Lyginamoji analizė: vieno-polio ir dviejų-polių antžeminės saulės konstrukcijos
Tinkamos tvirtinimo konstrukcijos parinkimas yra esminis veiksnys, lemiantis techninį įgyvendinamumą, ekonominį gyvybingumą ir ilgalaikį{0}}įžemintų fotovoltinių (PV) projektų veikimą. Šioje baltojoje knygoje pateikiama išsami lyginamoji dviejų paplitusių sprendimų analizė: vieno-polio (arba centrinio-polio) ir tradicinio dvigubo-polio. Nagrinėjant jų struktūrinius principus, funkcinius mechanizmus, tinkamumą naudoti ir bendras nuosavybės išlaidas, šiuo dokumentu siekiama suteikti projektų kūrėjams, inžinieriams ir EPC duomenis, reikalingus, kad jie galėtų pagrįstai pasirinkti optimalų pasirinkimą, atsižvelgiant į konkrečias vietos sąlygas ir projekto tikslus.
1. Struktūriniai ir funkciniai principai
Vieno{0}}polio antžeminis laikiklis (centrinis polis)
Dizainas:Šioje sistemoje naudojama viena tvirta centrinė kolona (arba krūva), įkalta į žemę, kuri palaiko kelis PV modulius, išdėstytus vertikalioje{0}}orientacijoje. Moduliai tvirtinami prie bėgių, kurie yra konsolėje iš centrinio sukimo momento vamzdžio arba karkaso, pritvirtinto prie stulpo viršaus.
Funkcionalumas:Konstrukcija remiasi giliu centrinio polio pamato tvirtumu, kad būtų atsparus apvirtimo momentams, kuriuos sukelia vėjo ir sniego apkrovos. Visas masyvas veikia kaip vieninga struktūra, o ašigalis yra pagrindinis taškas. Išplėstinėse versijose dažnai yra apasukama pavara arba pavaros mechanizmasviršuje, todėl visas masyvas gali suktis, todėl veikia kaip vienos{0}}ašios sekimo priemonė (SAT), žymiai padidindama energijos išeigą.
Dvigubas{0}}stulpas ant žemės (tradicinis antžeminis tvirtinimas)
Dizainas:Tai labiau įprasta sistema, susidedanti iš dviejų vertikalių atramų (polių), įkaltų į žemę, eilių. Kiekviena polių eilė palaiko modulio bėgių galus, sukurdama eilę tarpusavyje sujungtų „lentelių“. Konstrukcija iš prigimties yra stabili dėl plačių, paskirstytų pamatų taškų.
Funkcionalumas:Apkrovos paskirstomos tolygiai keliuose pamatų taškuose. Vėjo pakilimo ir žemyn nukreiptos sniego apkrovos per bėgius perduodamos tiesiai į dvi lygiagrečias polių eiles. Nors dažniausiai naudojami fiksuotose -pasvirimo sistemose, kai kurios dvigubos-polių konstrukcijos gali būti pritaikytos sekimui, tačiau tam reikia sudėtingesnio ir brangesnio kiekvienos eilutės mechanizmo.
