潘浙锋：柔性光伏支架的多场景应用

尊敬的领导、各位同仁，大家下午好。

今天很高兴能在这里跟大家分享柔性支架的多场景应用。

今天的分享主要分为四个部分。

一、柔性支架简述

随着光伏电站建设得越来越多，适合光伏建设的土地越来越少，柔性支架随之应运而生。目前市面上的柔性支架种类非常多，根据它的结构形式，大体可以分为四类。

1、平面索网柔性支架。这也是最早出现的柔性支架形式。它解决了大跨距的问题，但由于采用的是钢丝绳作为组件的支撑，在大风的作用下，它的整体变形比较大，造成组件的隐裂。

2、单层索结构。采用预应力钢绞线作为组件的支撑，但由于是两根钢索来支撑这个组件，两根钢索仅仅构成了一个平面，在平面外，在大风的作用下容易发生扭转变形。近期光伏们也报道了一些由于双索结构存在的问题。

3、双层索结构。采用双层预应力索与排间连杆进行连接形成整体，解决平面外抗扭的问题。我们从图上可以看到，整体的结构比较复杂，主要适合鱼塘等平面项目，对山地的适应性比较差。结构本身的复杂，导致它的材料成本、施工成本整体偏高。

这是一道新能的柔性支架结构形式。空间索网柔性支架通过东西向预应力、钢绞线的张拉控制弧垂，南北向通过稳定索杆系统将结构形成整体，增加承重索的抗扭刚度，有效抵抗风振对组件的不利影响。

二、柔性支架优势

首先，在山地项目上，柔性支架同传统的刚性支架相比，可充分利用每一寸土地。(PPT图示)我们从图片上可以看到，中间部分是传统的支架，由于这里的地形是梯田地形，当地政府也不同意进行“梯改坡”的建设，所以传统的固定支架布置只能放在梯田平台上，间距相对比较大一些，而且整体看起来，稍微凌乱一些，上方和下方是柔性支架的布置区域。由于本身山体的坡度已经超过了组件倾角，从理论上来讲，组件完全可以进行满铺，但考虑到后期的运维，在组件中间预留了50-60公分的人行通道。其实从右边这张图片来统计，柔性支架的土地利用率相比传统支架提高了200%。

第二，柔性支架可以减少基础的工程量。从图片可以看到，柔性支架两端的基础时间比较集中，一端有6个基础，两端加在一块就是16个基础。但在中间，相当于一个组串只有2个基础。经过这样的统计分析，当单排柔性支架的长度达到200m，也就是在12跨的长度上，基础数量和传统刚性支架的单立柱，一个组串4根桩的基础量是相当的。但如果排长能够达到500m，基础数量可以减少30%。

第三，柔性支架采用了高强度的预应力钢绞线，可减少整体的用钢量。在平地项目上，柔性支架单兆瓦的用钢量可做到18-25吨。目前传统支架的用钢量，一般在30吨往上。

第四，柔性支架安装便捷，大部分都是工厂焊接预制的，现场装配的工程量非常小。经过统计，一个组串的传统单立柱固定支架，需要拧的螺栓数量在120个左右，但一个组串的柔性支架差不多需要拧30个螺栓。另外，柔性支架可以在钢索上进行滑移安装，无须对安装孔，安装效率大大提升。另外，柔性支架可以适应更多的场景。

三、一道柔性支架验证

我们的柔性支架团队从2016年开始，在新疆的十三间房站进行了支架的极端工况测试，那个地方自有气象记录以来，每年8级以上的大风有200多天，12级以上的大风一年有40多天，相当于每个月都有12级以上的大风，是一个天然的风洞实验室。

这个图片是我们当时试验的一角，前面是柔性的固定支架，后面是柔性的斜单轴跟踪支架。

这个是模拟组件在钢索上振动的情况，经过200问次的振动，比较前后EL测试的结果。最终发现，这样的振动对于组件的隐裂没有影响。

这是我们在陕西富平县施工的一个项目，突如其来遇到了一场11级的大风。由于当时这个项目的输入条件中，基本风压只有0.35，相当于是9级风的水平，但经受了11级的大风以后，部分固定支架由于强度不足，导致了部分组件的损坏。柔性支架通过变形来耗能，经过大风以后，还是可以正常安全运行的。

这是项目实施现场模拟安装前后的抗风稳定性的效果，安装以后，前后形成了一个整体，人力基本上没办法让它形成扭转的振动。最后这个小视频是在5-6级风的状态下，组件基本上纹丝不动。

四、场景应用

下面介绍一下我们已经应用的案例。

这个是陕西富平项目。第一张图片中间，有一块是凹下去的，正好是个矿坑。柔性支架通过立柱高低的调整，修复了这个高差，使东西连续进行布置。第二张图片，远看是柔性支架，它整体上中间的弧垂非常小，跟固定支架的平整度是相当的。最后一张图片，我们在现场测得了跨中的弧垂，尺寸大概在5公分，针对15米跨度结构来讲，中间的弧垂相当于跨度的1/300，是比较小的水平。

这是我们在华能做的沁县项目，整体长度700多米，翻山越岭的布置，随坡就势，绵延起伏，充分利用了每一块土地。

这是我们在海南乐东做的项目，这是一个梯田项目。红框中框出来的，是项目最早实施的部分。用传统的支架在支架的平台上进行布置，经过测算，最初的4MW用掉了200亩地，整个项目不够用，后来引进柔性支架，进行了满铺的布置。从最左边的图来看，它的间距是适当稍微大一点的，因为这里是一个北坡，考虑到前后的组件阴影遮挡，适当加大了一些间距。

这是我们在陕西泾阳做的矿山治理项目。通过柔性支架，钢索南北向张拉，有朝东和朝西的倾角，跟山脊面进行了完美的贴合。

这是在海南定安龙湖做的渔光互补项目，由于整个项目平均的排长有400多米，所以它的基础数量122根/MW，相比较传统支架205根/MW，大约节省了40%。

这是安装过程中的航拍。

这是板下的状况。

这是最终建完以后放水养鱼的状态。

这个项目在山东淄博，在七河生物工厂里。这里面的场景非常丰富，有停车场、道路、菜地、果园。当然，最主要的还是大棚，有垂直的大棚，也有斜向的大棚。

这是我们根据情况进行的方案设计。

这是最终完成的方案效果图。

这是在海南琼海做的光伏小院。由于本身这个房子只有三四米高，柔性支架进行了整体跨越，形成了这样的光伏小院。

这是一个停车场方案。根据停车场内部的车位以及停车流线的情况来设计，可以保证不影响原来停车的数量和流线。

这是我们在陕西榆林做的沙漠项目。前面的固定支架采用场地平整以后进行的建设，柔性支架这边是按照原始地貌进行的建设。通过调整立柱的高低，满足组件前后之间的不遮挡。建设完成以后，由于组件对底下光照的遮挡，底下的植被长得非常茂盛。

这个应该是国内唯一一个柔性的斜单轴跟踪支架，它采用的是最佳倾角的斜单轴，以柔性支架作为整体的支撑结构，采用柔性驱动进行跟踪，这个建造成本跟传统的平单轴支架差不多。但是经过数据统计，整体的发电量，比传统的平单轴跟踪支架要提高13%。

最后，希望一道能够通过高效的N型组件以及全场景的解决方案，为同心的新能源建设贡献一份力量，谢谢。