Какъв е процесът на инсталиране на фотогалванични подпорни кули?

Конструктивният гръбнак на слънчевите ферми

Фотогалваничните подпорни кули предават тежестта на слънчевите панели, въздействието на вятърната подемна сила и снеговите натоварвания в земята, като при това запазват точни ъгли на наклон за максимална енергийна отдача. За голяма по мащаб слънчева ферма с 100 000 панела са необходими приблизително 2500–3500 подпорни конструкции, в зависимост от конфигурацията — със следящи устройства или с фиксиран ъгъл на наклон. кула скоростта на инсталиране директно определя икономическата ефективност на проекта — всяко забавяне отлага постъпленията от договорите за покупка на електроенергия (PPA), чиято стойност обикновено е между 30 и 80 USD за MWh.

Соларен EPC подизпълнител в Близкия изток намали времето за инсталиране на мегават от 12 на 7 дни, като премина от бетонни основи, изливани на място, към стоманени пилони, забивани в земята, с предварително сглобени секции от тръби за предаване на въртящ момент. Елиминирането на времето за твърдене на бетона — 72 часа на всяко изливане — обяснява по-голямата част от подобрението в график на изпълнение.

Монтаж на фундамента

Геотехническо проучване и избор

Геотехническите проучвания изследват почвените условия на интервали от 50–100 метра в решетъчен модел и измерват носимата способност, дълбочината на подземните води и почвеното съпротивление. Тези данни определят дали най-подходяща основа ще бъде от забити пилони, хеликоидни винтови пилони или бетонен баласт.

Забитите стоманени пилони — във формата на C-профили или H-профили — доминират при инсталациите в почви с достатъчна носимост. Хидравличен пилонозабивач инсталира 200–400 пилона на ден, като всеки от тях се забива на дълбочина от 1,5–2,5 метра. Изпитвания за изтегляне върху 2–5% от пилоните потвърждават, че действителната устойчивост съответства на предположенията, като се прилага сила за изтегляне, равна на 1,5 пъти проектната сила за издигане.

Фундаментите със земни винтови пилони са подходящи за пясъчни почви, където забитите пилони нямат достатъчна странична устойчивост. Хеликоидните плочи увеличават носещата площ, а инсталационният въртящ момент е директно пропорционален на носимата способност. Ако целевият въртящ момент не може да бъде постигнат, проектът предвижда използването на по-дълги винтови пилони или винтови пилони с по-голям диаметър на хеликоидната част на това конкретно място.

Изравняване и отводняване

Фотоволтаичните масиви изискват наклон под 5 % в посока север–юг. Наклони в посока изток–запад до 10 % са допустими при използване на регулируеми монтажни конструкции. Изравняването запазва естествените дренажни модели, за да се предотврати задържането на вода — наситената почва губи носимата си способност и ускорява корозията в контактните зони между пилоните и почвата. Мерките за борба с ерозията трябва да бъдат приложени преди започване на изравняването.

Монтаж и подравняване на конструкцията

Монтаж на въртящата тръба

Системите с едноосов проследяващ механизъм използват въртящи тръби — непрекъснати стоманени тръби, ориентирани по посока север–юг, които завъртат панелите, за да следват слънцето. Секциите пристигат с дължина от 6 до 12 метра и с предварително заварени опорни врати.

Допуските за подравняване изискват ±3 мм за редове с дължина 80–100 метра. Неподравнената лагерна опора блокира въртенето, увеличава силата на задвижващия двигател и потенциално може да доведе до спиране по време на стартиране сутрин.

Монтиране на модули

Алуминиевите релси, закрепени с болтове към подпорните греди, осигуряват повърхността за монтиране на панелите и са разположени на разстояние, съответстващо на размерите на рамката на модулите. Средните скоби между съседни модули и крайните скоби в краищата на редовете фиксират панелите с болтове с ограничено въртящ момент, за да се предотврати пукане на стъклото.

Екипи от 3–4 работника монтират 200–300 модула на ден. Контролът на качеството извършва проби от 5–10 % от въртящия момент на скобите и проверява за микропукнатини, които с течение на термичните цикли се разпространяват и водят до пукнатини в клетките през първата година.

