Pustinjski PV ugradni sustav

Energetska implementacija u ekstremnim okruženjima: Istraživanje aplikacije za montažu pustinjskih PV -a

Pozadina fotonaponskog razvoja u pustinjskim područjima
Globalna energetska struktura ubrzava svoju transformaciju. Pustinjska područja postala su važna područja za primjenu fotonaponskih elektrana zbog visokog intenziteta sunca i bogatog zemljišnog resursa. Osobito u sjeverozapadnoj Kini, Sjevernoj Africi, Bliskom Istoku i dijelovima Amerike, godišnji prosjek lakih resursa mnogo je veći od ostalih regija, pružajući dobar temelj za razvoj solarne energije. Pustinjski PV ugradni sustav je posebna struktura potpore koja je namijenjena prilagodbi ekstremnim klimatskim uvjetima i složenim oblicima zemljišta u ovoj pozadini.

Karakteristike pustinjskog okoliša i izazova za fotonaponsko ugradnju
Prirodno okruženje u pustinjskim područjima prilično se razlikuje od konvencionalnih zemaljskih sustava, koji postavlja veće zahtjeve na dizajn i materijale montažnih sustava:
* Razlika u visokoj temperaturi: Temperaturna razlika između dana i noći je velika, što postavlja test na toplinsku ekspanziju i kontrakciju konstrukcije;
* Snažan vjetar i pijesak: česta vjetra i pijeska, krupne veličine čestica i jaka habanja na površini komponenti;
* Sušna klima: oskudne oborine, niska učestalost elektrana i montažni sustav mora imati visoku sposobnost samočišćenja;
* Temelj mekog tla: loša površinska stabilnost, dizajn temelja treba posebno ojačati;
* Komponente korozivnih vjetra i pijeska: Neka pustinjska područja sadrže sali za fiziološku otopinu i alkalne komponente u vjetru i pijesku, što može pogoršati koroziju metala.
Pustinjski PV ugradni sustav mora ne samo da zadovoljava osnovnu funkciju ležaja, već također ima karakteristike otpornosti na vjetar i pijesak, otpornost na koroziju i snažnu toplinsku stabilnost.

Načela strukturnog tipa i dizajna
Prema projektnoj skali, izgledu komponente i uvjetima terena, sustav pustinjskih nosača uglavnom je podijeljen u sljedeće kategorije:
1. Fiksni nosač nagiba
Ova vrsta sustava prihvaća metodu instalacije fiksnog kuta, s jednostavnom strukturom, prikladnom instalacijom i jednostavnim za promicanje u velikoj mjeri. Kut nagiba određuje se prema lokalnoj širini i raspodjeli svjetlosti, a obično se postavlja između 20 i 35 stupnjeva.
*Struktura: Koriste se komponente s pocinčanim čelikom ili aluminijskim legurama, a struktura okvira je stabilna;
*Prednosti: niski zahtjevi za održavanjem, prilagodljivi prašnjavim okruženjima;
*Ograničenja: Učinkovitost proizvodnje energije tijekom cijele godine može biti ograničena fiksnom postavkom nagiba.
2. Podesivi kutni nosač
Kut nagiba se prilagođava mehanički ili ručno, prikladan za područja s očitim sezonskim razlikama u suncu. Struktura podešavanja kuta mora imati stabilan mehanizam za zaključavanje kako bi se spriječilo smetnje vjetra i pijeska.
*Primjenjivi scenariji: srednje i velike prizemne stanice;
*Značajke: Poboljšajte učinkovitost proizvodnje električne energije pri niskim kutovima sunca zimi;
*Izazovi: Osigurajte da je uređaj za podešavanje kuta kontinuirano pouzdan pod poklopcem od vjetra i pijeska.
3.
Način proizvodnje električne energije visoke učinkovitosti, komponente se kreću sa sunčevom putanje. Pustinja ima snažno sunce i dugo vrijeme sunca, što je idealno mjesto za praćenje sustava. Međutim, njegova je struktura složena i zahtijeva visok rad i održavanje.
*Ključne točke: Motorni sustav visoke razine zaštite, Dizajn stabilnog potpornog stupaca;
*Rizik: U ekstremnom vremenu pješčane oluje, pokretni dijelovi mogu nositi više ili džem;
*Protiv izmjera: Dodajte zaštitne poklopce i koristite mazive za brtvljenje podmaza.

Postupak odabira i zaštite materijala
U visokoj koroziji i jakom okruženju pustinje vjetra i pijeska, materijalne performanse izravno su povezane sa stabilnošću i životom sustava:
*Čelična vrsta: Čelika pocinčana od Q235B ili Q355B koristi se često, a debljina površinske galvanizacije obično treba doseći ≥80 μm ili više;
*Materijal od aluminijske legure: Aluminij 6063-T5/6005-T5 naširoko se koristi u antikorozijskim strukturama, ali dizajn presjeka treba ojačati u područjima s visokim vjetrovima;
*Vijci i pričvršćivači: Upotrijebite nehrđajući čelik 304 ili Dacromet za prevenciju hrđe;
*Površinski tretman: anodiziranje, elektroforetski premaz, premaz u prahu i druge metode za poboljšanje otpornosti na koroziju.
Proces zaštitnog sloja mora uzeti u obzir otpornost na habanje pod dugoročnim kontaktom s vjetrom i pijeskom kako bi se izbjegla strukturna izloženost zbog površinskog ljuštenja.

