光伏支架成本及选型分析

以长沙地区为例，对采用不同类型光伏支架时光伏电站的占地面积、发电量、运行成本、平准化度电成本(LCOE)进行了分析，并分析了不同场景下适用的光伏支架类型。分析结果显示：1)从发电量差异系数来看，双轴跟踪式光伏支架的发电量差异系数最高，单轴跟踪式光伏支架的次之，固定式光伏支架的最低。2) LCOE从低到高依次为：水平单轴跟踪式光伏支架<固定式光伏支架<垂直单轴跟踪式光伏支架<斜单轴跟踪式光伏支架<双轴跟踪式光伏支架。3)当光伏电站项目以经济性最优为考量标准时，建议选择平单轴跟踪式光伏支架。4)当光伏电站项目以装机容量最大为考量标准时，建议选择固定式光伏支架。本研究方法适用于中国各个地区光伏电站的光伏支架成本及选型分析。     

山地光伏支架及其新型基础形式的应用分析

由于国家对能源的战略部署及其规划，山地光伏电站得到了迅速发展，为提高此类光伏电站的设计质量，增加其经济效益，以山地光伏电站的光伏支架(下文简称为“山地光伏支架”)结构及其基础形式为研究对象，对山地光伏支架设计采用固定式可调支架的必要性及其优势进行分析，并对设计、施工时的控制要点进行说明；对能与固定式可调光伏支架结合的微孔钢管灌注桩基础的受力性能及其优势进行介绍，并指出了其设计控制参数。以期可为固定式可调光伏支架及其微孔钢管灌注桩基础的设计应用及推广提供一个安全、经济的比选方案。     

固定式光伏支架选型经济性对比分析

光伏发电系统中固定式光伏支架的结构形式差异较大，即使同种光伏支架结构形式也存在有不同的光伏阵列布置方式，不同布置方式的光伏阵列对应的光伏支架、管桩和土地成本也有较大差异。以广东省湛江市徐闻县某采用固定式光伏支架的光伏电站项目为背景，采用了常规计算钢光伏支架工程量和利用BIM软件中明细表计算光伏支架工程量两种方法，对比阐述了双抱箍双立柱3×28光伏阵列和单抱箍单立柱2×26光伏阵列光伏支架和管桩的成本。此外，还考虑了两种规格因安装倾角不同引起的土地成本差异，总结出了固定式光伏支架3×28光伏阵列和固定式光伏支架2×26在安装倾角11°时的综合投资成本。研究结果表明：同等装机规模下，3排光伏阵列光伏阵列的成本比2排光伏阵列光伏支架的低；单抱箍单立柱光伏支架比双抱箍双主柱光伏支架的成本低。该结论为类似光伏电站建设的固定式光伏支架选型提供参考。     

固定式光伏支架受力性能与试验研究

为研究固定式光伏支架在风荷载作用下的受力性能及破坏模式,设计并制作足尺光伏支架试件,通过静力加载方式进行破坏性试验。结合数值模拟和理论分析,给出此固定式光伏支架的设计建议。结果表明：光伏支架在均布荷载作用下的破坏模式为檩条发生扭转变形进而整体失稳,横梁和立柱的承载力基本满足要求。对固定式光伏支架进行数值模拟,将模拟结果与试验结果进行对比验证,通过参数分析讨论光伏支架传力机理与改进措施。     

基于双面组件的可调支架光伏发电系统仿真研究

以双面光伏组件和可调支架系统为基础,以青海格尔木为模拟地点,利用PVsyst光伏仿真软件,分析了不同调节次数的可调支架系统与固定支架系统在组件正面和背面辐射量、系统发电量、系统收益的差异。研究结果表明：通过调节支架改变光伏组件的角度后,组件最低点离地高度也在变化,直接影响组件正面和背面的辐射接收;光伏方阵前后间距影响土地利用率（GCR）,土地利用率降低后,背面的辐射量和系统发电量都有一定的增加;相对于固定支架双面发电系统,可调支架双面系统在不同调节次数下的组件背面全年辐射量均有一定降低,但整体的发电量得益于正面辐射的增益,最高可达4.8%左右;技术和经济比较结果显示,双面组件采用可调支架系统,每年2次的调节方式,25年生命周期内系统收益最高。文章还分析了单面发电组件和双面组件系统使用可调支架的经济性对比,在相同的调节次数下,双面组件系统的增益明显高于单面组件系统。本文的研究成果对可调支架双面组件发电系统的设计具指导作用。     

