מָבוֹאof ארבע מערכות הרכבה פוטו-וולטאיות נפוצות
מהן מערכות הרכבה נפוצות של PV?
הרכבה סולארית לעמודה
מערכת זו היא מבנה לחיזוק קרקע שנועד בעיקר לענות על דרישות ההתקנה של פאנלים סולאריים גדולים ומשמש בדרך כלל באזורים עם מהירויות רוח גבוהות.
מערכת פוטו-וולטאית קרקעית
הוא משמש בדרך כלל בפרויקטים גדולים ומשתמש בדרך כלל ברצועות בטון כבסיס. תכונותיו כוללות:
(1) מבנה פשוט והתקנה מהירה.
(2) גמישות צורה מתכווננת כדי לעמוד בדרישות מורכבות של אתרי בנייה.
מערכת פוטו-וולטאית לגג שטוח
ישנן צורות שונות של מערכות פוטו-וולטאיות מגגות שטוחים, כגון גגות שטוחים מבטון, גגות שטוחים מפלדה צבעונית, גגות שטוחים מבני פלדה וגגות כדוריים, אשר בעלי המאפיינים הבאים:
(1) ניתן לפרוס אותם בצורה מסודרת בקנה מידה גדול.
(2) יש להם מספר שיטות חיבור יסודות יציבות ואמינות.
מערכת פוטו-וולטאית לגג משופע
למרות שמכונה מערכת פוטו-וולטאית עם גג משופע, ישנם הבדלים בין מבנים מסוימים. הנה כמה מאפיינים נפוצים:
(1) השתמשו ברכיבים בעלי גובה מתכוונן כדי לעמוד בדרישות של גגות רעפים בעוביים שונים.
(2) אביזרים רבים משתמשים בעיצובים מרובי חורים כדי לאפשר התאמה גמישה של מיקום ההרכבה.
(3) אין לפגוע במערכת האיטום של הגג.
מבוא קצר למערכות הרכבה פוטו-וולטאיות
התקנת PV - סוגים ופונקציות
התקנת תחנת כוח פוטו-וולטאית היא התקן מיוחד שנועד לתמוך, לקבע ולסובב רכיבים פוטו-וולטאיים במערכת סולארית פוטו-וולטאית. היא משמשת כ"עמוד השדרה" של תחנת הכוח כולה, מספקת תמיכה ויציבות, ומבטיחה פעולה אמינה של תחנת הכוח פוטו-וולטאית בתנאי טבע מורכבים שונים במשך למעלה מ-25 שנה.
בהתאם לחומרים השונים המשמשים לרכיבים העיקריים נושאי הכוח של הרכבת מערכת פוטו-וולטאית, ניתן לחלק אותם להרכבה מסגסוגת אלומיניום, הרכבה מפלדה והרכבה שאינה מתכתית, כאשר הרכבה שאינה מתכתית נפוצה פחות, בעוד שהרכבה מסגסוגת אלומיניום ולהרכבה מפלדה לכל אחת מהן מאפיינים משלה.
לפי שיטת ההתקנה, ניתן לסווג את התקנת ה-PV בעיקר להרכבה קבועה ולהרכבה באמצעות מעקב. התקנת מעקב עוקבת באופן פעיל אחר השמש לייצור חשמל גבוה יותר. הרכבה קבועה משתמשת בדרך כלל בזווית הנטייה המקבלת את קרינת השמש המקסימלית לאורך כל השנה כזווית ההתקנה של הרכיבים, אשר בדרך כלל אינה ניתנת להתאמה או דורשת כוונון ידני עונתי (בחלק מהמוצרים החדשים ניתן להשיג כוונון מרחוק או אוטומטי). לעומת זאת, התקנת מעקב מתאימה את כיוון הרכיבים בזמן אמת כדי למקסם את השימוש בקרינת השמש, ובכך להגדיל את ייצור החשמל ולהשיג הכנסות גבוהות יותר מייצור חשמל.
