Introducció
Amb el ràpid creixement de la nova indústria energètica en els darrers anys, els recursos terrestres per a instal·lacions fotovoltaiques s'han tornat cada cop més escassos. Per maximitzar l'ús eficient dels sistemes fotovoltaics en diversos escenaris d'aplicació, el sistema de muntatge fotovoltaic flexible ha sorgit com una solució innovadora.
Principi de funcionament
El principi bàsic dels suports flexibles fotovoltaics rau a construir un "sistema d'equilibri de tensió", aconseguint un suport estable mitjançant la tensió de pretensió i l'estructura de xarxa de cable espacial. El seu procés de treball es pot resumir en tres punts:
- Fixació de la fundació: s'instal·len piles de formigó o columnes d'estructura d'acer als dos extrems de l'àrea de construcció com a punts finals fixos del sistema de tensió. En alguns escenaris complexos, s'afegeixen barres d'ancoratge i cables de tirant per millorar l'efecte d'ancoratge.
- Construcció de tensió: els fils d'acer-d'alta resistència i altres materials flexibles es tensen i es fixen entre els extrems. La pretensió s'aplica mitjançant un procés de tensió gradual per formar una estructura de càrrega estable-, amb la desviació de la tensió estrictament controlada dins d'un 5% o menys.
- Instal·lació del mòdul: els mòduls fotovoltaics es fixen als cables de càrrega-a través de pinces especials per formar una matriu integral. L'estructura de la xarxa de cables es pot deformar lleugerament amb els canvis ambientals (com ara l'expansió i la contracció de la temperatura, l'impacte del vent), dispersant l'estrès mentre es manté la postura estable dels mòduls per evitar danys estructurals.
Aquest disseny trenca les limitacions de càrrega-de suports rígids, aconseguint l'efecte de "flexibilitat amb rigidesa". Pot absorbir l'energia de càrrega externa mitjançant una deformació flexible i mantenir l'estabilitat general mitjançant el bloqueig de pretensió, donant lloc a una millor resistència al risc en entorns extrems.
Elements tècnics clau
1.Selecció de material bàsic
Els materials són la base del rendiment de suport flexible, que requereixen un equilibri de força, resistència a la intempèrie i propietats lleugeres. Els cables de càrrega-admeten majoritàriament fils d'acer galvanitzat de grau 1860MPa o fils d'acer epoxi farcits-el primer ofereix control de costos, mentre que el segon ofereix una excel·lent resistència a la corrosió per a entorns d'alta-boira salina i d'alta-humitat. Les pinces dels mòduls estan fetes de polímers-resistents a la intempèrie o d'acer inoxidable 316 per garantir que no envelleixin ni s'esquerdes durant l'ús-a llarg termini. El sistema d'ancoratge selecciona barres d'ancoratge de barres d'armadura nervades (per a escenaris terrestres convencionals) o tendons compostos de fibra de basalt (per a escenaris d'alta-corrosió en alta mar) en funció de l'aplicació, equilibrant la força i la resistència a la corrosió.
2.Tecnologia de control de pretensió
La pretensió és la garantia bàsica de l'estabilitat del suport, que requereix un disseny i una construcció precís. S'adopta un procés de tensió gradual per aplicar tensió gradualment en múltiples etapes, equilibrant dinàmicament la tensió de la xarxa de cables i evitant la relaxació o fractura del cable causada per la concentració d'estrès local. Mentrestant, s'utilitzen equips professionals per controlar la tensió del cable en -temps real, amb ajustos dinàmics basats en els canvis de temperatura ambient per garantir que la desviació de la tensió no superi el llindar de disseny durant tot el cicle de vida i mantenir la forma geomètrica estable del suport.
3. Disseny de resistència al vent i optimització estructural
Per abordar els reptes de càrrega del vent en diferents entorns, els suports flexibles adopten un disseny compost de "xarxa de cable espacial + sistema de resistència al vent". Els cables principals suporten la càrrega principal en direcció est-oest, mentre que s'afegeixen cables resistents al vent-entre fileres flexibles i encavallades transversals en direcció nord-sud per formar un sistema d'equilibri de tensió tri-. Verificat per proves en túnel de vent (la velocitat del vent de prova supera en general els 46 m/s), l'optimització de les característiques d'amortiment de la xarxa de cables pot resistir eficaçment tifons o ràfegues fortes de magnitud 12-17, evitant col·lisions de mòduls i microesquerdes. A més, el disseny de gran abast redueix el nombre de piles (l'ús de piles per MW es pot reduir de 329 a 64), minimitzant els danys al terreny i els costos de construcció.
4.Tecnologia del sistema d'ancoratge
El sistema d'ancoratge és la clau per a la transmissió de la tensió, afectant directament la seguretat global del suport. Entre els productes de varetes d'ancoratge, les varetes d'ancoratge d'acer HPB300 tenen un allargament baix i una instal·lació còmoda, adequades per a entorns de terra seca. Els fils d'acer galvanitzat no lligat per a cables d'estany són preferits per a projectes costaners i costaners a causa de la seva excel·lent resistència a la corrosió. La tecnologia clau rau en el tractament anticorrosió segellat d'ancoratges i cables, que garanteix que no hi hagi fuites ni corrosió en entorns d'alta-humitat i alta-boira salina i allarga la vida útil.
Escenaris d'aplicació
1.Àrees muntanyoses i muntanyoses complexes
Els suports flexibles poden adaptar-se a terrenys amb pendents superiors a 40 graus. Mitjançant el pendent-seguint la disposició i la disposició flexible, s'aconsegueix una cobertura completa del mòdul sense una gran anivellació del terreny. Al projecte del comtat de Huaneng Qin a Shanxi, els suports s'ajusten segons l'ondulació del vessant del turó, millorant significativament la densitat de disseny del tauler per unitat d'àrea. El projecte Lanzhou Honggu a Gansu redueix l'enginyeria de fonaments mitjançant un disseny de gran-carrera, maximitzant la protecció de les formes del relleu ecològics fràgils.
