Sistem pelekap PV padang pasir

Penyebaran Tenaga dalam Persekitaran Extreme: Penyelidikan Aplikasi Sistem Pelekap PV Desert

Latar belakang perkembangan fotovoltaik di kawasan padang pasir
Struktur tenaga global mempercepatkan transformasinya. Kawasan padang pasir telah menjadi kawasan penting bagi penggunaan stesen kuasa fotovoltaik kerana intensiti cahaya matahari yang tinggi dan sumber tanah yang kaya. Terutama di barat laut China, Afrika Utara, Timur Tengah dan sebahagian Amerika, purata sumber cahaya tahunan jauh lebih tinggi daripada kawasan lain, menyediakan asas yang baik untuk pembangunan tenaga solar. Sistem pemasangan PV padang pasir adalah struktur sokongan khas yang direka untuk menyesuaikan diri dengan keadaan iklim yang melampau dan bentuk tanah yang kompleks di bawah latar belakang ini.

Ciri -ciri persekitaran padang pasir dan cabaran untuk pemasangan fotovoltaik
Persekitaran semulajadi di kawasan padang pasir agak berbeza dari sistem tanah konvensional, yang meletakkan keperluan yang lebih tinggi pada reka bentuk dan bahan sistem pelekap:
* Perbezaan suhu tinggi: Perbezaan suhu antara siang dan malam adalah besar, yang meletakkan ujian pada pengembangan haba dan penguncupan struktur;
* Angin dan pasir yang kuat: Angin dan pasir yang kerap, saiz zarah kasar, dan memakai teruk pada permukaan komponen;
* Iklim yang gersang: pemendakan yang terhad, kekerapan penyelenggaraan stesen kuasa yang rendah, dan sistem pelekap perlu mempunyai keupayaan pembersihan diri yang tinggi;
* Yayasan Tanah Lembut: Kestabilan permukaan yang lemah, reka bentuk asas perlu diperkuat;
* Komponen angin dan pasir yang menghakis: Sesetengah kawasan padang pasir mengandungi komponen garam dan alkali dalam angin dan pasir, yang boleh memburukkan lagi kakisan logam.
Sistem pemasangan PV padang pasir bukan sahaja memenuhi fungsi galas asas, tetapi juga mempunyai ciri -ciri rintangan angin dan pasir, rintangan kakisan, dan kestabilan terma yang kuat.

Jenis struktur dan prinsip reka bentuk
Menurut Skala Projek, susun atur komponen dan keadaan medan, sistem pendakap padang pasir dibahagikan kepada kategori berikut:
1. Kurungan kecondongan tetap
Sistem jenis ini mengamalkan kaedah pemasangan sudut tetap, dengan struktur mudah, pemasangan mudah, dan mudah dipromosikan secara besar -besaran. Sudut kecondongan ditentukan mengikut latitud tempatan dan pengedaran cahaya, dan biasanya ditetapkan antara 20 dan 35 darjah.
*Struktur: Komponen aloi keluli atau aluminium yang dipeluk panas digunakan, dan struktur bingkai stabil;
*Kelebihan: Keperluan penyelenggaraan yang rendah, disesuaikan dengan persekitaran yang berdebu;
*Batasan: Kecekapan penjanaan kuasa sepanjang tahun mungkin dihadkan oleh tetapan kecondongan tetap.
2. Kurungan sudut laras
Sudut kecondongan diselaraskan secara mekanikal atau secara manual, sesuai untuk kawasan yang mempunyai perbezaan cahaya matahari bermusim yang jelas. Struktur pelarasan sudut mesti mempunyai mekanisme penguncian yang stabil untuk mencegah gangguan angin dan pasir.
*Senario yang berkenaan: stesen janakuasa sederhana dan besar;
*Ciri -ciri: Meningkatkan kecekapan penjanaan kuasa pada sudut matahari yang rendah pada musim sejuk;
*Cabaran: Pastikan peranti pelarasan sudut terus dipercayai di bawah penutup angin dan pasir.
3. Penjejakan pendakap (paksi tunggal/paksi dwi)
Mod penjanaan kuasa kecekapan tinggi, komponen bergerak dengan trajektori matahari. Gurun mempunyai cahaya matahari yang kuat dan masa cahaya matahari yang panjang, yang merupakan tempat aplikasi yang ideal untuk sistem penjejakan. Walau bagaimanapun, strukturnya kompleks dan memerlukan operasi dan penyelenggaraan yang tinggi.
*Mata Utama: Sistem Motor Tahap Perlindungan Tinggi, Reka Bentuk Lajur Sokongan Stabil;
*Risiko: Dalam cuaca pasir yang melampau, bahagian yang bergerak boleh memakai lebih banyak atau jem;
*Penangguhan: Tambah penutup pelindung dan gunakan bahan pengedap pelincir.

