ערך קרקע, ויסייעו להשיג פיתוח מתואם של אנרגיה ואקולוגיה תחת יעדי "פחמן כפול".

מילת מפתח

מערכת הרכבה PV גמישה, מתיחת לחץ,"PV+" תרחישי אינטגרציה, PV+דיג, PV+שתילה רפואית, אירופה סולארית גמישה בעתיד, הבדלים בין מערכות הרכבה עם הטיה קבועה ועקיבה עבור שמש