关于新型光伏结构及C钢夹块的研究方案

                             关于新型光伏结构及C钢夹块的研究方案

                      ,王仕鹏,卢凯,刘圣宾

正泰安能数字能源（浙江）股份有限公司  浙江省杭州市310000

摘要：在碳中和的全球化背景下，随着各主要国家地区明确“碳中和”目标，相关行业支持政策陆续出台，未来光伏行业将持续上行。且随着度电成本持续下降，光伏新增装机规模仍将处于高位，对于作为重要部件的光伏结构及用于C型钢横梁的C钢夹块来说也存在一个较好的发展前景。目前，光伏组件安装在C型钢横梁上采用的是压块固定形式，用压块固定光伏组件时，压块与C型钢横梁连接一般都采用在C型横梁上打定位孔，采用这种形式固定，装配效率低，针对这些问题，本文对一种具有创新性的光伏结构及用于C型钢横梁的C钢夹块进行了探索研究。

关键词：光伏结构、C型钢横梁的C钢夹块、装配效率

引言：作为处于现代化进程中的发展中大国，提高清洁能源使用比重正成为未来中国能源领域要解决的关键问题。“十四五”现代能源体系规划中提及，到2025年非化石能源消费比重提高到20%左右，非化石能源发电量比重达到39%左右，其中光伏发电处于重要地位。

太阳能光伏支架是太阳能光伏系统中为了摆放、安装、固定太阳能面板而设计的特殊支架，通常太阳能光伏支架使用c型钢与其他型钢拼装而成，c型钢包括主板，主板的两相对侧壁均固定有边板，主板上开设有多个沿其长度方向排列的拼接孔，对c型钢进行冲孔加工需要应用冲孔装置。目前使用的冲孔装置，一般都采用在C型横梁上打定位孔，采用这种形式固定，装配效率低，因此提出一种光伏结构及用于C型钢横梁的C钢夹块技术。

1、对用于C型钢横梁的C钢夹块的基本介绍

C型钢分为平板和方形，可直接用宽钢链冷轧或切割。槽钢是一种具有一定截面形状和规格的条形钢，是四种钢材之一。根据截面形状，槽钢分为简单截面槽钢和复杂截面槽钢。冷弯型钢是由钢板或带钢在冷条件下弯曲而成的各种截面形状的成品钢。冷弯型钢是一种经济的截面轻厚壁钢，又称钢冷弯型材或冷弯型材。C型钢由C型钢成形机自动加工而成。CC型钢的成型工艺可以根据给出的C型钢规格自动执行。C型钢按厚度划分，薄C型钢为4mm(超薄为0.2mm)，厚c型钢为4ー60mm，特厚c型钢为60ー115mm。C型钢按冷轧分为热轧和冷轧。

2、光伏设备技术领域的发展现状

目前，我国正加速调整国内能源结构，光伏行业将进入加速发展阶段，终端市场光伏装机需求持续增长，带动光伏行业内硅片厂商、太阳能电池厂商等对相关加工制造设备需求增长，从而拉动国内光伏设备行业持续发展。国内光伏设备行业内产能建设情况无法满足市场需求增长，行业市场供给情况偏紧。因此，为应对未来加速发展的下游市场、拥有足够的市场产能竞争力，国内光伏设备相关企业正持续增加企业产能建设投入，加速产品生产产能扩张。在下游市场需求增长的同时，产业技术迭代技术正持续加速，企业面对的市场技术要求难度持续增加。为满足市场需求、增加企业产品市场竞争力，业内企业持续提升设备研发投入，加速打造企业核心竞争力。此外随着国内光伏产业技术迭代更新加速，我国光伏设备行业竞争难度持续提升，企业间竞争持续加剧，产品技术核心竞争要求提升。因此，光伏设备行业市场份额将进一步向更有实力积累、技术创新能力更高的行业头部企业集中，行业市场集中度将进一步得以提升。

同时，国内光伏行业内补贴政策正在逐步退出市场，同时政策鼓励加快推动光伏行业关键基础材料、设备、零部件等技术升级，提升产品全周期智能化、信息化水平，如将HJT电池等性能更高的光伏产品列入高新产品技术研发之列，持续推动光伏产业技术迭代加速，产业链下游厂商降本增效需求大幅增长，对上游光伏设备行业产品各方面精度要求持续提升，全面拉动光伏设备行业产品技术革新，推动行业各领域高技术发展。这些政策的实行以及通过分析光伏设备技术领域的发展现状，可以知道光伏结构及用于C型钢横梁的C钢夹块技术的发展具有广阔的市场前景。

3、用于C型钢横梁的C钢夹块的发展方案

一种用于C型钢横梁的C钢夹块，包括第一侧板、第二侧板和设于第一侧板、第二侧板之间的中间板，第一侧板、中间板和第二侧板形成C型框；第一侧板上远离中间板的边部在宽度方向上依次包括第一部分板面和第二部分板面，第一部分板面朝向C型框内侧翻转形成卷边，第二部分板面构成安装板，安装板上贯穿设置安装孔。第一侧板与中间板之间的夹角范围为87°至89°，第二侧板与中间板之间的夹角范围为87°至89°。第一侧板的一边缘在宽度方向上的两端各对接一个第二侧板，各第二侧板分别对接一个中间板。安装板在宽度方向上的两侧分别设置有卷边。卷边为第一部分板面向C型框内部三次翻转形成的C型钩体。第一侧板包括侧板主体，侧板主体位于边部和中间板之间；第二侧板的长度小于侧板主体的长度。   