Vrsta temelja i dizajn prilagodljivosti temelja
Površinska struktura pustinje je raznolika, neke su pješčane dine, a neke polukarne pustinje. Sustav zaklade za podršku mora biti fleksibilno usklađen:
1. Temelj za gomilu vijaka
Obično se koristi u područjima sa slabim kapacitetom ležaja tla, brzom konstrukcijom, malim oštećenjima, lako se uklanjaju i ponovo upotrebljavaju.
* Snažna prilagodljivost, može prodrijeti u meke slojeve tla;
* Može se preispitati s geološkom opremom za bušenje;
* Potrebno je razmotriti integritet anti-rustičkog premaza.
2. temelj gomile
U nekim područjima mogu se koristiti čelične gomile ili montažne betonske gomile, koje imaju visoku nosivu sposobnost i pogodne su za projekte s velikim opterećenjem vjetra.
* Teška oprema potrebna je za izgradnju, a količina posla je velika;
* Testovi statičkog penetracije moraju se provesti unaprijed kada postoje velike geološke razlike;
* Dizajn mora odrediti dubinu gomile na temelju raspodjele slojeva i analize stresa.
3. Fondacija cementa
Uglavnom se koristi u projektima elektrana u uvjetima otvrdnjavanja tla, posebno u područjima gdje gomilanje nije dopušteno.
* Visoka stabilnost, nešto veći troškovi od ostalih oblika;
* Dugo razdoblje gradnje, visoki građevinski zahtjevi;
* Loša sposobnost da se nosi s nagodbom zaklade.

Strukturne strategije otpora vjetra i kontrole prašine
U pustinjskim područjima s čestim vjetrom i pješčanim olujama, ne može se zanemariti strukturni otpor vjetra i prevencija prašine:
* Dizajn opterećenja vjetra: treba formulirati na temelju lokalnih podataka o brzini vjetra i obično se dizajnira prema razini brzine vjetra od jednom u 50 godina;
* Dizajn ventilacije modula za modul: Optimizirajte otpornost na vjetar ostavljajući praznine u potpornoj strukturi;
* Upravljanje zaštitom prašine: redovito čišćenje modula, upotreba stakla modula otpornog na prašinu;
* Zaštita nagiba i površinsko sabijanje: Spriječite da se temelj izloži i erodira vjetrom ili isprane.

Strukturna optimizacija puta za pustinj PV ugradbeni sustav prilagođavajući se ekstremnim okruženjima

Posebnost fotonaponske konstrukcije u pustinjskim područjima
Pustinjska područja imaju ogromnu neiskorištenu zemlju i visoke sunčeve resurse, koji su pogodni za veliku fotonaponsku proizvodnju energije. Međutim, posebni geografski i klimatski uvjeti također donose poteškoće u izgradnji. Na primjer, visoka temperatura, česti vjetar i pijesak, velika temperaturna razlika između dana i noći, loš kapacitet površinskog ležaja i drugi problemi osporavat će strukturnu stabilnost i dugoročnu radnu učinkovitost fotonaponskih elektrana. Dakle, dizajn Pustinjski PV ugradni sustav Potrebno je optimizirati u strukturi, materijalima i metodama konstrukcije kako bi se prilagodio oštrom okruženju.

Strukturne vrste montažnog sustava pustinjskog PV -a
Uobičajeni fotonaponski sustavi za podršku u pustinjskim okruženjima uključuju:
* Podrška fiksnim nagibom: dobra strukturna stabilnost, jednostavna ugradnja, široko se koristi u područjima s jakim vjetrom i pijeskom.
* Podrška podesivog kuta: može prilagoditi kut prema sezoni kako bi se poboljšala učinkovitost proizvodnje energije, ali struktura je složenija i ima visoke zahtjeve za održavanjem.
* Podrška za praćenje (jednoosna ili dvostruka os): može automatski pratiti sunčevu putanju kako bi se povećala stvaranje energije, a koristi se u nekim pustinjskim projektima na pilot osnovi, ali ima veće zahtjeve za stabilnost strukture podrške i sustav za kontrolu pijeska.
Odabir različitih vrsta sustava za podršku u pustinjskom okruženju mora se sveobuhvatno procijeniti u kombinaciji s čimbenicima kao što su cijena električne energije, trošak zemljišta, praktičnost građevine i kapacitet za održavanje.