Proses pemilihan dan perlindungan bahan
Dalam kakisan yang tinggi dan persekitaran angin dan pasir yang tinggi di padang pasir, prestasi material secara langsung berkaitan dengan kestabilan dan kehidupan sistem:
*Jenis keluli: Q235B atau Q355b yang dipeluk panas-panas digunakan dengan kerap, dan ketebalan galvanizing permukaan biasanya perlu mencapai ≥80μm atau lebih;
*Bahan aloi aluminium: 6063-T5/6005-T5 aluminium digunakan secara meluas dalam struktur anti-karat, tetapi reka bentuk keratan rentas perlu diperkuat di kawasan angin tinggi;
*Bolt dan pengikat: Gunakan keluli tahan karat 304 atau dacromet untuk pencegahan karat;
*Rawatan permukaan: anodizing, salutan elektroforetik, salutan serbuk dan kaedah lain untuk meningkatkan rintangan kakisan.
Proses lapisan pelindung mesti mempertimbangkan rintangan haus di bawah hubungan jangka panjang dengan angin dan pasir untuk mengelakkan pendedahan struktur akibat pengupasan permukaan.

Reka bentuk penyesuaian jenis asas dan asas
Struktur permukaan padang pasir adalah pelbagai, ada yang bukit pasir, dan ada yang padang pasir separa keras. Sistem Yayasan Sokongan perlu dipadankan dengan fleksibel:
1. Yayasan Tumpukan Skru
Biasa digunakan di kawasan yang mempunyai kapasiti galas tanah yang lemah, pembinaan cepat, kerosakan kecil, mudah dibongkar dan digunakan semula.
* Kesesuaian yang kuat, boleh menembusi lapisan tanah lembut;
* Boleh dikebumikan dengan peralatan penggerudian geologi;
* Integriti salutan anti-karat perlu dipertimbangkan.
2. Yayasan Pile
Di sesetengah kawasan, buasir keluli atau buasir konkrit pratuang boleh digunakan, yang mempunyai kapasiti galas yang tinggi dan sesuai untuk projek dengan beban angin yang besar.
* Peralatan berat diperlukan untuk pembinaan, dan jumlah kerja adalah besar;
* Ujian penembusan statik perlu dilakukan terlebih dahulu apabila terdapat perbezaan geologi yang besar;
* Reka bentuk perlu menentukan kedalaman cerucuk berdasarkan pengedaran strata dan analisis tekanan.
3. Yayasan simen
Kebanyakannya digunakan dalam projek stesen kuasa di bawah keadaan pengerasan tanah, terutamanya di kawasan di mana cerucuk tidak dibenarkan.
* Kestabilan yang tinggi, kos sedikit lebih tinggi daripada bentuk lain;
* Tempoh pembinaan yang panjang, keperluan pembinaan yang tinggi;
* Keupayaan yang lemah untuk mengatasi penyelesaian asas.

Struktur Rintangan Angin dan Strategi Kawalan Habuk
Di kawasan padang pasir dengan angin dan ribut pasir yang kerap, rintangan angin struktur dan reka bentuk pencegahan habuk tidak boleh diabaikan:
* Reka bentuk beban angin: harus dirumuskan berdasarkan data kelajuan angin yang melampau tempatan, dan biasanya direka mengikut tahap kelajuan angin sekali dalam 50 tahun;
* Reka bentuk pengudaraan backplane modul: Mengoptimumkan rintangan angin dengan meninggalkan jurang dalam struktur sokongan;
* Pengurusan perisai habuk: Pembersihan modul biasa, penggunaan kaca modul tahan habuk;
* Perlindungan cerun dan pemadatan permukaan: Mencegah asas daripada terdedah dan terhakis oleh angin atau dibasuh.

