新型悬索式支撑系统在渔光互补项目中的应用研究

更新时间:2023-06-10 18:49:33 阅读: 评论:0

图1  渔光互补项目传统光伏支撑系统
Fig. 1  Traditional PV support system of fishery-PV
complementary project
,女,工程师,主要从事光伏发电系统集成设计、研究及应用方面的研究。****************
图2新型悬索式支撑系统
Fig. 2  New suspension support system
从图2可以看出:将光伏组件固定在拉索之上,拉索选用预应力钢绞线材料,预应力为其提供了足够大的刚度,由于拉索主要受拉的特点,
其材料强度可被充分发挥。
新型悬索式支撑系统的主要优势有:
1)能够适应不同尺寸大跨度应用场景、光伏组件下方通风效果好,可灵活调整跨度、充分适应地形、最大限度利用现有鱼塘土地资源;
2)安装布置方式灵活,可以实现上、下、左、右方向的自由架设,从而可以更好地改善分布式光伏发电系统的支撑方式;
3)支架基础数量少,无需大规模场地平整,在节省场地平整费用的同时,可缩短施工时间约60%,提高了施工进度及时间的可控性;
4)钢索下部空间大,可充分保证渔船通行及捕捞作业所需空间,可避免光伏发电系统对投饵捕捞等渔业经营活动的影响;
5)相比于传统光伏支撑系统,新型悬索式支撑系统的主材采用型钢,其刚度大、结构稳定可靠度高、对场地基础要求不高、预安装性强。
光伏组件
中间支架
端部支架
斜拉索
预应力副索
预应力主索
图3  新型悬索式支撑系统的结构简图
Fig. 3  Structural brief diagram of new suspension
support system
克霉唑片从图3可以看出:索系统主要由预应力主索、预应力副索和斜拉索等构成;支架系统主要由中间支架、端部支架等构成[2]。
新型悬索式支撑系统的支架材料主要包括:
1)主索,采用无粘结、热镀锌钢绞线,抗拉强度为1860 MPa,采用低松弛、蓝色套管进行包裹;
2)光伏组件与主索间采用专用铝合金连接件进行连接;
3)端部锚具采用防松多次张拉专用锚具;
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5)地锚采用拉盘及抗拔桩;
6)端部基础分为抗拉和抗压2个部分,根据地质勘查结果选用适合的形式,抗压部分可以选用独立基础桩,抗拉部分可以选用桩深埋基础或拉盘;
7)支架部分分为端部支架及中部支架,端部支架可采用“人字架”“立柱+斜拉索”“立柱+撑杆”等形式,中部支架可选用管桩或“钻孔灌注桩+钢梁”的形式。
4  新型悬索式支撑系统的构造措施
除了进行以上结构分析外,还必须通过构造措施确保光伏发电系统安全运作。由于风荷载对不同区域的光伏组件影响不同,需将光伏阵列连接成一个整体,利用整体刚度来抵御风荷载。
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新型悬索式支撑系统的主索为几何不稳定结构,必须通过增加抗风索保证其几何稳定性,并有效承受光伏组件传来的荷载然后传递给钢结构及基础。抗风索由四角锥、稳定索、纵向联系索、抗掀索及地锚组成。其中,四角锥为刚性构件,其作用是联系各种抗风索,并将光伏阵列连接成整体;稳定索和主索构成稳定的三角形,可以帮助主索承受向下的风荷载和雪荷载;联系索将四角锥连接成整体,与撑杆组成三角形稳定结构;抗掀索承受向上掀的北风;地锚的作用是将四角锥连接到地面,以保持光伏阵列整体的稳定。
预应力钢索系统采用1860低松弛镀锌无粘结预应力专用索作为主要受力构件,通过施加预应力使其获
得必要的刚度;挠度控制条件为:0 ℃时为1.3%,张拉时需根据施工时的温度进行调整。其固有频率低于2 Hz,属于对风振敏感结构,因此有必要采取措施降低风振的影响,防止由此而产生的光伏组件隐裂。通过稳定索设置,形成空间结构。沿纵向及横向设置抗风索形成索网,确保整体结构的稳定,可以有效抵御风荷载作用下引起的风振影响。5  新型悬索式支撑系统的材料加工及施工技术要求
5.1  主索布置
主索一般采用热镀锌1860低松弛无粘结预应力钢绞线,油脂用量及披衣严格按照技术要求进行验收。布索过程中如发现披衣损坏处,应及时修补,尽量减少接索器的使用,接索器使用率不超过5%,同一根索接索位置不能大于1处。5.2  主索张拉头像背景
