Φωτοβολταϊκές Κατασκευές Στήριξης: Η βασική δομή που υποστηρίζει συστήματα παραγωγής ηλιακής ενέργειας

Στο πλαίσιο της επιταχυνόμενης μετάβασης της παγκόσμιας ενεργειακής δομής προς τις ανανεώσιμες πηγές ενέργειας, η παραγωγή ηλιακής ενέργειας αναπτύχθηκε ταχέως λόγω των καθαρών, αποδοτικών και βιώσιμων πλεονεκτημάτων της. Σε αυτό το σύστημα, η δομή στήριξης φωτοβολταϊκών, ως βασική δομή που υποστηρίζει και στερέωσε φωτοβολταϊκά στοιχεία, συχνά υποτιμάται ως προς τη σημασία της. Είτε πρόκειται για μια-εδαφική-μονάδα παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας μεγάλης κλίμακας, για ένα εμπορικό ή βιομηχανικό έργο σε στέγες ή για ένα κτιριακό-ολοκληρωμένο φωτοβολταϊκό σύστημα (BIPV), η δομή στήριξης φωτοβολταϊκών καθορίζει τη σταθερότητα, την ασφάλεια και τη μακροπρόθεσμη απόδοση παραγωγής ενέργειας του συστήματος.

 

 

Η κατασκευή φωτοβολταϊκής στήριξης είναι ένα δομικό σύστημα που χρησιμοποιείται για τη στερέωση και υποστήριξη ηλιακών συλλεκτών. Τα φωτοβολταϊκά πλαίσια, μέσω κατάλληλων γωνιών κλίσης και μεθόδων εγκατάστασης, διασφαλίζουν τη βέλτιστη λήψη της ηλιακής ακτινοβολίας, επιτυγχάνοντας έτσι υψηλότερη απόδοση παραγωγής ενέργειας.

 

Σε αντίθεση με τις παραδοσιακές μηχανικές κατασκευές στήριξης, οι δομές στήριξης φωτοβολταϊκών χαρακτηρίζονται από υψηλή προσαρμογή, ισχυρή αντοχή στις καιρικές συνθήκες και αυστηρές δομικές απαιτήσεις αξιοπιστίας. Οι κοινές κατασκευές χρησιμοποιούν ευρέως μεταλλικά εξαρτήματα, όπως βραχίονες στήριξης από αλουμίνιο, βραχίονες στήριξης ηλιακών πάνελ από κράμα αλουμινίου και ακραίους σφιγκτήρες ηλιακών πάνελ αλουμινίου για συστήματα τοποθέτησης φωτοβολταϊκών, αξιοποιώντας την εξαιρετική αντοχή στη διάβρωση και τα ελαφριά χαρακτηριστικά τους για να υποστηρίζουν τη μακροπρόθεσμη{1}λειτουργία σε εξωτερικούς χώρους.

 

 

Οι δομές στήριξης φωτοβολταϊκών αποτελούνται συνήθως από κολώνες, δοκούς, τεγίδες, συνδετήρες και θεμέλια. Με βάση τα υλικά, τη δομή εγκατάστασης και το περιβάλλον εφαρμογής, μπορούν να ταξινομηθούν σε διάφορες μορφές.

 

1. Ταξινόμηση ανά υλικό

Επί του παρόντος, οι δομές στήριξης φωτοβολταϊκών χρησιμοποιούν κυρίως τους ακόλουθους τρεις τύπους υλικών:

 

(1) Κατασκευές Στήριξης Σκυροδέματος

Χρησιμοποιώντας το σκυρόδεμα ως κύριο υλικό που φέρει-το φορτίο, είναι πολύ ανθεκτικά αλλά έχουν σχετικά χαμηλή ευελιξία εγκατάστασης.

 

(2) Μεταλλικές Κατασκευές Στήριξης

διαθέτουν υψηλή αντοχή και καλή προσαρμοστικότητα και χρησιμοποιούνται ευρέως σε-φωτοβολταϊκούς σταθμούς ηλεκτροπαραγωγής μεγάλης κλίμακας. Για την αντιμετώπιση παράκτιων περιβαλλόντων και{2}}υψηλής υγρασίας, συνήθως υιοθετούνται διαδικασίες γαλβανισμού ή επίστρωσης με ψεκασμό κατά της διάβρωσης-.

