01研究背景
光伏支架作為光伏發(fā)電陣列中的核心組成部分，承擔著對光伏板進行承托和固定的關(guān)鍵任務(wù)。在采煤沉陷區(qū)進行光伏發(fā)電項目的布置時，光伏支架常常面臨地基不均勻沉降的嚴峻挑戰(zhàn)。這種地基沉降現(xiàn)象不僅會導(dǎo)致光伏支架出現(xiàn)歪斜，還會引發(fā)光伏板的損壞，甚至造成光伏陣列整體起伏過大、不連續(xù)等一系列問題。這些問題不僅嚴重影響了光伏發(fā)電系統(tǒng)的發(fā)電效率，還大幅增加了日常運維的成本。為了有效解決這些問題，本研究提出了一種專門適用于采煤沉陷區(qū)的模塊化組裝式可調(diào)光伏支架，旨在通過技術(shù)創(chuàng)新提升光伏發(fā)電系統(tǒng)的穩(wěn)定性和經(jīng)濟性。
02研究內(nèi)容
本研究圍繞模塊化組裝式可調(diào)光伏支架的設(shè)計、制造、安裝及性能測試等方面展開系統(tǒng)研究。具體內(nèi)容包括但不限于：支架結(jié)構(gòu)的設(shè)計優(yōu)化、材料選擇與性能分析、模塊化組裝工藝的開發(fā)、可調(diào)機構(gòu)的性能驗證以及在實際采煤沉陷區(qū)環(huán)境中的應(yīng)用效果評估等。
03主要創(chuàng)新點
1. 材料易取，標準化生產(chǎn)，運輸簡單，組裝方便：該光伏支架采用易于獲取的常規(guī)材料，通過標準化生產(chǎn)工藝進行批量制造，確保了產(chǎn)品質(zhì)量的穩(wěn)定性和一致性。同時，支架的設(shè)計充分考慮了運輸和安裝的便捷性，模塊化結(jié)構(gòu)使得運輸過程更加簡單高效，現(xiàn)場組裝操作也極為方便，大大縮短了施工周期。
2. 可單個或整區(qū)調(diào)整光伏板的傾向、傾角，可調(diào)范圍0~45°：該支架系統(tǒng)具備靈活的調(diào)節(jié)功能，能夠根據(jù)實際需求對單個光伏板或整個區(qū)域的光伏板進行傾向和傾角的調(diào)整。其可調(diào)范圍覆蓋了0到45度的廣泛區(qū)間，充分適應(yīng)了不同光照條件和地形環(huán)境的要求，有效提升了光伏發(fā)電系統(tǒng)的發(fā)電效率。
3. 光伏板或支架部件拆裝、更換便捷：支架設(shè)計采用了易于拆裝的結(jié)構(gòu)形式，使得光伏板及其支架部件的更換和維護工作變得極為便捷。這不僅大大降低了運維人員的勞動強度，還顯著提高了系統(tǒng)維護的效率，減少了因維護導(dǎo)致的停機時間，進一步提升了光伏發(fā)電系統(tǒng)的整體運行性能。
04推廣應(yīng)用
當前，在10萬千瓦的農(nóng)光互補項目以及15萬千瓦的項目中，該技術(shù)已成功實施，并取得了令人矚目的成效，獲得了設(shè)計方和業(yè)主方的一致贊譽。該技術(shù)顯著降低了采煤沉陷區(qū)光伏項目的運營和維護成本。由于選用的材料易于獲取，并且采用模塊化設(shè)計，實現(xiàn)了標準化生產(chǎn)，運輸便捷，現(xiàn)場組裝迅速，從而大幅降低了材料成本和人工成本。此外，該技術(shù)的可調(diào)節(jié)性解決了光伏支架在運維期間可能出現(xiàn)的傾斜、損壞以及光伏板陣列不連續(xù)等問題，實現(xiàn)了少更換或免更換，確保了長期穩(wěn)定使用。對于不同規(guī)模的光伏電站而言，采用該裝置在安裝費用和設(shè)備費用方面，綜合經(jīng)濟效益可達10萬至300萬元。該技術(shù)有效解決了采煤沉陷區(qū)光伏支架的傾斜和損壞問題，降低了光伏支架的生產(chǎn)、運輸、安裝和維護成本，顯著提升了光伏支架的使用壽命和工程質(zhì)量，具有顯著的社會效益。
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