2. Lyginamoji analizė: privalumai ir apribojimai
| Funkcija | Vieno{0}}polio laikiklis | Dviejų{0}}polių tvirtinimas |
|---|---|---|
| Žemės naudojimas ir poveikis | Puikiai.Minimalus žemės plotas sumažina trikdžius svetainėje ir puikiai tinkaagrivoltai(ūkininkavimas apačioje). Leidžia lengviau pereiti ūkio įrangą ir išsaugo natūralius drenažo modelius. | Vidutinis.Polių tinklas apima daugiau žemės ploto, o tai gali trukdyti mašinoms ir apriboti bendro{0}}žemės naudojimo galimybes. |
| Vietovės prisitaikymas | Prasmingesnis.Puikiai tinka nuožulnioje, riedančioje ar nelygioje vietovėje. Vieną polią galima nuversti į skirtingus atvirus aukščius, kad būtų galima sekti žemės kontūrą, taip sumažinant brangius žemės darbus ir greideriavimą. | Geras, bet mažiau lankstus.Norint užtikrinti, kad visos polių viršūnės būtų vienodo aukščio, reikalingas tikslesnis įvertinimas, todėl sudėtingose vietose dažnai reikia pjauti{0}}ir-užpildyti. |
| Diegimo efektyvumas | Aukščiau.Apytiksliai reikia50% mažiau poliųbūti varomas, žymiai sumažinant pamatų įrengimo laiką ir darbo sąnaudas. Centralizuota tvirtinimo konstrukcija gali supaprastinti tolesnį surinkimą. | Žemesnis.Daugiau polių ir daugiau komponentų (spaustuvų, petnešų, jungčių) lemia ilgesnį ir daug darbo reikalaujantį{0}}įrengimo procesą. |
| Medžiagų ir sąnaudų ekonomija | Mažesnė medžiagų kaina.Mažiau polių ir mažesnis plieno/aliuminio naudojimas leidžia tiesiogiai sutaupyti medžiagų. | Didesnės medžiagų sąnaudos.Didesnis komponentų skaičius savaime padidina medžiagų sąmatą (BOM). |
| Struktūrinis našumas | Aukštas, bet centralizuotas.Sukurta taip, kad atlaikytų dideles apkrovas, tačiau centrinio polio gedimas yra katastrofiškas. Reikalinga griežta geotechninė vieno pamato analizė. | Paskirstytas ir perteklinis.Kroviniai dalijami daugelyje taškų. Vieno polio gedimas yra mažiau tikėtinas dėl pakopinio konstrukcijos gedimo. |
| Sekimo sistemos tinkamumas | Idealus.Vienas pagrindinis taškas yra efektyviausias ir ekonomiškiausias-vienos-ašies sekimo sistemų pagrindas, leidžiantis dideliems masyvams sekti saulę. | Mažiau tinkamas.Norint įgyvendinti sekimą, kiekvienai eilutei reikia pavaros sistemos, o tai žymiai padidina mechaninį sudėtingumą, kainą ir priežiūros taškus. |
| Estetika ir priežiūra | Švari, pakylėta išvaizda.Lengvesnė prieiga prie apačios priežiūros ar augmenijos tvarkymo darbams. Centralizuota struktūra gali atrodyti švaresnė, mažiau netvarkinga. | Pramoninė išvaizda.Daugiau komponentų gali atrodyti vizualiai aktyvesni. Prieiga apačioje gali būti labiau apribota dėl tankaus atramų tinklo. |
3. Taikymo scenarijai ir projekto tinkamumas
Pasirinkite vieno{0}}polio tvirtinimą, kai:
Labai svarbu maksimaliai padidinti žemės naudojimą:Projektai, susiję su žemės ūkiu, ganyklomis arba didelės žemės vertės vietomis.
Reljefas yra sudėtingas:Kalvotos, nuožulnios arba netaisyklingos vietos, kuriose nepageidautina arba pernelyg brangu atlikti platų rūšiavimą.
Didelis energijos išeiga yra prioritetas:Į projekto planą įtrauktas vienos{0}}ašies stebėjimas, siekiant padidinti IG padidinus generavimą.
Projekto greitis yra būtinas:Sutrumpėjęs diegimo laikas pagreitina bendrą projekto laiką.
Pasirinkite dvigubą{0}}polių tvirtinimą, kai:
Svetainės sąlygos yra idealios:Lygi, stabili žemė su paprastomis dirvožemio sąlygomis.
Biudžetas yra labai ribotas (Capex Focus):Nors medžiagų sąnaudos gali būti didesnės,{0}}gerai suprantamas diegimo procesas gali būti konkurencingas, ypač mažesnių, fiksuotų{1}}pasvirimo projektų atveju.
