山地光伏支架及其新型基础形式的应用分析

山地光伏支架及其新型基础形式的应用分析

肖传智

中国电建集团江西省电力设计院有限公司

330096

摘要：山地地形对光伏系统的安装和运行带来了一定的挑战，传统的支架形式在山地环境中往往存在一些问题，如土地利用率低、施工难度大、基础稳定性差等。为了解决这些问题，研究者们积极探索新型基础形式的应用，以提高山地光伏系统的效率和可持续性。这些新型基础形式具有灵活性、稳定性和可调节性的特点，能够更好地适应山地地形特点，提高光伏系统的发电效率和土地利用率。

关键词：山地；光伏支架；新型基础形式

引言

山地地形的复杂性给光伏系统的安装和运行带来了一定的困难，传统的支架形式往往无法完全适应山地环境的要求。为了解决这一问题，研究者们不断探索新型基础形式的应用，以提高山地光伏系统的效率和可持续性。这些新型基础形式可以根据山地地形的特点进行灵活设计，提高光伏系统的安装效率、发电效率和土地利用率。

1山地光伏支架的概述

山地光伏支架是指在山地地形条件下用于安装太阳能光伏板的支撑结构。山地光伏系统由于地形复杂，面临着安装困难、光伏板倾斜度调整困难、土地利用率低等问题，因此需要设计和使用特殊的支架来适应山地环境。山地光伏支架的作用主要有两个方面。首先，它提供了一个稳固的支撑结构，使得光伏板能够稳定地安装在山地上，不受地形变化和风力影响。其次，它可以调整光伏板的倾斜度，以便最大程度地接收太阳辐射，提高光伏系统的发电效率。根据不同的安装方式和支撑结构，山地光伏支架可以分为多种类型。常见的包括固定支架、单轴追踪支架和双轴追踪支架。固定支架是最简单的一种，光伏板倾斜度固定不变。单轴追踪支架可以根据太阳位置自动调整光伏板的倾斜度，以获取最佳的太阳辐射角度。双轴追踪支架除了可以调整倾斜度，还可以根据太阳位置进行水平方向的跟踪，以进一步提高发电效率。传统的山地光伏支架存在一些问题和局限性。首先，安装困难是一个主要问题，由于山地地形的不规则性，支架的安装需要考虑地形变化，增加了施工难度。其次，传统支架的土地利用率较低，对山地资源的利用不够充分。此外，光伏板的倾斜度调整困难也限制了光伏系统的发电效率。为了解决传统山地光伏支架的问题，一些新型基础形式得到了广泛研究和应用。例如，一种基于螺旋桩的支架形式可以适应山地地形的不规则性，提高安装效率。另外，一种基于模块化设计的支架形式可以根据实际需求进行组合，灵活调整光伏板的倾斜度。这些新型基础形式在山地光伏系统中的应用，可以提高安装效率、光伏系统的发电效率和土地利用率。

2新型基础形式的介绍

传统山地光伏支架在应对山地地形的挑战和提高光伏系统效率方面存在一些问题。为了解决这些问题，一些新型基础形式得到了广泛研究和应用。这些新型基础形式具有独特的特点和优势，可以提高山地光伏系统的安装效率、发电效率和土地利用率。一种新型基础形式是基于螺旋桩的支架。传统的山地光伏支架需要进行大量的土方工程和基础处理，增加了施工难度和成本。而基于螺旋桩的支架形式可以直接将支架固定在地下，无需土方工程。螺旋桩具有良好的抗震性和稳定性，可以适应山地地形的不规则性，并减少对土地的破坏。此外，螺旋桩支架还可以根据实际需求进行高度调整，以适应光伏板倾斜度的要求。另一种新型基础形式是基于模块化设计的支架。传统的山地光伏支架通常是固定式的，无法灵活调整光伏板的倾斜度。而基于模块化设计的支架形式可以根据实际需求进行组合，灵活调整光伏板的倾斜度。模块化设计可以使支架更加适应山地地形的变化，提高了安装的灵活性和效率。此外，模块化设计还可以减少安装过程中的浪费和成本，并方便后期维护和升级。除了以上两种基础形式，还有其他一些新型基础形式在山地光伏系统中得到了研究和应用。例如，采用可调节倾斜度的支架形式可以根据太阳辐射角度实时调整光伏板的倾斜度，以获取最佳的发电效果。另外，一些基于混凝土桩的支架形式可以提高支架的稳定性和承载能力，适应山地地形的复杂性。这些新型基础形式的研究和应用，为山地光伏系统的安装和运行提供了新的思路和解决方案。

