Introduçãoof Quatro sistemas comuns de montagem de painéis fotovoltaicos
Quais são os sistemas de montagem de painéis fotovoltaicos mais utilizados?
Suporte de coluna para painéis solares
Este sistema é uma estrutura de reforço do solo projetada principalmente para atender aos requisitos de instalação de painéis solares de grande porte e é geralmente utilizado em áreas com altas velocidades de vento.
Sistema fotovoltaico terrestre
É comumente utilizado em grandes projetos e normalmente usa faixas de concreto como forma de fundação. Suas características incluem:
(1) Estrutura simples e instalação rápida.
(2) Flexibilidade de forma ajustável para atender aos requisitos complexos do canteiro de obras.
Sistema fotovoltaico para telhado plano
Existem vários tipos de sistemas fotovoltaicos para telhados planos, como telhados planos de concreto, telhados planos de chapa de aço colorida, telhados planos com estrutura de aço e telhados com nós esféricos, que possuem as seguintes características:
(1) Eles podem ser dispostos de forma organizada em grande escala.
(2) Eles possuem múltiplos métodos de conexão de fundação estáveis e confiáveis.
Sistema fotovoltaico para telhado inclinado
Embora seja chamado de sistema fotovoltaico para telhado inclinado, existem diferenças em algumas estruturas. Aqui estão algumas características comuns:
(1) Utilize componentes de altura ajustável para atender aos requisitos de diferentes espessuras de telhados de telha.
(2) Muitos acessórios utilizam designs com múltiplos furos para permitir o ajuste flexível da posição de montagem.
(3) Não danifique o sistema de impermeabilização do telhado.
Breve introdução aos sistemas de montagem fotovoltaica
Montagem de painéis fotovoltaicos - Tipos e funções
A estrutura de montagem fotovoltaica é um dispositivo especial projetado para suportar, fixar e girar os componentes de um sistema fotovoltaico. Ela serve como a "espinha dorsal" de toda a usina, fornecendo suporte e estabilidade, garantindo a operação confiável da usina fotovoltaica sob diversas condições naturais complexas por mais de 25 anos.
De acordo com os diferentes materiais utilizados nos principais componentes de sustentação da estrutura de montagem dos painéis fotovoltaicos, estes podem ser divididos em montagem em liga de alumínio, montagem em aço e montagem não metálica, sendo a montagem não metálica menos comum, enquanto a montagem em liga de alumínio e a montagem em aço possuem características próprias.
De acordo com o método de instalação, a montagem de sistemas fotovoltaicos pode ser classificada principalmente em montagem fixa e montagem com rastreamento solar. A montagem com rastreamento solar acompanha ativamente o movimento do sol para gerar maior energia. A montagem fixa geralmente utiliza o ângulo de inclinação que recebe a máxima radiação solar ao longo do ano como ângulo de instalação dos componentes, sendo geralmente não ajustável ou exigindo ajustes manuais sazonais (alguns produtos novos permitem ajuste remoto ou automático). Em contrapartida, a montagem com rastreamento solar ajusta a orientação dos componentes em tempo real para maximizar o aproveitamento da radiação solar, aumentando assim a geração de energia e, consequentemente, a receita gerada.
A estrutura de uma estrutura fixa é relativamente simples, composta principalmente por colunas, vigas principais, terças, fundações e outros componentes. Já a estrutura com trilhos possui um conjunto completo de sistemas de controle eletromecânico e é frequentemente chamada de sistema de trilhos, consistindo principalmente em três partes: sistema estrutural (estrutura rotativa), sistema de acionamento e sistema de controle, com sistemas de acionamento e controle adicionais em comparação com a estrutura fixa.
Comparação do desempenho de montagem de painéis fotovoltaicos
Atualmente, as estruturas de suporte para painéis solares fotovoltaicos mais comuns na China podem ser divididas, principalmente de acordo com o material, em estruturas de concreto, estruturas de aço e estruturas de liga de alumínio. As estruturas de concreto são utilizadas principalmente em usinas fotovoltaicas de grande escala devido ao seu elevado peso próprio e só podem ser instaladas em terrenos abertos com fundações sólidas, porém apresentam alta estabilidade e suportam painéis solares de grandes dimensões.
As estruturas de suporte em liga de alumínio são geralmente utilizadas em aplicações solares em telhados de edifícios residenciais. A liga de alumínio apresenta resistência à corrosão, leveza e durabilidade, mas possui baixa capacidade de autoportação e não pode ser utilizada em projetos de usinas de energia solar. Além disso, o custo da liga de alumínio é ligeiramente superior ao do aço galvanizado a quente.
As estruturas de aço apresentam desempenho estável, processos de fabricação consolidados, alta capacidade de carga e são fáceis de instalar, sendo amplamente utilizadas em aplicações residenciais, industriais e em usinas de energia solar. Dentre elas, destacam-se as estruturas de aço fabricadas em fábrica, com especificações padronizadas, desempenho estável, excelente resistência à corrosão e aparência estética.