 

(3) Δομές υποστήριξης από κράμα αλουμινίου (Ταχύτερη ανάπτυξη της αγοράς)

Οι κατασκευές από κράμα αλουμινίου έχουν μεγάλη ζήτηση στα κατανεμημένα φωτοβολταϊκά πεδία και τα φωτοβολταϊκά πεδία στον τελευταίο όροφο λόγω των πλεονεκτημάτων τους όπως το ελαφρύ, η ισχυρή αντοχή στη διάβρωση και η ευκολία εγκατάστασης. Τα τυπικά προϊόντα περιλαμβάνουν:

Αξεσουάρ Φωτοβολταϊκών Στήριξης Αλουμινίου

Αξεσουάρ αλουμινίου για ηλιακή τοποθέτηση

Αδιάβροχη ηλιακή ράγα από κράμα αλουμινίου

Ηλιακός μεσαίος σφιγκτήρας αλουμινίου, άγκιστρο αλουμινίου για στήριξη φωτοβολταϊκών στέγης

Επιπλέον, ορισμένα συστήματα χρησιμοποιούν επίσης σφραγισμένα εξαρτήματα, όπως αλουμίνιο σφράγισης μετάλλου και σφραγίδα αλουμινίου ως συνδετικά στοιχεία.

 

2. Ταξινόμηση κατά Δομική Μορφή

(1) Σταθερά στηρίγματα

Σταθερή δομή και απλή συντήρηση, είναι το κύριο προϊόν στην εγχώρια αγορά. Περαιτέρω χωρίζεται σε:

Σταθερά στηρίγματα

Σταθερά ρυθμιζόμενα στηρίγματα (ρυθμιζόμενη εποχιακή γωνία)

 

(2) Αγκύλες παρακολούθησης

Χρησιμοποιώντας μηχανικές δομές για την παρακολούθηση της θέσης του ήλιου σε πραγματικό χρόνο, αυξάνοντας την παραγωγή ενέργειας. Περιλαμβάνει:

Ενιαίοι-Αξονικές αγκύλες παρακολούθησης

Διπλοί-Βάσεις παρακολούθησης αξόνων

Το ποσοστό διείσδυσης των συστημάτων παρακολούθησης σε αγορές του εξωτερικού είναι σημαντικά υψηλότερο από ό,τι στην Κίνα, ειδικά σε περιοχές υψηλής-ακτινοβολίας, όπως η Μέση Ανατολή και η Νότια Αμερική, όπου η ζήτηση είναι υψηλή.

 

3. Ταξινόμηση ανά Σενάρια Εφαρμογής

(1) Γείωση-Συναρμολογημένοι φωτοβολταϊκοί βραχίονες

Εφαρμόζεται σε μεγάλης κλίμακας-φωτοβολταϊκούς σταθμούς ηλεκτροπαραγωγής, γεωργικά φωτοβολταϊκά, έλεγχο ερημοποίησης και άλλα σενάρια. Χωρίζεται σε:

Θαμμένα φωτοβολταϊκά στηρίγματα

Όρθια φωτοβολταϊκά στηρίγματα

Τα στηρίγματα που είναι τοποθετημένα στο έδαφος-μπορούν συχνά να συνδυαστούν με δομικά εξαρτήματα, όπως Σφιγκτήρας σωλήνα βάσης στήριξης αλουμινίου για ρολό κλουβί οροφής Bullbar για βελτίωση της προσαρμοστικότητας εγκατάστασης.

 

(2) Φ/Β στηρίγματα οροφής

Χρησιμοποιείται για στέγες κατοικιών, επαγγελματικών χώρων και εργοστασίων, χωρίς να καταλαμβάνει χώρο στο έδαφος. Οι τυπικές εφαρμογές περιλαμβάνουν:

Μεταλλικά κεραμίδια στέγης

Συστήματα έρματος επίπεδης οροφής

Συνδετήρες αλουμινίου, όπως βραχίονας τοίχου από αλουμίνιο και βραχίονας τοποθέτησης πινακίδων από γυαλισμένο αλουμίνιο Premium

 

(3) Αναρτημένα φωτοβολταϊκά στηρίγματα

Τα εξαρτήματα στερεώνονται σε χαλύβδινα καλώδια ή στην πρόσοψη του κτιρίου, για παράδειγμα:

Φ/Β μπαλκόνι

Κτίριο-στο-Place (BIPV)

Αστικές γέφυρες,-τρισδιάστατα διαστημικά συστήματα

Οι αναρτημένες κατασκευές έχουν υψηλές απαιτήσεις για αντοχή υλικού, αντοχή στις καιρικές συνθήκες και βάρος και συχνά χρησιμοποιούν συστήματα πλαισίων από κράμα αλουμινίου υψηλής- αντοχής.

 

 

Οι φωτοβολταϊκοί βραχίονες αποτελούν τη βάση για τη μακροπρόθεσμη-ασφάλεια του φωτοβολταϊκού συστήματος. Ο σχεδιασμός, η κατασκευή και η επιλογή υλικών τους πρέπει να πληρούν υψηλά πρότυπα.

 

1. Επιλογή υλικού

Η δομή στήριξης πρέπει να διαθέτει ιδιότητες όπως αντοχή στη διάβρωση, αντοχή στη γήρανση και καλές μηχανικές ιδιότητες. Τα κράματα αλουμινίου και ο ανοξείδωτος χάλυβας χρησιμοποιούνται ευρέως λόγω της εξαιρετικής αντοχής τους στις καιρικές συνθήκες. Για παράδειγμα:

Η αδιάβροχη ηλιακή ράγα από κράμα αλουμινίου ενισχύει την αντοχή των συστημάτων ταράτσας στις καιρικές συνθήκες.

