根據德國的統計數據,在一個大型太陽能發電站項目中,建安成本占光伏項目總投資的21%左右,而太陽能光伏支架的投資僅占總成本的3%左右。因此,相對于太陽能電站高額的投資,支架成本的波動并不是敏感因素,選擇支架的成本僅提高不足1%,然而如果選用的支架不合適,后期養護成本會大大增加,整體考慮并不合算。任何類型的太陽能光伏組件裝配部件,重要的特征之一是耐候性。需保證25年內結構必須牢固可靠,能承受如環境侵蝕,風、雪荷載和其它外部效應。的安裝,以的安裝成本達到的使用效果、幾乎免維護、可靠的維修、可回收,這些都是做選擇方案時所需要考慮的重要因素。目前一些支架企業應用了高耐磨材料以抵抗風力雪荷載和其它腐蝕作用,綜合利用了鋁合金陽極氧化,超厚熱鍍鋅,不銹鋼,抗UV老化等技術工藝來保證陽能支架和太陽能跟蹤的使用壽命。
為使力學計算方便,在SAP2000中對支架結構進行整體有限元分析時,常將支架橫梁建模成簡單的C型鋼形式,這樣計算結果就與真實結果有所出入。為準確計算出橫梁在不同工況下的應力,在SAP2000中對整體結構進行計算后,再在ANSYS中對實際的冷彎內卷C型鋼進行有限元分析,通過分析結果,可判定橫梁結構是否安全。 取一根4720mm橫梁進行有限元分析。光伏支架在某地使用時,受到了自重、風荷載、雪荷載、溫度荷載、等作用,將這些荷載進行組合,將不利組合時的荷載換算成面荷載,施加在橫梁上。得出了兩種橫梁在相同外荷載作用下的強度、剛度結果,冷彎內卷C型鋼強度結果。由計算結果可知,在荷載、約束等外部條件相同的情況下,冷彎內卷C型鋼的承載能力更好。簡化的C型鋼大應力為179MPa,大應變為6.83mm;冷彎內卷C型鋼的大應力為153Mpa,大應變為6.2mm。強度都小于Q235鋼的許用應力235/1.2=196MPa,剛度也滿足規范要求。
當前國際能源形勢相對嚴峻,各國都在極力尋找可以代替常規化石能源的新能源。此外核能發電的安全性讓疑,風能水能受地域和季節影響較大,然而太陽能作為取之不盡,用之不絕的清潔能源備受關注和加以利用。隨著大型地面、屋頂太陽能光伏系統的廣泛推廣與應用,太陽能光伏發電在電力供應中成為的發電源泉之一,同時為了保證光伏組件系統的可靠、安全、穩定的運行,必須要求太陽能組件的各個部件具有良好的抗風、抗雪壓、耐腐蝕等性能。本文設計的太陽能光伏支架安裝不僅滿足抗風、抗雪壓、耐腐蝕等性能,而且完全可以適合于地面矩陣太陽能、屋頂太陽能系統。此太陽能光伏支架在未來的光伏發電應用中具有良好的應用前景。