Ekstremalios vėjo / sniego apkrovos kelia didžiausią susirūpinimą:Paskirstytas apkrovos kelias gali būti naudingas regionuose, kuriuose orai yra patys atšiauriausi, todėl užtikrinama numanoma arba apskaičiuota saugos riba.
Stebėti nereikia:Paprastiems, fiksuotoms{0}}pakreipimo įrenginiams, kai stebėjimo priemonės kaina ir sudėtingumas yra nepagrįsti.
4. Atvejo analizės momentinės nuotraukos
Sėkmė naudojant vieną{0}}polią:
Projektas:5MW bendruomenės saulės energijos ferma Vermonte, JAV.
Iššūkis:Kalvotas reljefas, reikalavimas ganyti avis ir siekis kuo labiau sumažinti poveikį aplinkai.
Sprendimas:Pasirinkta fiksuota-pasvirimo vieno polio-sistema.
Rezultatas:Sistema įdiegta minimaliai graduojant žemę, išsaugant kraštovaizdį. Atvira erdvė apačioje leido tęsti ganymą, sukuriant dvigubą pajamų srautą žemės savininkui. Dėl sutrumpėjusių pamatų darbų projektas buvo baigtas dviem savaitėmis anksčiau nei numatyta.
Sėkmė naudojant dvigubą{0}}polį:
Projektas:20 MW komunalinio-saulės energijos ūkis Arizonoje, JAV.
Iššūkis:Didžiulė, plokščia dykumos žemė, paprastos dirvožemio sąlygos, o pagrindinis dėmesys skiriamas kuo mažesnėms energijos sąnaudoms (LCOE) pasiekti naudojant fiksuotą{0}}pasvirimo sistemą.
Sprendimas:Buvo įdiegta mokesčių-optimizuota dvigubo-polio fiksuoto-pasvirimo sistema.
Rezultatas:Projektas panaudojo masto ekonomiją naudojant patikrintą technologiją. Paprastas, tvirtas dizainas atitiko visus konstrukcinius reikalavimus, keliamus vėjo apkrovoms lygioje vietovėje, ir buvo efektyviai sukonstruotas darbuotojų, puikiai susipažinusių su dviejų polių „stalo“ dizainu.
5. Išvada ir strateginė rekomendacija
Pasirinkimas tarp vieno-polio ir dviejų{1}}polių{1}}įžeminimo tvirtinimo elementų priklauso ne nuo to, kad jie būtų visuotinai pranašesni, o dėl strateginio suderinimo su konkrečių projekto-parametrų.
Vieno{0}}polio laikiklis atspindi naujoves ir efektyvumą.Tai perspektyvus-pasirinkimas projektams, kuriuose pirmenybė teikiama dvigubam žemės naudojimui, sudėtingai topografijai ir didelio{1}}našumo stebėjimui. Jo vertės pasiūlymas yra mažinti sąnaudas, sudaryti naujas pritaikymo vietas ir maksimaliai padidinti energijos gamybą vienam hektarui.
Dviejų{0}}polių kalnas simbolizuoja patikimumą ir tradicijas.Tai išlieka tvirtas,{0}}gerai suprantamas sprendimas, skirtas didelio-statybinio-pasvirimo įrengimams plokščiose, nesudėtingose vietose, kur galima efektyviai panaudoti nesudėtingą inžineriją ir nuspėjamą diegimo procesą.
Galiausiai būtina atlikti išsamią -konkrečią svetainės analizę-, apimančią geotechninius tyrimus, energijos išeigos modeliavimą (lyginant fiksuotą-pasvirimą ir stebėjimą) ir išsamų išlygintos energijos sąnaudų (LCOE) skaičiavimą-. Ši analizė aiškiai apibrėš techninius ir ekonominius kompromisus-, nukreipdama suinteresuotąsias šalis į pelningiausią ir atspariausią saulės energijos išteklių montavimo sprendimą.