双面光伏组件背面无遮挡时的发电量研究

针对以常规方式安装双面光伏组件时组件背面存在一定遮挡会影响其发电量这一情况,通过对双面光伏组件分别安装于固定式光伏支架、平单轴跟踪光伏支架时组件背面有、无遮挡,以及背景反射率不同时双面光伏组件的发电量情况进行分析,结果发现,在双面光伏组件背面无遮挡的前提下,当采用平单轴跟踪光伏支架且地面背景为白色时,双面光伏组件的发电量增益明显。该研究可为地面光伏电站、农光互补光伏电站及分布式光伏电站中双面光伏组件的安装方式提供理论支持。     

清水池上部分布式光伏发电项目中固定式光伏支架的结构及基础设计

作为光伏发电系统的支撑结构,光伏支架结构的稳定性对光伏发电系统的安全高效运行存在重要影响。以某自来水厂清水池上部的分布式光伏发电项目为例,利用有限元软件3D3S对该分布式光伏发电项目采用的固定式光伏支架的结构体系和基础进行了研究,整体设计与分析结果可为应用于此类场景的固定式光伏支架的结构设计提供参考和依据。     

基于LCOE的光伏支架选型研究

以不同类型的光伏支架作为研究对象,采用PVsyst软件,根据不同类型光伏支架的特点,通过数值模拟方法建立不同纬度、不同光照资源条件下的光伏方阵模型,对其采用不同类型光伏支架时的发电量及平准化度电成本(LCOE)差异进行了分析研究,并以LCOE作为评价指标指导光伏支架的选型.研究结果表明:在低纬度地区,光伏方阵采用固定式...     

新型太阳能单立柱可调支架的研究及应用

研究了一种新型太阳能单立柱可调支架的构造及调节原理,对该光伏组件支架系统的构造、材质选型、调节原理、支架结构力学分析、经济技术分析进行了探讨。该光伏组件不仅可根据需要调节倾角,而且结构强度高,可在风速较大及多雪地区使用,具有一定推广意义和应用前景。     

支座沉降时固定式光伏支架的力学性能分析

针对固定式光伏支架支座沉降的问题,该文采用有限元软件ABAQUS,对单一支座沉降时,光伏支架的力学性能进行了数值分析。分析结果表明,端部前支座发生沉降时,光伏支架抵抗支座沉降的能力最低,结构容易发生破坏;某一支座的沉降将导致邻近两榀光伏支架产生显著的附加变形。在支座沉降时,檩条和后立柱最容易发生损坏,光伏支架的前部结构对沉降更为敏感。建议在设计时应考虑对前部结构进行加强,或对前支座处的沉降量进行完全消除。     

双面光伏组件安装特点的模拟研究

针对影响双面光伏组件背面接收的太阳辐射量的因素进行了研究,应用PVsyst软件,以采用前后排光伏组件固定间距、固定式光伏支架安装的光伏发电系统为例,以草地作为代表地表特征,模拟分析了双面光伏组件在不同安装高度和不同安装倾角条件下其背面接收的太阳辐射量的变化情况。研究结果表明,当双面光伏组件的安装倾角一定时,其安装高度与其背面接收的有效太阳辐射量成正比;而当双面光伏组件的安装高度一定时,其安装倾角越小,双面光伏组件背面接收的有效太阳辐射量中地面反射辐射量的占比就越大。     

冻土地区光伏支架基础的设计方案研究

解决光伏支架基础的不均匀冻胀抬升问题是冻土地区开发建设光伏项目的重点与难点。该文结合东北地区某光伏项目在冻土地质条件下的光伏支架基础的设计方案,通过从基础类型选择、基础切向冻胀力减小措施、抱箍式可调节高度支架设计等方面进行研究,解决了支架基础因不均匀冻胀抬升对光伏组件造成破坏的问题,提出了一套防止冻土地区光伏支架基础不均匀冻胀抬升的基本可行的设计方案。     