מבנה ההרכבה הקבועה הוא פשוט יחסית, מורכב בעיקר מעמודים, קורות ראשיות, עמודי קיר, יסודות ורכיבים אחרים. להרכבת מעקב יש סט שלם של מערכות בקרה אלקטרומכניות ולעתים קרובות מכונה מערכת מעקב, המורכבת בעיקר משלושה חלקים: מערכת מבנית (הרכבה מסתובבת), מערכת הנעה ומערכת בקרה, עם מערכות הנעה ובקרה נוספות בהשוואה להרכבה קבועה.
השוואה בין ביצועי הרכבה של פוטו-וולטאי
כיום, ניתן לחלק את מתקני הפוטו-וולטאיים הסולאריים הנפוצים בסין לפי חומרים: מתקני בטון, מתקני פלדה ומתקני סגסוגת אלומיניום. מתקני בטון משמשים בעיקר בתחנות כוח פוטו-וולטאיות גדולות בשל משקלם העצמי הרב וניתן להתקין אותם רק בשטחים פתוחים עם יסודות טובים, אך יש להם יציבות גבוהה ויכולים לתמוך בפאנלים סולאריים גדולים.
תושבות מסגסוגת אלומיניום משמשות בדרך כלל ביישומי סולאריים על גגות בנייני מגורים. סגסוגת האלומיניום בעלת עמידות בפני קורוזיה, משקל קל ועמידות, אך יש להן כושר נשיאה עצמי נמוך ואינן ניתנות לשימוש בפרויקטים של תחנות כוח סולאריות. בנוסף, סגסוגת אלומיניום עולה מעט יותר מפלדה מגולוונת בטבילה חמה.
למתקני פלדה יש ביצועים יציבים, תהליכי ייצור מתקדמים, כושר נשיאה גבוה וקלים להתקנה, והם נמצאים בשימוש נרחב ביישומי מגורים, תעשייה ותחנות כוח סולאריות. ביניהם, סוגי הפלדה מיוצרים במפעל, עם מפרטים סטנדרטיים, ביצועים יציבים, עמידות מעולה בפני קורוזיה ומראה אסתטי.
התקנת מערכות פוטו-וולטאיות - מחסומי תעשייה ודפוסי תחרות
תעשיית התקנת מערכות פוטו-וולטאיות דורשת השקעות הון גדולות, דרישות גבוהות לאיתנות פיננסית ולניהול תזרים מזומנים, מה שמוביל לחסמים פיננסיים. בנוסף, נדרשים אנשי מחקר ופיתוח, מכירות וניהול איכותיים כדי להתמודד עם שינויים בשוק הטכנולוגיה, ובמיוחד המחסור בכישרונות בינלאומיים, המהווה מחסום לכישרונות.
התעשייה עתירת טכנולוגיה, וחסמים טכנולוגיים ניכרים בתכנון המערכות הכולל, תכנון המבנים המכניים, תהליכי הייצור וטכנולוגיית בקרת המעקב. קשה לשנות יחסי שיתוף פעולה יציבים, ומתחרים חדשים מתמודדים עם חסמים בצבירת מותגים ובכניסה גבוהה. כאשר השוק המקומי יתבגר, כישורים פיננסיים יהפכו למכשול לעסק הגדל, בעוד שבשוק מעבר לים, יש ליצור חסמים גבוהים באמצעות הערכות של צד שלישי.
תכנון ויישום של הרכבה של חומר מרוכב פוטו-וולטאית
כמוצר תומך בשרשרת תעשיית הפוטו-וולטאית, הבטיחות, הישימות והעמידות של מתקנים פוטו-וולטאיים הפכו לגורמים מרכזיים בהבטחת פעולה בטוחה וארוכת טווח של מערכת הפוטו-וולטאית במהלך תקופת ייצור החשמל שלה. נכון לעכשיו, בסין, מתקנים פוטו-וולטאיים מחולקים בעיקר לפי חומר למתקנים מבטון, מתקנים מפלדה מתקנים מסגסוגת אלומיניום.
