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目前国内常见的光伏支架形式有：固定式支架、固定可调倾角式支架、跟踪支架，以及应用于特殊场景的柔性支架和漂浮式支架。 尽管随着固定可调和跟踪支架的技术发展逐渐成熟，市场占比逐年增加，但固定支架市场占比依然高达70%-80%，依然是光伏支架中的主流。本文重点介绍固定支架、固定可调倾角式支架、跟踪支架的分类，并就固定支架的优化设计做初步的交流分享。 01 固定式支架 目前技术最为成熟、成本相对最低、应用最广泛的方式为固定式安装。固定式常用结构形式包括双柱支架系统方案和单桩支架系统方案。 均采用固定角度，朝向正南，一般选择全年组件面辐照量最大为固定支架角度，优点是对地基精度要求相对较低，结构简单后期维护少，但在所有支架类型中固定支架发电量最低。   上图分别为：双立柱支架结构剖面图、单桩支架结构剖面图（左右滑动查看） 02 固定可调式支架 固定可调式支架目前基本上为单柱形式，以调节方式分类，常见类型如下。 类型一：卡槽固定式 卡槽固定式支架设置卡槽、调节活动臂，调节活动臂与横梁连接，短横部件设置卡槽与立柱连接。卡槽固定式结构较为简单，但调解时需要多人调节，同步性较差，调节效率较低，且支撑杆与立柱连接处易生锈，后续维护成本较高。  类型二：弯弧梁式 弯弧梁式结构与固定支架类似，弯弧梁式采用弯弧梁替换固定支架的斜撑，并在弯弧梁上定位。弯弧梁式也需要多人调节，但转动支架较省力，调节效率较高，且结构可靠，后续维护成本较低。  类型三：千斤顶式 千斤顶式是通过千斤顶作为驱动、止动装置组成的固定可调结构。可调支架具有手动调节与电动调节接口，调节工具较为轻便，可重复使用、循环作业，可有效降低工作人员负担，提高调节效率。但调节丝牙裸露，易受风沙侵扰，后续维护成本较高。  类型四：推杆式 推杆机构固定可调结构，是通过推杆机构作为驱动、止动装置组成的固定可调结构。调节倾角时，可人工调节或使用市面上常规电动扳手，可有效降低工作人员负担，单方阵角度调节过程中一致性非常好，不会发生平面内的扭曲。  03 跟踪支架 同一地点一天内太阳高度角是不断变化的,因此光伏阵列在不同时间接收最大太阳辐射量的倾斜角度也是不断变化的。跟踪系统的功能是利用算法以确定太阳的实时位置，并通过电机编码器监控电机转角，使太阳始终对准电池板，以获得最大的入射太阳辐射能。跟踪支架在保证支架安全运行的前提下，从组件最优发电性能出发，针对不同天气状态，实时计算组件最佳发电角度，常见类型如下。 类型一：平单轴跟踪支架 平单轴跟踪支架的轴为南北向，组件由东向西转动跟踪太阳方位角。其具有对地基精度要求不高于固定支架、土建成本低，节省桩基础、多点支撑，抗风性能强、结构成本低，度电成本低，收益率及性价比高等优点。  类型二：斜单轴跟踪支架 斜单轴跟踪支架的轴为南北向，北高南低，对比平单轴更有利于光照辐射的收集。其具有对地基精度要求不高于固定支架、土建成本低，更适合高纬度地区等优点，缺点是抗风能力偏差，占地面积大，价格较高，在大型地面站上应用收益率及性价比较低。  类型三：双轴跟踪支架 双轴跟踪系统可跟踪太阳的方位角与高度角，实时精确跟踪太阳。优点是各支架类型中双轴提高发电量最高，可比固定支架提高25%--35%；缺点是价格高初始投资大，占地面积大（约为固定支架2倍），后期维护费用较高，在大型地面站应用性价比低。  04 固定式支架设计优化 支架用钢量对于项目成本有较大影响，为降低成本需要对其进行设计优化。对于固定式支架进行研究，控制唯一变量，得出设计方案后对比分析总用钢量。三大核心变量包括，等间距支架结构不同间距对比，不等间距支架结构对比和大小支架结构对比。 等间距支架结构不同间距对比，即对比在其他设计输入条件相同的情况下，不同支架间距的设计方案的用钢量情况。  3100mm间距组件支架布置图  4000mm间距组件支架布置图 等间距支架结构对比，即对比在其他设计输入条件相同的情况下，采用不等间距间距的设计方案的用钢量情况。 不等间距组件支架布置图 大小支架结构对比，即对比在其他设计输入条件相同的情况下，采用不同跨数和组件数的设计方案的用钢量情况，对比时折算为相同组件数。 等间距小支架组件支架布置图 不等间距小支架组件支架布置图 设计优化结论： 1、随着支架南北桩间距的增大，檩条截面增大，支架系统的用钢量增加。故从钢结构工程量角度出发，尽量选用小截面的檩条，即小跨度的支架间距。 2、在条件允许情况下，选择不等间距的跨度，能够降低檩条的弯矩，从而降低檩条的用钢量。 3、大小支架的用钢量因檩条截面未改变，故用钢量较接近。 05 总结 多种类型的支架形式已被运用在由设计公司主导设计的实际工程之中，有效提升了光伏组件的发电量。并通过对于支架系统的设计优化，有效降低了支架用钢量，达到降本增效的目的。 光伏发电已经成为新增能源中的主力军，随着光伏的快速发展，即安全可靠又能降本增效的支架形式也在不断更新迭代。在积极学习探索新型支架类型的同时，对于具体项目，应根据项目实际情况进行科学的比选和分析，在保证项目经济、安全的基础上，选择使用最适用于项目的支架类型并进行优化设计。 上图依次为：推杆式支架、推杆式固定可调支架、弯弧梁式支架 |
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来自： herahera > 《碳纤维复材及其连接技术》