光伏支架最优跨距仿真分析

以某一光伏电站为例,利用Fluent 6.3平台计算单块光伏组件所受极限风荷载,再利用ANSYS软件计算支架横梁,最终计算出合理的支架跨距。通过此算例得出满足风荷载要求的横梁选型和跨距的组合。本文仿真计算可得:设计风速37 m/s时,综合支架和施工的总成本,建议在光伏电站设计中选择3 m的支架跨距。如果设计风速增大或需更高的安全系数,可采用增大横梁型号和略微减少跨距的方法。此结论对光伏支架设计提供一定理论支持。     

基于神经网络的改进扰动观察法MPPT控制

为进一步提高光伏发电系统的输出效率和动态调节性能,设计基于神经网络的改进扰动观察法最大功率点跟踪（MPPT）控制。该方法在扰动观察法基础上引入神经网络算法,使得在环境剧烈变化时,系统动态调节速度加快。通过系统仿真和硬件实测,得出该改进扰动观察法相比于传统扰动观察法和神经网络法,在一定程度上能加快动态调节速度和减小稳态误差的结论。     

光伏柔性支架用钢丝绳数值计算方法的研究

太阳能光伏发电系统是将太阳光辐射能通过一系列电气设备,如光伏组件、逆变器等,转换为电能的一种新型发电系统,有独立运行和并网运行两种运行方式。经过近几年大规模光伏电站的建设与运行,我国的光伏行业得到了长足的发展与创新。柔性光伏支架以其较低的材料用量,应运而生。柔性光伏支架(简称柔性支架),是以柔性索(光伏项目一般采用钢丝绳)为主要受力体,承载光伏组件阵列传递的竖向荷载以及风荷载等,索体需施加预应力,并在端部设置刚性结构构件用以约束柔性索。通过数值算例的方式,分别采用规范公式计算和数值模拟的方法,进行柔性索受力计算分析,并对比2种计算结果,最终得出利用有限元软件ABAQUS进行光伏柔性索受力分析的结果是可以满足工程精度要求的。目前,光伏行业的柔性支架大同小异。结合数值计算,提出一种新型柔性支架形式——无钢架单索柔性支架,即利用桩基直接对索体通过锚具进行拉锚,无刚性支架部分。     

光伏铝型材檩条机械有限元分析

国家对分布式光伏产业大力鼓励与支持,特别是在屋顶系统光伏建筑一体化(BIPV)方面做了具体的规划,在彩钢瓦屋顶安装光伏系统成为当今社会一种主流,而选择好的光伏支架系统及荷载分析对很多供应商来说是个瓶颈问题。本文首先对光伏支架进行分析,通过建立NASTRAN模型分析可知,檩条跨度及檩条截面方面有很多优化空间,结果表明,可将连续梁的连续间距由800 mm改成两边跨800 mm、中间跨1600 mm。     

光伏电站中可调支架系统经济技术分析

通过建立太阳能辐射数据库,优化可调光伏支架的接收角度,以提高光伏系统发电效率,改善传统的固定倾角支架和自动跟踪支架模式。文章以沈阳地区10 MW并网电站为例,比较了每年以不同次数手动调节支架与固定倾角支架的发电量。经济技术分析显示,每年调整支架倾角12次的年发电量最多,每年调整倾角4次的经济效益最好。     

一种随地形自适应可调节光伏支架技术

对光伏支架类型及特点进行研究,并对光伏电站建设中光伏支架的安装进行充分调研,指出了固定倾角模式光伏支架存在的主要问题,总结了光伏支架安装困难的主要原因,最终提出一种结构简单、便于安装且倾角角度可调节的随地形自适应光伏支架方案。     

基于OLTC和SVC的光伏并网发电电压控制技术研究

提出一种利用调节有载调压变压器（on-load tap changer, OLTC）分接头来改善分布式光伏电源接入配电网时对电压分布影响的控制技术;并考虑在单一调节OLTC无法实现的场合,通过有载调压变压器（OLTC）与静止无功补偿装置（Static Var Compensator, SVC）复合式调节,使电压偏差控制在允许的范围之内。仿真结果表明,该综合控制技术能够有效的改善分布式光伏电源接入配电网对电压分布的影响。     

内蒙古地区固定式光伏方阵最佳倾角分析

通过对内蒙古地区3个纬度不同的典型地区固定式光伏方阵的最佳倾角进行分析,分别比较不同角度对应的静态收益。结果表明,尽管光伏方阵的最佳倾角可使系统的发电量达到最大,但综合考虑租地、线缆的投资成本,光伏系统的静态收益最大时对应的倾角比最佳倾角均小6°。