Laluan Pengoptimuman Struktural untuk Sistem Pemasangan PV Gurun Menyesuaikan diri dengan persekitaran yang melampau

Khusus pembinaan fotovoltaik di kawasan padang pasir
Kawasan padang pasir mempunyai tanah yang tidak digunakan dan sumber cahaya matahari yang tinggi, yang sesuai untuk penjanaan kuasa fotovoltaik berskala besar. Walau bagaimanapun, keadaan geografi dan iklim khas juga membawa kesukaran pembinaan. Sebagai contoh, suhu tinggi, angin dan pasir yang kerap, perbezaan suhu yang besar antara siang dan malam, kapasiti galas permukaan yang lemah dan masalah lain akan mencabar kestabilan struktur dan kecekapan operasi jangka panjang stesen kuasa fotovoltaik. Oleh itu, reka bentuk Sistem pemasangan PV padang pasir Perlu dioptimumkan dalam struktur, bahan dan kaedah pembinaan untuk menyesuaikan diri dengan persekitaran yang keras.

Jenis struktur sistem pemasangan PV padang pasir
Sistem sokongan fotovoltaik biasa di persekitaran padang pasir termasuk:
* Sokongan kecondongan tetap: Kestabilan struktur yang baik, pemasangan mudah, digunakan secara meluas di kawasan dengan angin berat dan pasir.
* Sokongan sudut laras: boleh menyesuaikan sudut mengikut musim untuk meningkatkan kecekapan penjanaan kuasa, tetapi strukturnya lebih kompleks dan mempunyai keperluan penyelenggaraan yang tinggi.
* Sokongan Penjejakan (paksi tunggal atau paksi dwi): secara automatik boleh mengikuti trajektori Sun untuk meningkatkan penjanaan kuasa, dan digunakan dalam beberapa projek padang pasir secara perintis, tetapi mempunyai keperluan yang lebih tinggi untuk kestabilan struktur sokongan dan sistem kawalan pasir.
Pemilihan pelbagai jenis sistem sokongan dalam persekitaran padang pasir perlu dinilai secara komprehensif dalam kombinasi dengan faktor -faktor seperti harga elektrik projek, kos tanah, kemudahan pembinaan dan kapasiti penyelenggaraan.

Pemilihan bahan dan rawatan anti-karat
Kawasan padang pasir kering dan berangin sepanjang tahun, dan bahan -bahan menghadapi hakisan angin berterusan dan radiasi ultraviolet. Kaedah pemilihan dan rawatan bahan biasa termasuk:
*Keluli tergalvani panas: Mempunyai rintangan kakisan yang kuat dan pilihan arus perdana semasa.
*Aluminium Alloy Bracket: Cahaya Berat, Rintangan Kakisan yang Baik, Sesuai untuk Projek dengan Keperluan Beban Rendah.
*Penyambung komponen keluli tahan karat: Digunakan untuk menghubungkan bahagian untuk mengelakkan longgar dan kakisan semasa operasi jangka panjang.
*Penyemburan permukaan atau rawatan anodizing: Selanjutnya meningkatkan rintangan kakisan dan rintangan UV permukaan bahan dan memanjangkan hayat sistem.
Pemadanan bahan dan proses yang baik dapat meningkatkan keupayaan operasi yang stabil sistem pemasangan PV padang pasir dalam persekitaran yang sangat menghakis dan berangin.