主索张拉分为两端张拉和一端张拉2种形式,3跨以上采用两端张拉,3跨以下(含3跨)采用一端张拉。
成品索除应符合索的强度标准外,还需满足索的均匀受力要求。索的制作是指将钢绞线或钢丝绳按设计要求配上锚具、夹具,制成成品钢索。
1)精确控制索的下料长度。下料长度应等于设计长度的1.05倍,索的长度是指无应力的原始长度。因此,必须估计初始几何态和预应力态的预应力值,通过分析和试验方法确定索的无应力原始长度。钢索采用直径为15.2 mm的钢绞线,一般暴露在室外工作,因此必须重视钢索的防腐。焊接会降低高强钢丝的强度,因此高强钢丝不能焊接。
2)下料。为了使钢索受力后各根钢丝和各股钢绞线受力均匀,钢索下料时其长度应准确、等长。下料采用应力下料法,将开盘在200~300 Mpa拉应力下的钢丝或钢绞线调直,可消除部分非弹性因素。
3)切割。钢丝或钢绞线及热处理钢筋的切断应采用切割机或摩擦圆锯片,应切记采用电弧切割或气切割,以防损伤钢丝。
4)锚具是将钢索锚固于支承结构或边缘构件上的重要部件,钢索中的张力通过锚具传递到其他构件,因此选用可靠的锚具和锚固构造是悬索结构安全、可靠的关键。
5)索的节点是新型悬索式支撑系统的重要组成部分。索与端部支架连接采用防松多次张拉锚具,与中部支架连接采用索卡,与光伏组件间连
技术应用
第10期
接采用专用铝合金连接件。索卡是节点中用于固定钢索位置的主要零件。
尺码用英语怎么说6)张拉前,必须进行技术交底,由经过培训的熟练操作人员进行操作;张拉机具必须经过标定。两端张拉时,需由专业操作人员专人负责指挥,密切观察张拉过程,确保安全。采用分级张拉,不可一次
加载;张拉时需对称张拉,防止出现端部支架扭转;张拉后,将锚具固定光伏组件安装螺栓紧固,必要时进行二次张拉。
5.3  光伏组件安装
光伏组件安装采用滑移法。不得将施工荷载传给主索;采用跨对称安装,抱箍不得收紧,防止将主索披衣破损;安装一榀后进行挠度检测,进行二次张拉调整,检查光伏组件安装倾角是否符合要求,必要时进行二次张拉调整。
5.4  四角锥安装
四角锥在地面组装,组装完成后,迅速将四角锥安装就位,四角锥安装螺栓一律采用防松螺栓,南北最边缘3跨应加密布置;当四角锥不在同一条线上时,应保证至少1跨重叠;南北最边缘处联系索要有可靠接地,与地锚固定。四角锥的材料应进行风振分析。
5.5  抗风索布置与地锚连接
抗风索分为稳定索、联系索、抗掀索3种。稳定索采用直径φ10 mm热镀锌钢丝绳;联系索采用φ10 mm热镀锌钢丝绳;抗掀索采用φ8 mm 热镀锌钢丝绳。抗风索在接线完成后方可施工。
5.6  光伏组件接地线及电缆施工
光伏组件间连线需具有安装经验的人员安装,应严格遵守GB 50794—2012《光伏发电站施工规范》进行施工,严禁野蛮施工;为防止损坏光伏组件,防雷接地需经过培训的熟练人员安装,接线前需由电力专业设计人员进行技术交底,接线完成及时检测,发现问题及时处理,并做好处理记录。
5.7  地锚施工
地锚需进行拉拔试验,所有连接螺栓均为防松螺栓,锁卡采用热镀锌处理,地锚可以采
用拉盘及抗拔桩,尽量安排在打桩及土方开挖
时同时施工,避免由于工序交叉造成返工,延
误工期。
6  经济性分析
新型悬索式支撑系统方案中,应用新型支架
中间跨立柱均为铰接摇摆柱,基本只承担竖向荷载,可使桩基础数量减少10%;应用新型支架
跨度大、跨度自由的特点,扩大支架下部钢支架
间距,钢支架东西向柱距可增加50%,钢支架南杨有贤
北向柱距可增加20%;采用SAP 2000、STAAD Pro、3D3S等国内外领先的有限元设计软件,对新型悬索式支撑系统进行建模分析,并互相验证、互相补充,得到新型悬索式支撑系统方案理论模型;再通过试验进行支架验证,深化设计并优化
技术方案,得到最优的渔光互补项目新型悬索式
支撑系统技术方案。
通过渔光互补项目新型悬索式支撑系统技术
同步英文方案,可以提升光伏发电项目与渔业养殖的友好度,增加渔光互补项目实施落地几率,建立渔光
互补项目开发和建设的技术优势,扩展渔光互补
项目的开发。
采用新型悬索式支撑系统技术方案的渔光互
猴子下山补项目单瓦造价约为0.9~1.0元/W p,同条件下
采用传统光伏支撑系统技术方案时的单瓦造价约
