Σε ένα σύστημα παραγωγής ενέργειας από φωτοβολταϊκά (PV), το σύστημα στήριξης PV παίζει έναν απαραίτητο ρόλο. Ως βασική δομή για την υποστήριξη και την ασφάλιση των ηλιακών πάνελ, η σημασία του είναι συγκρίσιμη με τα θεμέλια ενός σπιτιού - επηρεάζει άμεσα τη σταθερότητα, την ασφάλεια και την απόδοση παραγωγής ενέργειας ολόκληρου του συστήματος PV.
Τα συστήματα στήριξης PV διατίθενται σε ένα ευρύ φάσμα τύπων για να καλύψουν διαφορετικές απαιτήσεις εγκατάστασης και συνθήκες τοποθεσίας.
-
Σταθερά Συστήματα Στήριξης PV χρησιμοποιούνται ευρέως. Κατά τη φάση σχεδιασμού, λαμβάνονται υπόψη οι γεωγραφικές και κλιματικές συνθήκες της τοποθεσίας εγκατάστασης για να υπολογιστεί εκ των προτέρων μια σταθερή γωνία που επιτρέπει στα PV modules να συλλάβουν τη μέγιστη ηλιακή ακτινοβολία, επιτυγχάνοντας έτσι τη βέλτιστη απόδοση ισχύος. Μόλις εγκατασταθούν, η θέση των modules παραμένει αμετάβλητη. Αυτά τα συστήματα είναι οικονομικά αποδοτικά, δομικά σταθερά και συνεπάγονται χαμηλό κόστος μακροχρόνιας συντήρησης.
-
Συστήματα Στήριξης PV με Παρακολούθηση είναι εξοπλισμένα με μηχανισμό παρακολούθησης, επιτρέποντας στα PV modules να προσαρμόζουν τις γωνίες τους σε τακτά χρονικά διαστήματα, ακολουθώντας την κίνηση του ήλιου. Αυτό επεκτείνει σημαντικά τον μέσο ετήσιο χρόνο έκθεσης στο ηλιακό φως και ενισχύει σημαντικά την παραγωγή ενέργειας. Ωστόσο, απαιτούν υψηλότερη αρχική επένδυση, απαιτούν τακτική συντήρηση και απαιτείται μεγαλύτερη απόσταση μεταξύ των συστοιχιών όταν τα PV modules εγκαθίστανται σε μια πιο απότομη γωνία κλίσης.
Από την άποψη των σεναρίων εγκατάστασης, οι κοινοί τύποι περιλαμβάνουν:
- Συστήματα Στήριξης Εδάφους: Κατάλληλα για μεγάλης κλίμακας PV σταθμούς παραγωγής ενέργειας, μπορούν να ρυθμιστούν ευέλικτα για να προσαρμοστούν σε πολύπλοκα εδάφη, προσφέροντας εξαιρετική σταθερότητα και ασφάλεια.
- Συστήματα Στήριξης Στέγης: Σχεδιασμένα για εγκατάσταση σε στέγες, εξοικονομούν αποτελεσματικά χώρο και ενισχύουν την απόδοση παραγωγής ενέργειας.
- Συστήματα Στήριξης Πλωτών: Επιτρέπουν την υλοποίηση έργων παραγωγής ενέργειας από PV σε υδάτινα σώματα όπως λίμνες και δεξαμενές.
- Συστήματα Στήριξης Ηλιακών Κιόνων: Χρησιμοποιούνται κυρίως για την εγκατάσταση PV modules μεγαλύτερου μεγέθους, συχνά αναπτύσσονται σε περιοχές με ισχυρούς ανέμους. Αυτά τα συστήματα επιτρέπουν ρυθμίσεις οριζόντιας γωνίας ανάλογα με τις ανάγκες και δεν απαιτούν συγκόλληση επί τόπου κατά την εγκατάσταση, καθιστώντας τη διαδικασία βολική και αποτελεσματική.
Επί του παρόντος, τα συστήματα στήριξης PV που χρησιμοποιούνται συνήθως στην Κίνα κατηγοριοποιούνται κυρίως σε τρεις τύπους με βάση το υλικό: σκυρόδεμα, χάλυβας και κράμα αλουμινίου.
-
Συστήματα Στήριξης Σκυροδέματος: Χαρακτηρίζονται από μεγάλο αυτοβάρος, χρησιμοποιούνται συνήθως σε μεγάλης κλίμακας PV σταθμούς παραγωγής ενέργειας και απαιτούν εγκατάσταση σε εξωτερικούς χώρους με καλές συνθήκες θεμελίωσης. Παρά ταύτα, προσφέρουν εξαιρετική σταθερότητα και μπορούν να υποστηρίξουν υπερμεγέθη ηλιακά πάνελ.