● תושבות בטון משמשות בעיקר בתחנות כוח פוטו-וולטאיות גדולות, מכיוון שמשקלן העצמי הגדול ניתן להצבה רק בשטחים פתוחים באזורים עם תנאי יסוד טובים. עם זאת, לבטון עמידות נמוכה בפני מזג אוויר והוא נוטה לסדקים ואף להתפרקות, מה שמביא לעלויות תחזוקה גבוהות.
● תושבות מסגסוגת אלומיניום משמשות בדרך כלל ביישומים סולאריים על גגות בנייני מגורים. סגסוגת האלומיניום בעלת עמידות בפני קורוזיה, משקל קל ועמידות, אך קיבולת הנשיאה העצמית שלה נמוכה ואינה ניתנת לשימוש בפרויקטים של תחנות כוח סולאריות.
● מערכות הרכבה מפלדה מתאפיינות ביציבות, תהליכי ייצור בוגרים, כושר נשיאה גבוה וקלות התקנה, והן נמצאות בשימוש נרחב ביישומי אנרגיה סולארית פוטו-וולטאית למגורים, תעשייה ותחנות כוח סולאריות. עם זאת, יש להן משקל עצמי גבוה, מה שהופך את ההתקנה ללא נוחה עקב עלויות הובלה גבוהות וביצועי עמידות כלליים לקורוזיה. מבחינת תרחישי יישום, בשל השטח השטוח ואור השמש החזק, אזורי גאות ושפל ואזורים קרובים לחוף הפכו לאזורים חדשים חשובים לפיתוח אנרגיה חדשה, עם פוטנציאל פיתוח גדול, יתרונות מקיפים גבוהים וסביבה אקולוגית ידידותית לסביבה. עם זאת, עקב המלחת הקרקע החמורה ותכולת כלור וסודן גבוה בקרקעות באזורי גאות ושפל ובחוף, מערכות הרכבה פוטו-וולטאיות מבוססות מתכת קורוזיביות מאוד למבנים התחתונים והעליונים, מה שמקשה על מערכות הרכבה פוטו-וולטאיות מסורתיות לעמוד בדרישות חיי השירות והבטיחות של תחנות כוח פוטו-וולטאיות בסביבות קורוזיביות מאוד. בטווח הארוך, עם פיתוח המדיניות הלאומית ותעשיית הפוטו-וולטאית, מערכות פוטו-וולטאיות ימיות יהפוך לתחום חשוב של תכנון פוטו-וולטאיות בעתיד. בנוסף, ככל שתעשיית הפוטו-וולטאית מתפתחת, העומס הגדול בהרכבה מרובת רכיבים מביא אי נוחות ניכרת להתקנה. לכן, עמידותם ותכונות הקלות של תושבות פוטו-וולטאיות הן מגמות פיתוח. כדי לפתח תושבת פוטו-וולטאית יציבה, עמידה וקלת משקל מבחינה מבנית, פותחה תושבת פוטו-וולטאית מחומר מרוכב מבוסס שרף המבוססת על פרויקטי בנייה בפועל. החל מעומס הרוח, עומס השלג, עומס המשקל העצמי והעומס הסייסמי הנישא על תושבת הפוטו-וולטאית, רכיבים מרכזיים וצמתים של התושבת נבדקים לחוזק באמצעות חישובים. במקביל, באמצעות בדיקות ביצועים אווירודינמיים במנהרת רוח של מערכת ההרכבה ומחקר על מאפייני ההזדקנות הרב-גורמיים של חומרים מרוכבים המשמשים במערכת ההרכבה במשך 3000 שעות, אומתה היתכנות היישום המעשי של תושבות פוטו-וולטאיות מחומר מרוכב.
זמן פרסום: ינואר-05-2024