Sistema di montaggio del deserto foto

Distribuzione energetica in ambienti estremi: ricerca sull'applicazione del sistema di montaggio del deserto

Sfondo di sviluppo fotovoltaico nelle aree del deserto
La struttura energetica globale sta accelerando la sua trasformazione. Le aree del deserto sono diventate aree importanti per lo spiegamento delle centrali elettriche fotovoltaiche a causa della loro alta intensità del sole e delle ricche risorse terrestri. Soprattutto nella Cina nord -occidentale, Nord Africa, Medio Oriente e parti dell'America, la media annuale delle risorse della luce è molto più alta rispetto ad altre regioni, fornendo una buona base per lo sviluppo dell'energia solare. Sistema di montaggio del deserto foto è una struttura di supporto speciale progettata per adattarsi a condizioni climatiche estreme e forme di terra complesse in questo contesto.

Caratteristiche dell'ambiente del deserto e sfide al montaggio fotovoltaico
L'ambiente naturale nelle aree del deserto è molto diverso dai sistemi di terra convenzionali, il che pone requisiti più elevati sulla progettazione e sui materiali dei sistemi di montaggio:
* Differenza ad alta temperatura: la differenza di temperatura tra giorno e notte è grande, il che mette un test sull'espansione termica e sulla contrazione della struttura;
* Vento forte e sabbia: vento e sabbia frequenti, dimensioni di particelle grossolane e grave usura sulla superficie dei componenti;
* Clima arido: scarsa precipitazione, bassa frequenza di manutenzione delle centrali elettriche e il sistema di montaggio deve avere un'alta capacità di autopulente;
* Fondazione del suolo morbido: scarsa stabilità superficiale, il design delle fondamenta deve essere particolarmente rafforzato;
* Componenti corrosivi del vento e della sabbia: alcune aree del deserto contengono componenti salini e alcali nel vento e nella sabbia, che possono aggravare la corrosione metallica.
Il sistema di montaggio del Desert PV non deve solo soddisfare la funzione dei cuscinetti di base, ma anche avere le caratteristiche della resistenza del vento e della sabbia, della resistenza alla corrosione e della forte stabilità termica.

Principi di tipo strutturale e di progettazione
Secondo la scala del progetto, il layout dei componenti e le condizioni del terreno, il sistema di staffa del deserto è principalmente diviso nelle seguenti categorie:
1. Staffa di inclinazione fissa
Questo tipo di sistema adotta un metodo di installazione dell'angolo fisso, con una struttura semplice, una comoda installazione e facile da promuovere su larga scala. L'angolo di inclinazione è determinato in base alla latitudine locale e alla distribuzione della luce ed è generalmente impostato tra 20 e 35 gradi.
*Struttura: vengono utilizzati i componenti in lega galvanizzati a caldo o in lega di alluminio e la struttura del telaio è stabile;
*Vantaggi: bassi requisiti di manutenzione, adattabili ad ambienti polverosi;
*Limitazioni: l'efficienza della generazione di energia durante tutto l'anno può essere limitata dall'impostazione di inclinazione fissa.
2. Staffa ad angolo regolabile
L'angolo di inclinazione viene regolato meccanicamente o manualmente, adatto alle aree con evidenti differenze di sole stagionali. La struttura di regolazione dell'angolo deve avere un meccanismo di bloccaggio stabile per prevenire l'interferenza del vento e della sabbia.
*Scenari applicabili: centrali elettriche a terra e grandi;
*Caratteristiche: migliorare l'efficienza della generazione di energia ai bassi angoli del sole in inverno;
*Sfide: assicurarsi che il dispositivo di regolazione dell'angolo sia continuamente affidabile sotto la copertura del vento e della sabbia.
3. Staffa di tracciamento (asse singolo/asse doppio)
Modalità di generazione di energia ad alta efficienza, i componenti si muovono con la traiettoria del sole. Il deserto ha un forte sole e un lungo tempo di sole, che è un luogo di applicazione ideale per i sistemi di tracciamento. Tuttavia, la sua struttura è complessa e richiede un funzionamento e una manutenzione elevati.
*Punti chiave: sistema motore ad alto livello di protezione, design della colonna di supporto stabile;
*Rischio: in tempo di sabbia estremo, le parti in movimento possono indossare di più o inceppamento;
*Contromisure: aggiungere coperture protettive e utilizzare materiali di tenuta lubrificante.

Processo di selezione e protezione dei materiali
Nell'elevata corrosione e all'ambiente del vento e della sabbia del deserto, le prestazioni del materiale sono direttamente correlate alla stabilità e alla vita del sistema:
*Tipo di acciaio: l'acciaio Q235B o Q355b zincato a caldo viene utilizzato frequentemente e lo spessore di zincatura della superficie di solito deve raggiungere ≥80μm o più;
*Materiale in lega di alluminio: l'alluminio 6063-T5/6005-T5 è ampiamente utilizzato nelle strutture anticorrosivi, ma il design della sezione trasversale deve essere rafforzato in aree a vento alto;
*Bulloni e dispositivi di fissaggio: utilizzare in acciaio inossidabile 304 o dacromet per la prevenzione della ruggine;
*Trattamento superficiale: anodizzazione, rivestimento elettroforetico, rivestimento in polvere e altri metodi per migliorare la resistenza alla corrosione.
Il processo di strato protettivo deve considerare la resistenza all'usura sotto contatto a lungo termine con vento e sabbia per evitare l'esposizione strutturale a causa della peeling della superficie.