-
Συστήματα Στήριξης Χάλυβα: Διαθέτουν σταθερή απόδοση, ώριμες διαδικασίες κατασκευής, ισχυρή φέρουσα ικανότητα και εύκολη εγκατάσταση. Εφαρμόζονται ευρέως σε αστικά PV συστήματα, βιομηχανικά PV έργα και ηλιακούς σταθμούς παραγωγής ενέργειας. Μεταξύ αυτών, ο χάλυβας διατομής παράγεται κυρίως με τυποποιημένο τρόπο σε εργοστάσια, με ομοιόμορφες προδιαγραφές, σταθερή απόδοση, εξαιρετική αντοχή στη διάβρωση και αισθητική εμφάνιση.
Συγκεκριμένα, το συνδυασμένο σύστημα στήριξης χάλυβα απαιτεί μόνο τη συναρμολόγηση χάλυβα καναλιού με ειδικά σχεδιασμένους συνδέσμους κατά την εγκατάσταση επί τόπου. Αυτό εξασφαλίζει γρήγορη ταχύτητα κατασκευής και εξαλείφει την ανάγκη συγκόλλησης, διατηρώντας αποτελεσματικά την ακεραιότητα της αντιδιαβρωτικής επίστρωσης. Ωστόσο, οι σύνδεσμοί του περιλαμβάνουν πολύπλοκες διαδικασίες κατασκευής και μεγάλη ποικιλία τύπων, οι οποίοι επιβάλλουν υψηλές απαιτήσεις στην παραγωγή και το σχεδιασμό, οδηγώντας σε σχετικά υψηλότερη τιμή.
- Συστήματα Στήριξης Κράματος Αλουμινίου: Χρησιμοποιούνται γενικά σε ηλιακά έργα στις στέγες των κτιρίων κατοικιών. Προσφέρουν αντοχή στη διάβρωση, μικρό βάρος, ανθεκτικότητα και ελκυστική εμφάνιση. Ωστόσο, η φέρουσα ικανότητά τους είναι σχετικά χαμηλή, καθιστώντας τα ακατάλληλα για έργα ηλιακών σταθμών παραγωγής ενέργειας και το κόστος τους είναι ελαφρώς υψηλότερο από αυτό του γαλβανισμένου εν θερμώ χάλυβα.
Ο σχεδιασμός των συστημάτων στήριξης PV απαιτεί ολοκληρωμένη εξέταση πολλαπλών παραγόντων.
-
Η Αντοχή στις Καιρικές Συνθήκες είναι κορυφαία προτεραιότητα: Το σύστημα πρέπει να είναι στιβαρό και αξιόπιστο, ικανό να αντέχει στην ατμοσφαιρική διάβρωση, τα φορτία ανέμου και άλλες εξωτερικές επιπτώσεις.
-
Επιλογή Υλικών: Τα υλικά πρέπει να έχουν επαρκή αντοχή για να αντισταθούν στις επιπτώσεις των κλιματικών παραγόντων για τουλάχιστον 30 χρόνια και να παραμείνουν σταθερά ακόμη και σε ακραίες καιρικές συνθήκες όπως χιονοθύελλες και τυφώνες.
-
Σχεδιασμός Ράγας Υποδοχής: Τα συστήματα στήριξης θα πρέπει να είναι εξοπλισμένα με ράγες υποδοχής για την τοποθέτηση καλωδίων για την αποφυγή κινδύνων ηλεκτροπληξίας. Εν τω μεταξύ, ο ηλεκτρικός εξοπλισμός θα πρέπει να εγκαθίσταται σε τοποθεσίες που δεν εκτίθενται σε σκληρά περιβάλλοντα και επιτρέπουν εύκολη τακτική συντήρηση.
-
Απαιτήσεις Εγκατάστασης: Η διαδικασία εγκατάστασης πρέπει να είναι ασφαλής και αξιόπιστη, επιτυγχάνοντας τη μέγιστη χρηστικότητα με ελάχιστο κόστος εγκατάστασης. Το σύστημα θα πρέπει επίσης να είναι σχεδόν χωρίς συντήρηση και τυχόν απαραίτητες επισκευές θα πρέπει να είναι απλές και αξιόπιστες.