Интеграция на заземяването

Всеки кула редът изисква заземяващи проводници, свързани с всеки метален компонент. Това предотвратява възникването на потенциални разлики по време на земни повреди и осигурява пътища за тока от гръмотевични разряди. Проводниците от стомана, покрита с мед, и свързаните под земята връзки намаляват видимата експозиция на мед, която привлича кражби на отдалечени обекти.

Пускане в експлоатация и проверка

Системата за управление на следящите устройства се пуска в експлоатация, при което двигателите за задвижване на всеки ред извършват пълен цикъл на въртене. СКАДА потвърждава съответствие на положението в рамките на ±1 градус. Редовете, които не изпълняват този тест, изискват механично диагностициране — заклинени лагери, неправилно подравнени съединители или остатъци от монтажния процес.

Изпитанията за изтегляне се повтарят пробно след монтажа на всички редове, особено там, където почвените условия са варирали по целия обект. Основата, която се провали след монтажа на модулите, изисква скъпостоящо отстраняване на дефекта, поради което качеството на проучването преди монтажа придобива изключително голямо значение.

Често задавани въпроси

На каква дълбочина трябва да бъдат основите на опорните кули за фотоволтаични системи?

Набиваните пилони се вкарват на дълбочина от 1,5–2,5 метра в зависимост от типа почва, дълбочината на замръзване и ветровите натоварвания. При замръзване на почвата върховете на пилоните трябва да са разположени под максималната дълбочина на замръзване – 1,0–1,5 метра в умерените климатични зони и над 2,0 метра в континенталните климатични зони. Земните винтови крепежи се вкарват на дълбочина от 1,2–2,0 метра с диаметър на винтовата спирала от 150–300 мм.

Каква е разликата между конструкции с фиксиран наклон и слънчеви следящи системи?

Конструкциите с фиксиран наклон задържат слънчевите панели под постоянен ъгъл, оптимизиран за годишна енергийна отдача. Слънчевите следящи системи завъртат панелите от изток на запад, увеличавайки енергийната отдача с 15–25 %. Слънчевите следящи системи увеличават стойността на конструкцията за поддръжка с 30–40 % на ват чрез торсионни тръби, лагери и задвижващи системи.

Как типът почва влияе върху инсталацията на опорни конструкции за фотогалванични системи?

Сплетените почви, като глината, осигуряват добра носимост на купите чрез триене по повърхността, но при висока плътност може да се изисква предварително пробиване. Зърнестите почви позволяват директно забиване, но изискват по-дълбоко вграждане или земни винтове за адекватна устойчивост на изтегляне. Каменистите почви може да изискват бетонни баластни основи, когато нито купите, нито винтовете могат да проникнат.

Каква корозионна защита изискват опорните мачти за фотоволтаични системи?

Горещо потапяне с цинк до минимум 85 µм според ISO 1461 осигурява защита от 25 до 30 години. За инсталации в крайбрежни райони на разстояние до 5 км от солена вода се изисква дебелина на цинковото покритие от 100 до 140 µм. Алуминиевите компоненти естествено се противопоставят на корозията чрез образуване на пасивен оксиден слой. Доставчици като Liaoning Sinotech Group предлагат опорни системи, проектирани специално за конкретни климатични условия.

Колко време отнема пълната инсталация на опорни мачти за фотоволтаични системи?

Инсталация с мощност 100 MW с втъквани пилони изисква 8–12 седмици за завършване на цялата работа по подпорната конструкция. Графикът варира в зависимост от броя на работниците, нивото на автоматизация и релефа. Предварително изработените компоненти и проекти за бързо разгъване непрекъснато намаляват тези срокове.

Какви проверки на качеството се извършват по време на инсталацията?

Изпитване на изтегляне на 2–5 % от основите, проверка на въртящия момент на 5–10 % от хомутите, геодезическо измерване на подравняването на носещата конструкция за всеки ред, измерване на съпротивлението на земята на интервали от 50–100 метра и изпитване на въртенето на следящите устройства за 100 % от редовете. Документацията подкрепя исканията за гаранция в случай, че възникнат структурни проблеми по време на експлоатация. Качеството на геотехническото проучване преди инсталацията директно определя броя на основите, които изискват скъпостоящи коригиращи мерки след инсталацията.