为0.8~0.9元/W p。采用新型悬索式支撑系统技
术方案时,在建设成本与传统光伏支撑系统技
术方案相当的情况下,能够实现钢索下部水域
数学手抄报大全空间完全可利用,对水面上船只通行或鱼塘内
养殖的影响极小,可高效利用现有鱼塘土地,
降低成本[3]。
7  结语
本文分别从新型悬索式支撑系统的研究思路、优势、技术方案及经济性分析几个方面进行
研究分析,提出了一种土地利用率高、适用性和
技术应用
白荣丽:新型悬索式支撑系统在渔光互补项目中的应用研究
2022年太阳能
抗腐蚀性较强,空间利用率和转换率较高,稳定美观,通透性好,与周边环境协调度高的新型悬索式支撑系统技术方案,可以实现从上、下、左、右4个方向自由安装,高效解决了渔光互补项目桩基础施工难度大、渔业养殖困难等问题,缩短了施工周期,适用于渔光互补项目多种大跨度应用场景,为后期渔光互补项目开发和建设提供了可靠的解决方案。
[参考文献]
[1] 吴之奎,张彦昌,石巍,等.大型渔光互补光伏电站场
区总体布置优化研究[J].电工电气,2021(5):32-36,
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[2] 石维. 渔光互补光伏电站支架和基础整体设计优化[C]//
中国可再生能源学会. 2018年第十四届中国太阳级硅及光伏发电研讨会论文集. [S.l.:s.n.],2018:1-30. [3] 崔云,冯云岗,陈乃松.固定支架式“渔光互补”电站
经济性浅析[J].工程技术与管理(新加坡),2019(10):5-7.
STUDY ON APPLICATION OF NEW SUSPENSION SUPPORT SYSTEM IN FISHERY-PV COMPLEMENTARY PROJECT
Bai Rongli
(Xi ’an Ruinuo Aviation Equipment Co.,Ltd.,Xi’an 710000,China)
Abstract:The traditional PV support system of the fishery-PV complementary projects adopt the way of piling in the fish pond,and the long construction period has a great impact on the breeding environment and the fishery breeding. In this paper,a new technical scheme of suspension support system is propod,and its application in fishery-PV complementary project is studied. The new suspension support system can make full u of the large space suspension span and free span,PV support system foundation and steel frame construction on the water surface or between fish pond ridge,reduce the number of support foundations. Crossing with wire rope on the water surface or fish pond,the lower space of steel cable is almost all usable water space,with little impact on ships on the water surface or breeding in the fish pond.
Keywords:PV power generation;suspension support system;fishery-PV complementary;structure;
construction technology
技术应用

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