光伏结构，包括C型钢横梁和光伏组件，还包括如上C钢夹块；C型钢横梁包括一个主板、两个第一边板和两个第二边板，两个第一边板并列设置，两个第一边板在长度方向上的一边缘分别连接于主板的两个对边，在长度方向上的另一边缘分别连接一个第二边板，且两个第二边板位于两个第一边板之间，以使主板、两个第一边板和两个第二边板构成C形结构；C钢夹块扣设于C型钢横梁的外侧，其中，第一侧板、第二侧板夹紧两个第一边板，中间板贴合于主板，卷边扣合于一个第二边板上；光伏组件通过螺栓连接于安装孔。

在装配于C型钢横梁时，C钢夹块可以扣设在C型钢横梁的外侧，利用第一侧板和第二侧板夹住C钢夹块，利用卷边扣合于C型钢横梁的一个边缘，能够实现C钢夹块在C型钢横梁的安装，C型钢横梁无需开孔，安装稳定性强，安装效率高，之后，在装配光伏组件时，将光伏组件螺栓连接于安装孔即可。另外，C钢夹块拆装方便，且C钢夹块在C型钢横梁上的安装位置也可以根据光伏组件的需要进行调节，可以使得C型钢横梁适用于不同型号的光伏组件的装配，调整方便，可节省材料。

  4、光伏结构及用于C型钢横梁的C钢夹块具体实施方案

研究的核心是提供一种用于C型钢横梁的C钢夹块，其与C型钢横梁的装配效率较高。另一核心是提供一种包括上述C钢夹块的光伏结构，装配效率高。提供C钢夹块，用于C型钢横梁4，其中，C型钢横梁4包括一个主板43、两个第一边板41和两个第二边板42，两个第一边板41并列设置，两个第一边板41在长度方向上的一边缘分别连接于主板43的两个对边，两个第一边板41在长度方向上的另一边缘分别连接一个第二边板42，且两个第二边板42位于两个第一边板41之间，以使主板43、两个第一边板41和两个第二边板42构成C形结构。C钢夹块包括第一侧板1、第二侧板2和设于第一侧板1、第二侧板2之间的中间板3，第一侧板1、第二侧板2和中间板3形成的C型框，中间板3在长度方向上的一边缘与第一侧板1在长度方向上的一边缘对接，中间板3在长度方向上的另一边缘与第二侧板3在长度方向上的一边缘对接。第一侧板1上远离中间板3的边部在宽度方向X上依次包括第一部分板面11和第二部分板面12。第一部分板面11朝向C型框内侧翻转形成卷边13。第二部分板面12构成安装板14，安装板14上贯穿设置安装孔141。

在装配于C型钢横梁4时，C钢夹块可以扣设在C型钢横梁4的外侧，利用第一侧板1和第二侧板2夹住C钢夹块，利用卷边13扣合于C型钢横梁4的一个边缘，能够实现C钢夹块在C型钢横梁4的安装，C型钢横梁4无需开孔，安装效率高，安装稳定性强，之后，在装配光伏组件5时，将光伏组件5通过螺栓44连接于安装孔141即可。另外，C钢夹块拆装方便，且C钢夹块在C型钢横梁4上的安装位置也可以根据光伏组件5的需要进行调节，可以使得C型钢横梁4适用于不同型号的光伏组件5的装配，调整方便，可节省材料。进一步地，第一侧板1与中间板3之间的夹角、第二侧板2与中间板3之间的夹角小于90°，第一侧板1与中间板3之间的夹角范围为87°至89°，第二侧板2与中间板3之间的夹角范围为87°至89°。通常，第一边板41和主板43之间的夹角为90°，基于本实施例中C钢夹块的夹角范围限定，可以保证第一侧板1、第二侧板2压紧第一边板41。

  5、光伏结构及用于C型钢横梁的C钢夹块技术的优点

  该项技术研究能够实现C钢夹块在C型钢横梁的安装，C型钢横梁无需开孔，安装稳定性强，安装效率高，之后，在装配光伏组件时，将光伏组件螺栓连接于安装孔即可。另外，C钢夹块拆装方便，且C钢夹块在C型钢横梁上的安装位置也可以根据光伏组件的需要进行调节，可以使得C型钢横梁适用于不同型号的光伏组件的装配，调整方便，可节省材料。通过这种新型的光伏结构及用于C型钢横梁的C钢夹块技术，不仅可以解决之前设备所具有的缺点，同时也可以促进光伏事业的发展，有利于环境的保护与社会安全。

结语：

在双碳目标和能源革命背景下，光伏行业持续高速增长。同时，近年来，国家相继发布一系列政策来支持光伏发电行业，从“十一五”期间要求积极发展太阳能等新能源，到“十四五”期间明确主张集中式和分布式能源并举的发展模式，大力提升光伏发电规模，均利于光伏发电市场的发展，有利于光伏设备技术领域的进步。所以，加快促进光伏结构及用于C型钢横梁的C钢夹块技术的创新发展是社会经济发展的产物，我们要不断推动技术的发展进步，促进相关产业繁荣发展。

参考文献：

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