Reka bentuk asas dan strategi pembinaan penyesuaian
Permukaan padang pasir kebanyakannya pasir lembut atau tanah saline-alkali, yang mempunyai keperluan yang tinggi untuk kapasiti galas asas. Borang asas biasa termasuk:
*Skru Pile Foundation: Pembinaan mudah, sesuai untuk tanah berpasir, dan mudah dibongkar dan berkumpul kemudian.
*Yayasan Pile: Sesuai untuk tanah padang pasir dengan pemadatan yang kuat, kestabilan yang baik, tetapi keperluan yang tinggi untuk peralatan pembinaan.
*Simen Cast-in-Place Piles: Digunakan di kawasan dengan keadaan geologi yang kompleks atau paras air bawah tanah, dengan tempoh pembinaan yang panjang.
Dalam pembinaan tertentu, adalah perlu untuk menjalankan tinjauan geologi yang mencukupi untuk menilai faktor -faktor seperti struktur stratum, paras air bawah tanah, tekanan beban angin, dan lain -lain, untuk menentukan jenis asas yang munasabah, dan mengamalkan kaedah pembinaan mekanik untuk mengurangkan kesilapan manusia.

Pencegahan pasir dan reka bentuk kestabilan struktur
Kesan pasir dan habuk pada modul fotovoltaik dan sistem kurungan terutamanya dicerminkan dalam:
* Meliputi permukaan modul, yang mempengaruhi kecekapan penjanaan kuasa;
* Terkumpul dalam struktur kurungan, mempercepatkan haus dan kakisan;
* Cuaca angin dan pasir yang tinggi menyebabkan perubahan tekanan struktur.
* Untuk mengurangkan kesan ini, reka bentuk sistem pemasangan PV Desert perlu dipertimbangkan:
* Meningkatkan pelepasan tanah di bahagian bawah pendakap untuk mengurangkan pengumpulan pasir dan habuk;
* Mengoptimumkan sudut kecenderungan susunan modul dan menggunakan kuasa angin untuk pembersihan diri;
* Mengukuhkan hubungan antara pendakap dan tanah untuk meningkatkan rintangan angin;
* Sediakan pagar angin dan pasir atau tali pinggang tumbuhan untuk membentuk zon penampan untuk mengurangkan hakisan angin.
Analisis simulasi tekanan sistem juga merupakan bahagian penting dalam reka bentuk. Adalah perlu untuk menggabungkan data meteorologi sejarah tempatan dan model angin dan pasir yang tipikal untuk menilai tindak balas struktur di bawah keadaan cuaca yang melampau.

Cadangan Operasi dan Penyelenggaraan dan Pengurusan
Operasi dan penyelenggaraan di persekitaran padang pasir merupakan bahagian penting dalam memastikan prestasi jangka panjang stesen janakuasa. Langkah operasi dan penyelenggaraan yang disyorkan termasuk:
*Modul fotovoltaik yang kerap membersihkan, yang boleh disembur oleh pesawat, peralatan memberus kering atau sistem pembersihan automatik;
*Periksa sama ada bahagian sambungan pendakap longgar atau berkarat;
*Untuk sistem penjejakan, perlu memantau sama ada penggerak terjebak dalam pasir;
*Mengukuhkan pembinaan dan penyelenggaraan kemudahan kawalan angin dan pasir di sekitar kawasan tersebut.
*Pada masa yang sama, memasang sistem pemantauan jauh dapat memahami status operasi sistem dalam masa nyata dan mengurangkan bilangan orang yang memasuki kawasan suhu tinggi dan berisiko tinggi.

Trend Pembangunan Sistem Pemasangan PV Gurun
Dengan promosi besar-besaran projek photovoltaic padang pasir, arahan evolusi teknikal masa depan sistem pemasangan PV padang pasir terutamanya termasuk:
*Reka bentuk pemasangan modular untuk meningkatkan kecekapan pembinaan;
*Peningkatan bahan, seperti bahan komposit ringan berkekuatan tinggi;
*Operasi pintar dan sokongan penyelenggaraan, seperti pemantauan sensor dan amaran kesalahan AI;
*Digabungkan dengan pemulihan ekologi untuk mencapai pembinaan tenaga dan perlindungan alam sekitar.
Didorong oleh kedua -dua dasar dan permintaan pasaran, fotovoltaik padang pasir akan menjadi daya penting dalam mempromosikan skala tenaga baru, dan akan meletakkan permintaan yang lebih tinggi terhadap penyesuaian sistem sokongan fotovoltaik.