Tipo di fondazione e design di adattabilità della fondazione
La struttura superficiale del deserto è diversificata, alcune sono dune di sabbia e alcuni sono deserti semi-aspro. Il sistema di fondazione di supporto deve essere abbinato in modo flessibile:
1. Fondazione per pile a vite
Comunemente usato in aree con debole capacità del cuscinetto del suolo, costruzione rapida, piccoli danni, facile da smantellare e riutilizzare.
* Forte adattabilità, può penetrare negli strati di terreno morbido;
* Può essere pre-borbottato con attrezzature di perforazione geologica;
* È necessario considerare l'integrità del rivestimento anti-russo.
2. Fondazione pile
In alcune aree, è possibile utilizzare pile di acciaio o pile di cemento prefabbricato, che hanno un'elevata capacità dei cuscinetti e sono adatti a progetti con grandi carichi di vento.
* Per la costruzione sono necessarie attrezzature pesanti e la quantità di lavoro è grande;
* I test di penetrazione statica devono essere eseguiti in anticipo quando ci sono grandi differenze geologiche;
* Il design deve determinare la profondità della pila in base alla distribuzione degli strati e all'analisi dello stress.
3. Fondazione di cemento
Utilizzato per lo più nei progetti di centrali elettriche in condizioni di indurimento a terra, specialmente nelle aree in cui non è consentito l'atigliamento.
* Alta stabilità, costo leggermente più elevato rispetto ad altre forme;
* Lungo periodo di costruzione, elevati requisiti di costruzione;
* Scarsa capacità di far fronte all'insediamento della fondazione.

Resistenza al vento strutturale e strategie di controllo della polvere
Nelle aree del deserto con frequenti vento e tempeste di sabbia, la resistenza al vento strutturale e il design della prevenzione della polvere non possono essere ignorati:
* Design del carico del vento: dovrebbe essere formulato in base ai dati locali della velocità del vento estremo e di solito essere progettati in base al livello di velocità del vento di una volta su 50 anni;
* Design di ventilazione del backplane del modulo: ottimizzare la resistenza del vento lasciando gli spazi vuoti nella struttura di supporto;
* Gestione della protezione della polvere: pulizia regolare del modulo, uso del vetro del modulo resistente alla polvere;
* Protezione da pendenza e compattazione superficiale: impedire che la fondazione venga esposta ed erosa dal vento o lavato via.

Percorso di ottimizzazione strutturale per il sistema di montaggio del Desert PV Adattamento ad ambienti estremi

La particolarità della costruzione fotovoltaica nelle aree del deserto
Le aree del deserto hanno vaste risorse di terra inutilizzate e alte sole, adatte alla generazione di energia fotovoltaica su larga scala. Tuttavia, le speciali condizioni geografiche e climatiche portano anche difficoltà di costruzione. Ad esempio, ad alta temperatura, vento e sabbia frequenti, grande differenza di temperatura tra giorno e notte, scarsa capacità del cuscinetto superficiale e altri problemi sfidano la stabilità strutturale e l'efficienza di funzionamento a lungo termine delle centrali elettriche fotovoltaiche. Pertanto, il design di sistema di montaggio del deserto foto Deve essere ottimizzato in struttura, materiali e metodi di costruzione per adattarsi all'ambiente duro.

Tipi strutturali di sistema di montaggio del Desert PV
I sistemi di supporto fotovoltaico comuni in ambienti desertici includono:
* Supporto di inclinazione fissa: buona stabilità strutturale, facile installazione, ampiamente utilizzata in aree con vento e sabbia pesanti.
* Supporto angolo regolabile: può regolare l'angolo in base alla stagione per migliorare l'efficienza della generazione di energia, ma la struttura è più complessa e ha elevati requisiti di manutenzione.
* Supporto di monitoraggio (asse singolo o a doppio asse): può seguire automaticamente la traiettoria del sole per aumentare la generazione di energia e viene utilizzato in alcuni progetti del deserto su base pilota, ma ha requisiti più elevati per la stabilità della struttura di supporto e il sistema di controllo della sabbia.
La selezione di diversi tipi di sistemi di supporto negli ambienti desertici deve essere valutata in modo completo in combinazione con fattori come il prezzo dell'elettricità del progetto, il costo del suolo, la convenienza delle costruzioni e la capacità di manutenzione.

