光伏支架作为光伏电站重要的组成部分,它承载着光伏电站的发电主体。支架的选择直接影响着光伏组件的运行安全、破损率及建设投资,选择合适的光伏支架不但能降低工程造价,也会减少后期养护成本。
水泥屋顶光伏支架系统安装都会使用水泥作为支架基础。基础制作有两种方式。
1.现场浇筑水泥基础。
优点是这种安装方式可以与屋面结合成一体,基础牢固,水泥用量少。缺点在于需将钢筋提前预埋在建筑物屋顶,或者用膨胀螺丝把水泥基础和屋顶连为一体,这样做容易破坏屋顶的防水层,时间长了容易漏水。
2.需统计项目地点的常年平均风速和不同季节的风向,计算出正风压和负风压。再通过风压大小折算出水泥基础的配重。预先加工好尺寸一致的水泥压块,再运输到现场安装。
不同类型屋面光伏支架安装方式
彩钢瓦屋面: 彩钢瓦一般用在轻钢结构的建筑物上多见于标准化厂房、仓库。轻钢结构建筑使用了重量很轻的彩钢瓦作为屋顶,跨距可以做的很大。非常适合大规模铺设太阳能电池组件。城市的工业园区都是联片建设的标准化厂房,数量多面积大,往往一次可以建设几十兆瓦的太阳能电站。
彩钢瓦是用薄金属板包裹泡沫板构成,用传统方法无法固定电池组件的支架。需要用的“夹具”,使用夹具不会破坏原有的结构,不会导致屋顶漏水或者整体结构损坏。
从承重角度考虑:如果按照佳角度安装,不可避免的要多用光伏支架,增加屋顶重量。从安全角度考虑,按照佳倾角按装,组件就不能够与屋顶平行,刮风时产生额外风压,形成安全隐患。综上两点,组件只能平铺在彩钢瓦屋顶上。组件的安装数量只于屋顶面积和承重有关,没有优化的意义。
固定式光伏支架,顾名思义,是指安装之后方位、角度等保持不变的支架系统。固定安装方式直接将太阳能光伏组件朝向低纬度地区放置(与地面成一定的角度),以串并联的方式组成太阳能光伏阵列,从而达到太阳能光伏发电的目的。其固定方式有多种,如地面固定方式就有桩基法(直接埋入法)、混凝土块配重法、预埋法、地锚法等,屋面固定方式随屋面材料不同而有不同的方案。
当太阳光线垂直于电池面板时,太阳能接收到的太阳能大,发电功率也高。但是地球时时刻刻都在进行公转和自转,因此太阳光线角度是时刻都在发生变化的。而固定支架,因为电池面板是固定的,因此不能尽量让太阳光线垂直电池面板,不能充分利用太阳能。
因此跟踪系统是尽量去对准太阳,使太阳光线在电池面板单位面积的接收到的太阳光线更多,从而增加发电量。目前而言,跟踪系统包括单周跟踪系统与双轴跟踪系统两大类,单轴跟踪系统又分为水平单轴跟踪系统和斜单轴跟踪系统。
水平单轴跟踪适合在低纬度地区,通常跟踪太阳的高度角来提高太阳光线在电池面板的垂直分量来提高其发电量。水平单轴跟踪系统,不是单纯跟踪太阳高度角,而是采取一套复杂的计算算法,使得其太阳光线在电池面板的垂直分量大化,来控制其运动角度。这样大化的增大了光伏发电量。水平单轴跟踪一般相对于固定支架能增加20%到30%之间。