靳飞，刘军（新疆机械研究院股份有限公司，新疆　乌鲁木齐　830011）

固定式光伏支架的设计

靳飞，刘军
（新疆机械研究院股份有限公司，新疆乌鲁木齐830011）

在光伏系统的设计中，光伏组件方阵的安装形式对系统接收到的太阳能辐射量有很大的影响，从而影响系统的发电能力。固定式光伏支架作为太阳能发电安装的一种形式，由于成本相对较低、后期维护量少等优点，越来越多的应用在大型并网光伏发电项目中。本文结合新疆地区某光伏电站建设，设计了一种结构简单、安全可靠、制造方便、安装周期短、批量化生产程度高的光伏发电系统固定支架。

光伏支架；固定式；太阳能

目前，大型光伏并网发电系统太阳能支架种类很多，有采用钢板冷拉成C型材作为结构件，也有采用角钢型材作为结构件的。根据光伏发电系统容量、材料特性、钢结构特性的不同，光伏支架的结构可分为固定倾角、可旋转倾角、跟踪式倾角等。并网电站组件倾角固定通常采用C型钢做为结构件的支架，因为C型钢的型材支架能够实现大批量生产，对于工期紧的并网电站项目能够解决支架安装的工程进度问题，因而应用极为广泛。

现有的光伏固定支架结构设计存在很多缺陷（图1），如过多使用转接件及三立柱的设计使安装程序变得复杂，导致制造周期长，安装工期长，项目效率降低，成本高；转接件和立柱之间通过螺栓连接，长期使用后，会导致使用寿命缩短，容易松动，后期维护成本较高。

为解决上述问题，本文介绍了一种结构简单、安全可靠、制造及安装周期大幅缩短、批量化生产程度高的光伏发电系统固定支架。

图1　现有技术支架断面构造

1　主要结构

以10 kWP容量的光伏发电系统为例，支架采用全C型钢结构，选用优质C型钢材料（C型70×40× 2.5/Q235、C型50×40×2.5/Q235），光伏组件安装于与水平面成一定倾角的倾斜平台上，单体组件容量为250 WP，组件采用矩阵式排列，组件长边竖放安装，选用固定2排20列布置，由于排数过大会造成组件迎风面积增大，支架抗风性能降低，排数过低又会造成支架成本增加，所以排数选用两排为最佳排数。单个矩阵光伏容量为10 kWP，100个10 kWP光伏矩阵单元构成一个1 MW光伏方阵，一个大型光伏发电站由许多个1 MW光伏方阵组成，每个10 kWP容量单元由40块组件组成，选用2排20列布置。每一排组件依靠背后上下两根通长檩条安装支撑，构成一个倾斜的光伏平台，光伏平台安装在倾斜的前立柱上，倾斜的前立柱依靠后立柱支撑，前后立柱分别切角与底脚板焊接，支架断面结构如图2。

图2　支架断面构造

图1中组件为2排20列布置，组件尺寸为1 642× 992×45 mm（长×宽×高），组件与组件间隙为20 mm。

前立柱1和后立柱2之间侧壁紧贴，通过螺栓固定连接，其固定力不仅包括螺栓紧固力，还包括前后立柱侧壁之间的摩擦力，二力结合使固定效果增强。前立柱与前底脚板焊接位点和后立柱与后底脚板焊接位点配合上述固定方式设计，使固定效果更佳。

2　特点

图3　支架前视效果

（1）可以省去现有技术中的转接件。拿一个大型光伏发电站为例，它由许多个1 MW光伏方阵组成，每个10 kWP容量单元，组件40块，选用2排20列布置，如果使用本结构，可以节省32个转接件。

（2）采用前立柱和后立柱支撑的角度设计及采用的型材，可以省去现有的中立柱，同时可以达到比现有技术更好的固定效果。

支架前视及断面效果图如图3、4所示。

图4　支架断面效果

此固定式太阳能发电支架在新疆、青海、内蒙等地离网型集中式光伏电站、小型光伏并网等项目中得到广泛应用，支架结构不仅稳定可靠，而且生产制造工艺简单、快捷，安装也极为方便，极大地缩短了施工工期，给光伏项目带来了很好的经济效益。

［1］王长贵，王斯成.太阳能光伏发电实用技术［M］．北京：化学工业出版社，2005.

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Design of fixed photovoltaic Support

JIN Fei，LIU Jun
（Xinjiang mechinery research Co.，Ltd，Urumqi，830011，Xinjiang，China）

In design of photovoltaic system，the installation form of PV modules matrix has a big influence on amount of recieved solar radiation，so it affects the power generation capacity of system directly.Fixed PV Support，as a installation form of solar power generation，has characteristics such as lower cost and less maintenance amount，is more and more widely used in large grid connected PV power generation projects.Combined with construction situation of a photovoltaic plant in Xinjiang，we developed fixed support ofPV power generation system which isintroduced in thistext，compared with original PVsupport，thisnew type ofPV support hascharacteristicsofsimple structure，high reliability，easy manufacture，short installation period and high degree ofbatch production.

Photovoltaic support；Fixed；Solar energy

1007-7782（2016）03-0010-02

10.13620/j.cnki.issn1007-7782.2016.03.003

TM615

A

2016-05-20