Selezione del materiale e trattamento anti-corrosione
Le aree del deserto sono secche e ventose tutto l'anno e i materiali affrontano l'erosione del vento continuo e le radiazioni ultraviolette. La selezione dei materiali e i metodi di trattamento comuni includono:
*Acciaio zincato a caldo: ha una forte resistenza alla corrosione ed è la scelta principale.
*Staffa in lega di alluminio: peso leggero, buona resistenza alla corrosione, adatto a progetti con requisiti di carico basso.
*Connettori componenti in acciaio inossidabile: utilizzato per il collegamento di parti per prevenire l'allentamento e la corrosione durante il funzionamento a lungo termine.
*Spruzzatura di superficie o trattamento anodizzante: migliorare ulteriormente la resistenza alla corrosione e la resistenza ai raggi UV della superficie del materiale ed estendere la vita del sistema.
Una buona corrispondenza di materiali e processi può migliorare efficacemente la capacità operativa stabile del sistema di montaggio del Desert PV in un ambiente altamente corrosivo e ventoso.

Design della fondazione e strategia di costruzione adattiva
La superficie del deserto è principalmente a sabbia morbida o terra salina-alcali, che ha elevati requisiti per la capacità del cuscinetto delle fondamenta. Le forme di fondazione comuni includono:
*Fondazione per pile a vite: costruzione semplice, adatta per il terreno sabbioso e facile da smontarsi e assemblare in seguito.
*Piccolo Fondazione: adatto per il terreno del deserto con compattazione forte, buona stabilità, ma elevati requisiti per le attrezzature da costruzione.
*Pile di cemento fuso sul posto: utilizzate in aree con condizioni geologiche complesse o livelli di acque sotterranee, con un lungo periodo di costruzione.
Nella costruzione specifica, è necessario effettuare sufficienti sondaggi geologici per valutare fattori come la struttura dello strato, il livello delle acque sotterranee, la pressione del carico del vento, ecc., In modo da determinare il tipo di base ragionevole e adottare metodi di costruzione meccanizzati per ridurre gli errori umani.

Prevenzione della sabbia e progettazione di stabilità strutturale
L'impatto della sabbia e della polvere sui moduli fotovoltaici e sui sistemi di staffa si riflette principalmente in:
* Coprendo la superficie del modulo, influenzando l'efficienza della generazione di energia;
* Accumulare nella struttura della staffa, accelerare l'usura e la corrosione;
* Il vento alto e il tempo di sabbia provoca cambiamenti di stress strutturale.
* Al fine di ridurre questi effetti, la progettazione del sistema di montaggio del Desert PV deve considerare:
* Sollevare la clearance del terreno nella parte inferiore della staffa per ridurre l'accumulo di sabbia e polvere;
* Ottimizzare l'angolo di inclinazione della disposizione del modulo e utilizzare la potenza del vento per l'autocuoco;
* Rafforzare la connessione tra la staffa e il terreno per migliorare la resistenza al vento;
* Impostare recinzioni di vento e sabbia o cinture vegetali per formare una zona tampone per ridurre l'erosione del vento.
L'analisi della simulazione dello stress del sistema è anche una parte importante del design. È necessario combinare dati meteorologici storici locali e tipici modelli di vento e sabbia per valutare la risposta strutturale in condizioni meteorologiche estreme.

Suggerimenti di funzionamento e manutenzione e gestione
Il funzionamento e la manutenzione negli ambienti del deserto sono una parte importante per garantire le prestazioni a lungo termine delle centrali elettriche. Le misure di funzionamento e manutenzione consigliate includono:
*Pulire regolarmente i moduli fotovoltaici, che possono essere spruzzati da droni, attrezzatura a secco o sistemi di pulizia automatica;
*Controllare se le parti di connessione della staffa sono sciolte o corrose;
*Per il sistema di tracciamento, è necessario monitorare se gli attuatori sono bloccati nella sabbia;
*Rafforzare la costruzione e la manutenzione degli impianti di controllo del vento e della sabbia intorno all'area.
*Allo stesso tempo, l'installazione di un sistema di monitoraggio remoto può comprendere lo stato del funzionamento del sistema in tempo reale e ridurre il numero di persone che entrano in aree ad alta temperatura e ad alto rischio.

Trend di sviluppo del sistema di montaggio del Desert PV
Con la promozione su larga scala di progetti fotovoltaici nel deserto, la futura direzione tecnica dell'evoluzione del sistema di montaggio del Desert PV include principalmente:
*Progettazione di installazione modulare per migliorare l'efficienza della costruzione;
*Aggiornamento del materiale, come materiali compositi leggeri ad alta resistenza;
*Supporto di funzionamento e manutenzione intelligenti, come il monitoraggio del sensore e l'avvertimento di guasto dell'IA;
*Combinato con il ripristino ecologico per raggiungere la co-costruzione della protezione energetica e ambientale.
Spinto dalla politica sia dalla politica che dalla domanda di mercato, il fotovoltaico del deserto diventerà una forza importante nel promuovere la portata della nuova energia e posizionerà richieste più elevate sull'adattabilità dei sistemi di supporto fotovoltaico.