3新型基础形式的应用分析

3.1螺旋桩支架形式

螺旋桩支架形式是一种在山地光伏系统中广泛应用的新型基础形式。相比传统的山地光伏支架，螺旋桩支架无需进行大量的土方工程和基础处理，能够直接将支架固定在地下。螺旋桩具有出色的抗震性和稳定性，能够适应山地地形的不规则性，并且对土地的破坏较小。此外，螺旋桩支架还可以根据实际需求进行高度调整，以适应光伏板的倾斜度要求。螺旋桩支架的应用能够极大地简化山地光伏系统的安装过程，提高安装效率和施工质量。其优势在于节约成本、增加稳定性和灵活性，因此在山地光伏系统的应用中具有巨大的潜力。

3.2模块化设计支架形式

模块化设计支架形式是另一种在山地光伏系统中广泛应用的新型基础形式。传统的山地光伏支架通常是固定式的，无法灵活调整光伏板的倾斜度。而模块化设计支架形式通过采用可调节的支撑结构，可以根据实际需要方便地调整光伏板的倾斜度。模块化设计支架还具有易于安装、可重复利用和维护方便的特点，能够大大提高山地光伏系统的可靠性和可持续性。同时，模块化设计支架还能够适应不同类型和规模的光伏板，具有较强的适应性和灵活性。因此，模块化设计支架形式在山地光伏系统中具有广阔的应用前景。在模块化设计支架形式中，支架结构通常由预制模块组成，可以根据实际需要进行组合和调整。这种形式的支架具有较高的标准化和工业化程度，能够提高生产效率和质量控制。此外，模块化设计支架还可以适应不同地形和环境条件，如坡地、沙漠和海滨等。这种灵活性使得模块化设计支架可以在各种山地地形中广泛应用，满足不同项目的需求。因此，进一步研究和推广模块化设计支架形式对于山地光伏系统的发展具有重要意义。

3.3地面太阳能追踪支架形式

地面太阳能追踪支架形式是一种能够根据太阳位置自动调整倾斜度和方向的新型基础形式。传统的山地光伏支架倾斜度和方向固定，无法最大程度地捕捉太阳能。而地面太阳能追踪支架利用电动或液压系统，能够根据太阳位置实时调整支架的倾斜度和方向，使光伏板始终面向太阳，最大程度地吸收太阳能。地面太阳能追踪支架形式在山地光伏系统中具有极大的优势，能够提高光伏发电效率，增加系统的能源收益。随着太阳能技术的进一步发展和成熟，地面太阳能追踪支架形式有望成为山地光伏系统的主流基础形式。

结束语

新型基础形式的应用为山地光伏系统的安装和运行带来了新的机遇和挑战。基于螺旋桩的支架和基于模块化设计的支架形式在解决山地光伏系统安装难题方面具有独特的优势。通过合理利用地形特点和优化支架设计，可以提高光伏系统的效率、可靠性和土地利用率。然而，新型基础形式的应用仍面临着一些技术和经济上的难题，需要进一步研究和实践。相信随着技术的不断进步和经验的积累，新型基础形式将在山地光伏系统中发挥更大的作用，推动光伏产业的可持续发展。

参考文献

[1]高全全,马毅乐,徐海军.山地光伏钢管桩基础固定支架立柱的下料方法[J].太阳能,2020(04):47-50.

[2]罗民,翁军华,郑海兴等.山地光伏电站支架基础类型分析及选型探讨[J].太阳能,2019(10):74-76+62.

[3]塔拉,辛轲,阿力夫等.山地光伏发电站的特性及设计要点[J].内蒙古电力技术,2019,37(03):18-22.

[4]史兆培.伸缩式可调立柱在山地光伏电站施工中的质量控制[J].绿色环保建材,2019(06):243-244.

[5]陈佩霞.复杂山地光伏阵列布置及施工设计研究[D].昆明理工大学,2019.