Για να πληρούν αυτές τις απαιτήσεις σχεδιασμού, τα υψηλής ποιότητας συστήματα στήριξης χρησιμοποιούν συνήθως λογισμικό υπολογιστών για την προσομοίωση ακραίων καιρικών συνθηκών για την επαλήθευση του σχεδιασμού. Υποβάλλονται επίσης σε αυστηρές δοκιμές μηχανικών επιδόσεων - όπως δοκιμές εφελκυσμού και αντοχής διαρροής - για να διασφαλιστεί η ανθεκτικότητα του προϊόντος. Για παράδειγμα, σε περιοχές με ισχυρούς ανέμους, ο σχεδιασμός αντοχής στον άνεμο είναι ιδιαίτερα κρίσιμος. λαμβάνονται μέτρα όπως η ενίσχυση της δομικής αντοχής και η βελτιστοποίηση της μορφής του βραχίονα για τη βελτίωση της αντοχής στον άνεμο. Σε περιβάλλοντα με υψηλή υγρασία ή διαβρωτικά (π.χ., παράκτιες περιοχές), επιλέγονται υλικά με ισχυρή αντοχή στη διάβρωση ή εφαρμόζονται ειδικές αντιδιαβρωτικές επεξεργασίες στα υλικά.
Τα συστήματα στήριξης PV χρησιμοποιούνται ευρέως σε διάφορα σενάρια παραγωγής ενέργειας από PV.
-
Μεγάλης κλίμακας PV Σταθμοί Παραγωγής Ενέργειας Εδάφους: Μέσω της ορθολογικής διάταξης των συστημάτων στήριξης εδάφους, επιτυγχάνεται η μεγάλης κλίμακας εγκατάσταση ηλιακών πάνελ, μετατρέποντας τεράστιες ερημιές και ερήμους σε βάσεις παραγωγής πράσινης ενέργειας και παρέχοντας μεγάλες ποσότητες καθαρής ηλεκτρικής ενέργειας στο δίκτυο.
-
Βιομηχανικές και Οικιακές Στέγες: Η εγκατάσταση συστημάτων στήριξης στέγης και PV modules στις στέγες βιομηχανικών εργοστασίων και κτιρίων κατοικιών όχι μόνο κάνει αποτελεσματική χρήση του αδρανούς χώρου για την πραγματοποίηση της «αυτοκατανάλωσης με περίσσεια ενέργειας που τροφοδοτείται στο δίκτυο» (μείωση του κόστους ηλεκτρικής ενέργειας για επιχειρήσεις και νοικοκυριά), αλλά και μειώνει την εξάρτηση των κτιρίων από παραδοσιακές πηγές ενέργειας, συμβάλλοντας στην εξοικονόμηση ενέργειας και τη μείωση των εκπομπών.
-
Έργα «Συμπληρωματικότητα Αλιείας-PV» και «Συμπληρωματικότητα Γεωργίας-PV»: Η συνδυασμένη χρήση πλωτών και επίγειων συστημάτων στήριξης ενσωματώνει την παραγωγή ενέργειας από PV με την εκτροφή ψαριών και την καλλιέργεια. Αυτό δημιουργεί πρόσθετη αξία πράσινης ενέργειας χωρίς να διαταράσσει τις υπάρχουσες παραγωγικές δραστηριότητες, βελτιώνοντας την ολοκληρωμένη απόδοση χρήσης των χερσαίων και υδάτινων πόρων.
-
Απομακρυσμένες ή Ασταθείς Περιοχές Παροχής Ενέργειας: Τα μικρής κλίμακας κατανεμημένα PV συστήματα, σε συνδυασμό με κατάλληλα συστήματα στήριξης PV, παρέχουν αξιόπιστη υποστήριξη ισχύος για τους τοπικούς κατοίκους και τις εγκαταστάσεις, βελτιώνοντας τις συνθήκες διαβίωσης και παραγωγής.
Ως ένα κρίσιμο συστατικό των ηλιακών PV συστημάτων, ο τύπος, το υλικό, ο σχεδιασμός και η εφαρμογή των συστημάτων στήριξης PV συνδέονται στενά με την απόδοση και τα οφέλη ολόκληρου του συστήματος. Με τη συνεχή ανάπτυξη της βιομηχανίας PV, η τεχνολογία στήριξης PV υφίσταται επίσης συνεχή καινοτομία και βελτίωση για να προσαρμοστεί καλύτερα σε πολύπλοκα περιβάλλοντα και ποικίλες ανάγκες εφαρμογής, διαδραματίζοντας ζωτικό ρόλο στην προώθηση της παγκόσμιας μετάβασης στην πράσινη ενέργεια.
Το μήνυμά σας πρέπει να αποτελείται από 20-3.000 χαρακτήρες!
