Какие факторы следует учитывать при проектировании схемы фотоэлектрических опорных конструкций

Расположение опорных конструкций фотоэлектрических (PV) напрямую влияет на эффективность выработки электроэнергии, экономическую целесообразность и простоту строительства солнечной электростанции. Ключевые факторы, которые следует учитывать, включают:

1. Учет условий солнечного света

• Ориентация : Идеальная ориентация фотоэлектрических опор — на юг (для северного полушария), поскольку это максимизирует солнечное излучение и повышает эффективность выработки электроэнергии. Однако в практических ситуациях корректировки могут быть сделаны в определенном диапазоне от юга в зависимости от конкретного местоположения и характеристик солнечного света места установки. Как правило, отклонения до 30 градусов от южного направления оказывают относительно небольшое влияние на эффективность выработки электроэнергии.

• Угол наклона : Угол наклона фотоэлектрических опор должен быть оптимизирован с учетом местной широты и сезонных изменений. В северном полушарии угол наклона обычно устанавливается близким к широте места, чтобы гарантировать, что фотоэлектрические модули получают достаточно равномерный солнечный свет в течение года. Для различных сценариев применения и потребностей можно рассчитать и смоделировать более точные углы наклона, чтобы повысить эффективность выработки электроэнергии в определенные периоды или сезоны. Например, в регионах с более высоким спросом на электроэнергию летом можно использовать немного меньший угол наклона, а в регионах с более высоким спросом на электроэнергию зимой угол наклона можно увеличить.

2. Факторы, специфичные для конкретного места

• Установка на крыше : При установке фотоэлектрических опор на крыше здания учитывайте такие факторы, как форма крыши, площадь, несущая способность и наличие близлежащих препятствий. Обычно плоская или наклонная установка используется для увеличения площади крыши, при этом гарантируя, что установка не повлияет на гидроизоляцию крыши или структурную целостность здания. Если на крыше есть парапеты или другие препятствия, расположение опор необходимо тщательно спланировать, чтобы избежать затенения, которое может снизить эффективность.

• Наземная установка : для наземных фотоэлектрических установок планировка, как правило, более гибкая, но все же необходимо учитывать использование земли и топографические особенности. Обычно ряды панелей располагаются линейно или в шахматном порядке, чтобы обеспечить достаточное расстояние между фотоэлектрическими модулями, предотвратить затенение и облегчить строительство и обслуживание. В холмистых или горных регионах опоры должны быть расположены на разной высоте, чтобы адаптироваться к местности, гарантируя, что фотоэлектрические модули будут хорошо совмещены с естественным ландшафтом и получат больше солнечного света.

3. Требования к безопасному расстоянию

• Расстояние между модулями : Чтобы избежать затенения между соседними фотоэлектрическими модулями, что могло бы снизить энергоэффективность, расстояние между модулями должно определяться на основе местного угла высоты солнечного света и размера модулей. Обычно расстояние должно быть в 1,5–2 раза больше высоты модуля, чтобы модули получали достаточно солнечного света в течение года.

• Расстояние между рядами : Для нескольких рядов фотоэлектрических опор расстояние между рядами необходимо тщательно продумывать. Это расстояние должно не только предотвращать затенение переднего ряда на заднем ряду, но также обеспечивать пространство для доступа персонала и оборудования для обслуживания. Как правило, расстояние между рядами должно составлять от 3 до 5 метров, чтобы облегчить строительство, проверку и очистку.

4. Рекомендации по прокладке электропроводки

• Расположение короба для струн : при планировании компоновки рассмотрите возможность размещения коробов для струн, чтобы облегчить электрические соединения между фотоэлектрическими модулями. Коробку для струн следует размещать в центре массива или рядом с точкой подключения питания, чтобы минимизировать длину кабеля и уменьшить потери, тем самым снижая стоимость системы. Кроме того, убедитесь, что вокруг ящика для струн имеется достаточно места для эксплуатации и обслуживания.

• Кабельные каналы : спроектируйте разумные кабельные каналы, чтобы гарантировать, что кабели между фотоэлектрическими модулями проложены аккуратно и упорядоченно. Эти каналы должны избегать взаимодействия с опорными фундаментами или другими конструкциями, а также должны быть приняты защитные меры, предотвращающие механическое повреждение или коррозию кабелей. Кабельные каналы также должны обеспечивать отвод тепла и дренаж для обеспечения безопасной эксплуатации кабелей.

5. Учет ветровой и снеговой нагрузки

• Ветровая устойчивость : В зависимости от ветровых условий на месте установки конструкция и расположение фотоэлектрических опор должны быть спроектированы так, чтобы улучшить ветроустойчивость. В районах с высокими скоростями ветра может возникнуть необходимость увеличить количество опорных колонн, увеличить размеры поперечного сечения колонн и балок или добавить системы связей. Дополнительно при расстановке опор учитывайте направление ветра. При рядной планировке ориентация длинной стороны опор перпендикулярно преобладающему направлению ветра может помочь снизить ветровую нагрузку на конструкцию.

• Устойчивость к снегу : В районах с сильными снегопадами учитывайте возможное скопление и скатывание снега на фотоэлектрические модули. Угол наклона опор можно регулировать, чтобы обеспечить естественное соскальзывание снега; обычно угол наклона более 45 градусов облегчает соскальзывание снега. Также можно установить специальные устройства для удаления снега, такие как вибраторы или нагревательные провода, чтобы предотвратить накопление снега, которое может повредить модули и снизить эффективность выработки электроэнергии.

Принимая во внимание эти факторы, можно оптимизировать расположение фотоэлектрических опор для повышения эффективности, долговечности и простоты установки, обеспечивая долгосрочный успех проекта солнечной энергетики.