Odabir materijala i liječenje protiv korozije
Pustinjska područja su suha i vjetrovita tijekom cijele godine, a materijali se suočavaju s kontinuiranom erozijom vjetra i ultraljubičastom zračenjem. Uobičajene metode odabira i liječenja materijala uključuju:
*Vruće galvanizirani čelik: ima snažnu otpornost na koroziju i trenutni je glavni izbor.
*Nosač aluminijske legure: lagana težina, dobra otpornost na koroziju, pogodna za projekte s niskim zahtjevima za opterećenjem.
*Konektori od nehrđajućeg čelika: Koristi se za povezivanje dijelova za sprečavanje labavljenja i korozije tijekom dugotrajnog rada.
*Površina za prskanje ili anodizaciju tretmana: dodatno pojačajte otpornost na koroziju i UV otpornost na površinu materijala i proširite vijek trajanja sustava.
Dobro podudaranje materijala i procesa može učinkovito poboljšati stabilnu sposobnost rada pustinjskog PV ugradnje u visoko korozivnom i vjetrovitom okruženju.

Dizajn temelja i prilagodljiva strategija izgradnje
Pustinjska površina uglavnom je mekog pijeska ili fiziološkog alkalnog zemljišta, što ima visoke zahtjeve za kapacitet ležaja u temelju. Uobičajeni obrasci zaklade uključuju:
*Temelj za vijak: Jednostavna konstrukcija, pogodna za pjeskovito tlo, a kasnije se lako rastavljaju i sastavljaju.
*Temelj Pile: pogodno za pustinsko tlo s jakim sabijanjem, dobrom stabilnošću, ali visokim zahtjevima za građevinsku opremu.
*Cementne gomile na mjestu: koristi se u područjima sa složenim geološkim uvjetima ili razinama podzemnih voda, s dugim razdobljem gradnje.
U specifičnoj konstrukciji potrebno je provoditi dovoljno geoloških istraživanja za procjenu čimbenika kao što su struktura stratuma, razina podzemne vode, tlak opterećenja vjetrom itd. Kako bi se utvrdila razumna vrsta temelja i usvojila mehanizirane metode konstrukcije za smanjenje ljudskih pogrešaka.

Prevencija pijeska i dizajn strukturne stabilnosti
Utjecaj pijeska i prašine na fotonaponske module i sustave nosača uglavnom se odražava na:
* Pokrivanje površine modula, što utječe na učinkovitost proizvodnje energije;
* Akumuliranje u strukturi nosača, ubrzavajući habanje i koroziju;
* Vremenski vjetrovi i pijesak uzrokuje promjene strukturnih stresa.
* Da bi se smanjili ovi učinci, dizajn pustinjskog PV ugradnje mora razmotriti:
* Podignite zazor tla na dnu nosača kako biste smanjili nakupljanje pijeska i prašine;
* Optimizirajte kut nagiba rasporeda modula i upotrijebite snagu vjetra za samočišćenje;
* Ojačajte vezu između nosača i tla kako biste poboljšali otpornost na vjetar;
* Postavite ograde od vjetra i pijeska ili biljne pojaseve kako biste stvorili tampon zonu kako biste smanjili eroziju vjetra.
Analiza simulacije stresa sustava također je važan dio dizajna. Potrebno je kombinirati lokalne povijesne meteorološke podatke i tipične modele vjetra i pijeska kako biste procijenili strukturni odgovor u ekstremnim vremenskim uvjetima.

Prijedlozi rada i održavanja i upravljanja
Rad i održavanje u pustinjskom okruženju važan su dio osiguranja dugoročnih performansi elektrana. Preporučene mjere rada i održavanja uključuju:
*Redovito čisti fotonaponski moduli, koji se mogu prskati bespilotnim letjelicama, opremom za suhu četkanju ili automatskim sustavima čišćenja;
*Provjerite jesu li dijelovi vezanja nosača labavi ili korodirani;
*Za sustav praćenja potrebno je pratiti jesu li pokretači zaglavljeni u pijesku;
*Ojačajte izgradnju i održavanje postrojenja za kontrolu vjetra i pijeska širom područja.
*Istodobno, instaliranje sustava daljinskog praćenja može shvatiti status rada sustava u stvarnom vremenu i smanjiti broj ljudi koji ulaze u visoke temperature i visoko rizična područja.

Razvojni trend pustinjskog PV ugradbenog sustava
S velikim promocijom pustinjskih fotonaponskih projekata, budući smjer tehničke evolucije pustinjskog PV sustava za ugradnju uglavnom uključuje:
*Modularni dizajn instalacije za poboljšanje učinkovitosti gradnje;
*Nadogradnja materijala, poput laganih kompozitnih materijala visoke čvrstoće;
*Inteligentna podrška za rad i održavanje, poput nadzora senzora i upozorenja o greškama AI;
*U kombinaciji s ekološkom obnovom radi postizanja konstrukcije energije i zaštite okoliša.
Vođen i politikom i tržišnom potražnjom, pustinjska fotonapon postat će važna sila u promicanju razmjera nove energije i postavit će veće zahtjeve prilagodljivosti fotonaponskih sustava podrške.