Escenaris d'integració "PV+".
PV + Agricultura: amb un amplitud de 33 metres i un disseny d'alçada de 5,5 metres, es pot aixecar sobre terres de cultiu, horts i hivernacles de bolets. El projecte Huadian Yichuan de Shaanxi realitza la coordinació de "PV + poma", mantenint la transmitància de la llum de la poma per sobre del 70% i assegurant la millora dual de la producció agrícola i els beneficis de la generació d'energia.
PV+Pesqueria: adequat per a escenaris d'estanys de peixos costaners i interiors, el disseny resistent al tifó-i la disposició d'un espai elevat no només garanteixen la seguretat de les instal·lacions fotovoltaiques, sinó que tampoc afecten les operacions de pesca. El projecte Wenchang PV-Fishery de 100MW a Hainan va aconseguir "zero dany" durant els tifons de magnitud 17, i el projecte Qingyuan a Guangdong també va reduir l'evaporació de l'aigua a les basses de peixos.
Plantació fotovoltaica+medicina: el projecte Yimen de Yunnan va aixecar suports per sobre de les zones de plantació de plantes medicinals xineses, realitzant "generació d'energia als panells i plantació sota els panells" i promovent la-integració en profunditat de la nova energia i l'agricultura característica.
3.Àrees ecològicament sensibles i especials
A les zones ecològicament fràgils com els deserts i l'altiplà de Loess, els suports flexibles redueixen l'excavació de piles i els danys a la superfície. El micro-entorn format sota els panells fotovoltaics redueix l'evaporació de l'aigua i protegeix el creixement de la vegetació. En escenaris com ara zones de servei d'autopistes i pendents, el disseny de 15-35 metres-de gran amplitud pot adaptar-se a espais com ara aparcaments i estacions de recàrrega i intercanvi, ajudant a construir "àrees de servei sense carboni".
Tendències del sector i estat del mercat
1.Creixement sostingut del mercat La indústria global de suport flexible fotovoltaic està experimentant un període de ràpid desenvolupament. S'espera que el valor de la producció total assoleixi una taxa de creixement anual composta (CAGR) del 8,2% del 2025 al 2031, superant els 5.796 milions de dòlars nord-americans el 2031. Com a principal mercat de producció i aplicació, la demanda del mercat de la Xina continua expandint-se impulsada pel desenvolupament fotovoltaic muntanyós i les polítiques "PV +", amb la quota de mercat de les empreses líders en augment gradual.
2. Orientacions d'Innovació Tecnològica
- Integració de flexibilitat i seguiment: combinant la tecnologia de seguiment intel·ligent amb suports flexibles per aconseguir un seguiment solar de ± 60 graus. El projecte Kubuqi a Mongòlia Interior va augmentar la generació d'energia anual un 12,3% en comparació amb les estructures fixes, adaptant-se al mecanisme del "preu màxim de l'electricitat-vall" per millorar els beneficis.
- Actualització intel·ligent: optimització de les estratègies de control i seguiment de la tensió mitjançant algorismes d'IA per millorar l'adaptabilitat en condicions meteorològiques extremes i reduir els costos d'operació i manteniment.
- Iteració del material: s'adopta un recobriment de zinc-alumini-magnesi, materials compostos de basalt, etc., per reduir encara més l'ús d'acer, millorar la resistència a la corrosió i allargar la vida útil dels suports.
3.Disposició dels principals fabricants Actualment, el mercat forma un patró competitiu amb la participació d'empreses xineses i estrangeres. Els fabricants internacionals inclouen Schletter Group i ESDEC, mentre que les empreses líders nacionals inclouen Longi Green Energy Technology, Trina Solar i Arctech Solar. Entre ells, Longi Green Energy Technology ocupa una posició de lideratge en projectes fotovoltaics-pesquers i muntanyosos amb la seva tecnologia resistent als tifons-i solucions multi-escenaris.
Conclusió
Amb la lògica bàsica d'"estructura flexible + equilibri de tensió", els suports flexibles fotovoltaics trenquen les limitacions dels suports fotovoltaics tradicionals sobre el terreny i l'espai, aconseguint els múltiples valors de "seguretat i fiabilitat, reducció de costos i millora de l'eficiència i compatibilitat ecològica". Les seves característiques de gran envergadura, gran capacitat d'adaptació i gran adaptabilitat no només amplien els límits de les aplicacions fotovoltaiques sinó que també promouen la-integració en profunditat de la nova energia amb l'agricultura, la pesca i la protecció ecològica, convertint-se en una tecnologia de suport clau en el context de la transició energètica.
Amb la iteració de la tecnologia dels materials i l'actualització intel·ligent, els suports flexibles tindran un paper més important en camps com el desenvolupament "desert, Gobi i desert", la fotovoltaica en alta mar i la renovació de projectes existents, donant un impuls sostingut al desenvolupament d'alta-qualitat de la indústria fotovoltaica. En el futur, els models d'aplicació diversificats centrats en suports flexibles alliberaran encara més el valor del sòl, ajudant a aconseguir el desenvolupament coordinat de l'energia i l'ecologia sota els objectius de "doble carboni".
Paraula clau
Sistema de muntatge fotovoltaic flexible, tensió de pretensió, escenaris d'integració "PV +", PV + pesca, PV + plantació medicinal, futur solar flexible Europa, diferències entre sistemes de muntatge d'inclinació fixa i de seguiment per a solar