场景特征:平坦戈壁、荒漠、丘陵等集中连片土地,追求致LCOE(平准化度电成本)。
技术方案:
固定支架:基础方案,采用螺旋桩/灌注桩基础,倾角经优化计算固定,结构可靠、成本低。
跟踪支架(主流趋势):平单轴/斜单轴系统,通过AI算法驱动跟踪阳光轨迹,可提升发电量15%-30%。已成为全球多数高辐照地区电站的标配选择。
挑战与创新:
风致共振问题:跟踪系统高度动态,需通过气动优化、阻尼器、智能收拢策略抵御端大风。
协同控制:与逆变器、箱变协同,实现“支架-组件-电气”系统级发电优化。
场景细分:
工商业平屋顶:配重式支架为主导,严禁穿透,保护防水。设计需计算风揭力与屋顶荷载。
彩钢瓦斜屋顶:夹具式支架为主流,无需打孔,安装快捷。不同瓦型(角驰、直立锁边等)对应夹具。
民用瓦屋顶:挂钩与组件边框一体化设计,兼顾结构安全与建筑美观。
核心诉求:安全(结构、防雷、防火)、轻量化、安装效率、维护便利性及与建筑外观的融合度。
场景演进:
内陆水域(渔塘、水库、湖泊):技术已成熟,采用高密度聚乙烯(HDPE)浮体+金属支架的组合。核心是耐腐蚀、抗老化、生态友好。
近海/海域(新前沿):面临浪、涌、流、台风、盐雾腐蚀等多重挑战。需采用抗海洋生物附着涂层、更高强度复合材料浮体、适应潮位的锚固系统。
核心价值:不占用土地、减少水体蒸发、抑制藻类生长(渔光互补),但初期投资与维护成本高于地面电站。
传统做法:大规模土方工程平整土地,成本高、生态破坏大。
现代解决方案:
柔性支架系统:利用预应力钢缆实现超大跨距(可达50米以上),适应沟壑、坡地、污水处理厂等不规则地形,土地利用率高、基础用量少、生态干扰小。
微型桩与锚杆基础:针对岩石地质,减少混凝土用量,实现快速施工。
设计关键:精细化地形测绘、风洞模拟、智能找形分析,确保系统在复杂风场下的稳定性。
核心矛盾:发电需要大光照,农作物生长需要适宜光照。
技术创新方向:
结构设计:抬高支架(普遍高于3.5米),加大柱距,满足农业机械通行。
组件排布创新:采用条带式、间隔式布置或透光性组件,为作物创造“斑驳光照”环境。
智能可调支架:根据作物类型与生长周期,动态调整组件倾角或进行南北坡向转换,实现发电与农产的平衡。
光伏瓦/光伏屋面:直接替代传统建材,兼具防水、保温、发电功能。
光伏幕墙/光伏采光顶:作为建筑外围护结构,满足建筑美学与节能要求。