Τα εξαρτήματα αλουμινίου φωτοβολταϊκού βραχίονα παρέχουν ελαφριές λύσεις εγκατάστασης.

 

2. Δομική Σταθερότητα

Ο σχεδιασμός πρέπει να λαμβάνει υπόψη παράγοντες όπως το φορτίο ανέμου, το φορτίο χιονιού, το έδαφος και τις συνθήκες του εδάφους, ώστε να διασφαλίζεται αξιόπιστη απόδοση ακόμη και σε σκληρά περιβάλλοντα.

 

3. Μέτρα Στεγανοποίησης

Σε εφαρμογές φωτοβολταϊκών ταράτσας, απαιτείται επεξεργασία στεγανοποίησης για διεπαφές, διατρήσεις και περιοχές μετάβασης για να παραταθεί η διάρκεια ζωής του συστήματος.

 

4. Πρότυπα Ασφαλείας

Η εγκατάσταση και η συντήρηση πρέπει να συμμορφώνονται με τα πρότυπα μηχανικής, ηλεκτρικής και κτιριακής ασφάλειας για τη διασφάλιση της ασφάλειας του προσωπικού και του εξοπλισμού.

 

 

Με γνώμονα την παγκόσμια ενεργειακή μετάβαση, οι φωτοβολταϊκές εγκαταστάσεις συνεχίζουν να αναπτύσσονται και τα συστήματα υποστήριξης, ως σημαντικό μέρος της αλυσίδας της βιομηχανίας φωτοβολταϊκών, βιώνουν μακροπρόθεσμη-σταθερή ανάπτυξη.

 

Με την ανάπτυξη επίγειων σταθμών παραγωγής ενέργειας, κατανεμημένων φωτοβολταϊκών συστημάτων και κατανεμημένης αποθήκευσης ενέργειας, η ζήτηση για συστήματα υποστήριξης παρουσιάζει συνεχή ανοδική τάση.

 

Οι βραχίονες παρακολούθησης επωφελούνται από την υψηλή απόδοση παραγωγής ενέργειας και διατηρούν ταχεία ανάπτυξη σε περιοχές υψηλής-ακτινοβολίας.

 

Οι βραχίονες από κράμα αλουμινίου, λόγω των αυξανόμενων απαιτήσεων για ελαφρύ βάρος και αντοχή στη διάβρωση, θα κατακτήσουν ένα μεγαλύτερο μερίδιο αγοράς στο μέλλον.

 

Προϊόντα όπως οι βραχίονες στήριξης από αλουμίνιο, οι μεσαίοι σφιγκτήρες ηλιακού αλουμινίου και οι βραχίονες στήριξης ηλιακών πάνελ από κράμα αλουμινίου γίνονται νέοι παράγοντες ανάπτυξης καθώς επιταχύνεται η διείσδυση των κατανεμημένων φωτοβολταϊκών (PV).

 

Τα ερευνητικά ιδρύματα προβλέπουν γενικά ότι ο κλάδος των στηριγμάτων φωτοβολταϊκών θα διατηρήσει διψήφια-αύξηση τα επόμενα χρόνια, ιδιαίτερα στις αγορές της Ασίας-του Ειρηνικού, της Μέσης Ανατολής, της Ευρώπης και της Βόρειας Αμερικής.

 

 

Ως κρίσιμη θεμελιώδης δομή των συστημάτων ηλιακής ενέργειας, τα φωτοβολταϊκά στηρίγματα διαδραματίζουν αναντικατάστατο ρόλο στη σταθερότητα του συστήματος, την απόδοση παραγωγής ενέργειας και τη συνολική διάρκεια ζωής. Από την καινοτομία των υλικών έως τη δομική βελτιστοποίηση, από τα σταθερά σε συστήματα παρακολούθησης και από τις επίγειες-τοποθετημένες έως τις ενσωματωμένες-ενσωματωμένες εφαρμογές, η τεχνολογία φωτοβολταϊκών βραχιόνων εξελίσσεται συνεχώς.

 

Με τη συνεχή επέκταση των φωτοβολταϊκών εγκαταστάσεων και την περαιτέρω επέκταση των εφαρμογών για δομικά στοιχεία από κράμα αλουμινίου όπως π.χ.Γάντζος αλουμινίου για στήριξη φωτοβολταϊκών στέγηςκαι Αλουμινίου Ακραία Σφιγκτήρες ηλιακών πάνελ για σύστημα τοποθέτησης φωτοβολταϊκών, η βιομηχανία φωτοβολταϊκών συστημάτων υποστήριξης θα διαδραματίσει πιο κρίσιμο ρόλο στο μελλοντικό ενεργειακό σύστημα.