Instalação de painéis fotovoltaicos - Barreiras do setor e padrões de concorrência
O setor de montagem de painéis fotovoltaicos exige um grande investimento de capital, além de alta capacidade financeira e gestão de fluxo de caixa, o que gera barreiras financeiras. Ademais, são necessários profissionais altamente qualificados em pesquisa e desenvolvimento, vendas e gestão para acompanhar as mudanças do mercado tecnológico, especialmente a escassez de talentos internacionais, que representa uma barreira à contratação de pessoal qualificado.
O setor é intensivo em tecnologia, e as barreiras tecnológicas são evidentes no projeto geral do sistema, no projeto da estrutura mecânica, nos processos de produção e na tecnologia de controle de rastreamento. Relações de cooperação estáveis são difíceis de alterar, e novos entrantes enfrentam barreiras na consolidação da marca e altas taxas de entrada. Quando o mercado interno amadurecer, as qualificações financeiras se tornarão uma barreira para o crescimento dos negócios, enquanto no mercado externo, altas barreiras precisarão ser formadas por meio de avaliações de terceiros.
Projeto e aplicação de montagem de painéis fotovoltaicos em material compósito
Como produto de apoio na cadeia produtiva da energia fotovoltaica, a segurança, a aplicabilidade e a durabilidade das estruturas de montagem tornaram-se fatores essenciais para garantir a operação segura e de longo prazo do sistema fotovoltaico durante seu período efetivo de geração de energia. Atualmente, na China, as estruturas de montagem para sistemas fotovoltaicos são classificadas principalmente, de acordo com o material, em estruturas de concreto, estruturas de aço e estruturas de liga de alumínio.
● As estruturas de concreto são utilizadas principalmente em usinas fotovoltaicas de grande escala, pois seu peso próprio elevado só permite a instalação em terrenos abertos com boas condições de fundação. No entanto, o concreto apresenta baixa resistência às intempéries e é propenso a fissuras e até mesmo fragmentação, resultando em altos custos de manutenção.
● As estruturas de suporte em liga de alumínio são geralmente utilizadas em aplicações solares em telhados de edifícios residenciais. A liga de alumínio apresenta resistência à corrosão, leveza e durabilidade, mas possui baixa capacidade de autoportância e não pode ser utilizada em projetos de usinas de energia solar.
● As estruturas de aço apresentam estabilidade, processos de produção consolidados, alta capacidade de carga e facilidade de instalação, sendo amplamente utilizadas em aplicações residenciais, industriais de energia solar fotovoltaica e em usinas de energia solar. No entanto, possuem um peso próprio elevado, o que dificulta a instalação, acarreta altos custos de transporte e apresenta desempenho geral de resistência à corrosão. Em termos de cenários de aplicação, devido ao terreno plano e à forte incidência solar, as planícies de maré e as áreas costeiras tornaram-se importantes novas áreas para o desenvolvimento de novas energias, com grande potencial de desenvolvimento, altos benefícios abrangentes e ambientes ecológicos ambientalmente amigáveis. Contudo, devido à severa salinização do solo e ao alto teor de Cl- e SO42- nos solos das planícies de maré e áreas costeiras, os sistemas de montagem fotovoltaica à base de metal são altamente corrosivos para as estruturas inferiores e superiores, dificultando o atendimento aos requisitos de vida útil e segurança das usinas fotovoltaicas em ambientes altamente corrosivos. A longo prazo, com o desenvolvimento das políticas nacionais e da indústria fotovoltaica, a energia fotovoltaica offshore se tornará uma área importante no projeto fotovoltaico no futuro. Além disso, à medida que a indústria fotovoltaica se desenvolve, a grande carga em conjuntos multicomponentes traz consideráveis inconvenientes para a instalação. Portanto, a durabilidade e a leveza das estruturas de montagem de painéis fotovoltaicos são tendências de desenvolvimento. Para desenvolver uma estrutura de montagem fotovoltaica estruturalmente estável, durável e leve, uma estrutura de montagem fotovoltaica em material compósito à base de resina foi desenvolvida com base em projetos de construção reais. Partindo da carga de vento, carga de neve, peso próprio e carga sísmica suportadas pela estrutura de montagem fotovoltaica, os principais componentes e nós da estrutura foram verificados quanto à resistência por meio de cálculos. Simultaneamente, por meio de testes de desempenho aerodinâmico em túnel de vento do sistema de montagem e um estudo sobre as características de envelhecimento multifatorial dos materiais compósitos utilizados no sistema de montagem ao longo de 3000 horas, a viabilidade da aplicação prática de estruturas de montagem fotovoltaicas em material compósito foi verificada.
Data da publicação: 05/01/2024