ระบบติดตั้ง PV Desert

การปรับใช้พลังงานในสภาพแวดล้อมที่รุนแรง: Desert PV Mounting System Application Application Application Application

พื้นหลังของการพัฒนาเซลล์แสงอาทิตย์ในพื้นที่ทะเลทราย
โครงสร้างพลังงานทั่วโลกกำลังเร่งการเปลี่ยนแปลง พื้นที่ทะเลทรายได้กลายเป็นพื้นที่สำคัญสำหรับการติดตั้งสถานีพลังงานแสงอาทิตย์เนื่องจากความเข้มของแสงแดดสูงและทรัพยากรที่ดินที่อุดมสมบูรณ์ โดยเฉพาะอย่างยิ่งในภาคตะวันตกเฉียงเหนือของจีนแอฟริกาเหนือตะวันออกกลางและบางส่วนของอเมริกาค่าเฉลี่ยรายปีของทรัพยากรแสงสูงกว่าภูมิภาคอื่น ๆ มากซึ่งเป็นรากฐานที่ดีสำหรับการพัฒนาพลังงานแสงอาทิตย์ ระบบติดตั้ง PV Desert เป็นโครงสร้างการสนับสนุนพิเศษที่ออกแบบมาเพื่อปรับให้เข้ากับสภาพภูมิอากาศที่รุนแรงและภูมิประเทศที่ซับซ้อนภายใต้พื้นหลังนี้

ลักษณะของสภาพแวดล้อมทะเลทรายและความท้าทายในการติดตั้งเซลล์แสงอาทิตย์
สภาพแวดล้อมทางธรรมชาติในพื้นที่ทะเลทรายค่อนข้างแตกต่างจากระบบพื้นดินทั่วไปซึ่งทำให้ความต้องการที่สูงขึ้นในการออกแบบและวัสดุของระบบการติดตั้ง:
* ความแตกต่างของอุณหภูมิสูง: ความแตกต่างของอุณหภูมิระหว่างกลางวันและกลางคืนมีขนาดใหญ่ซึ่งทำให้การทดสอบการขยายตัวทางความร้อนและการหดตัวของโครงสร้าง;
* ลมและทรายที่แข็งแรง: ลมและทรายบ่อยครั้งขนาดอนุภาคหยาบและการสึกหรออย่างรุนแรงบนพื้นผิวของส่วนประกอบ;
* สภาพภูมิอากาศแห้งแล้ง: การตกตะกอนที่หายาก, ความถี่ในการบำรุงรักษาต่ำของสถานีพลังงานและระบบการติดตั้งจำเป็นต้องมีความสามารถในการทำความสะอาดตนเองสูง
* ฐานรากดินอ่อน: ความมั่นคงของพื้นผิวที่ไม่ดีการออกแบบรากฐานจะต้องมีความเข้มแข็งโดยเฉพาะอย่างยิ่ง
* ส่วนประกอบของลมและทรายกัดกร่อน: พื้นที่ทะเลทรายบางแห่งมีส่วนประกอบน้ำเกลือและอัลคาไลในลมและทรายซึ่งอาจทำให้การกัดกร่อนของโลหะแย่ลง
ระบบการติดตั้ง PV ทะเลทรายไม่เพียง แต่จะต้องตรงกับฟังก์ชั่นแบริ่งพื้นฐาน แต่ยังมีลักษณะของลมและความต้านทานทรายความต้านทานการกัดกร่อนและความเสถียรทางความร้อนที่แข็งแกร่ง

ประเภทโครงสร้างและหลักการออกแบบ
ตามมาตราส่วนโครงการเค้าโครงส่วนประกอบและเงื่อนไขภูมิประเทศระบบตัวยึดทะเลทรายส่วนใหญ่แบ่งออกเป็นหมวดหมู่ต่อไปนี้:
1. ตัวยึดเอียงคงที่
ระบบประเภทนี้ใช้วิธีการติดตั้งมุมคงที่ด้วยโครงสร้างที่เรียบง่ายการติดตั้งที่สะดวกและง่ายต่อการโปรโมตในขนาดใหญ่ มุมเอียงจะถูกกำหนดตามละติจูดและการกระจายแสงในท้องถิ่นและโดยทั่วไปจะถูกตั้งค่าระหว่าง 20 และ 35 องศา
*โครงสร้าง: ใช้ส่วนประกอบเหล็กชุบสังกะสีหรืออลูมิเนียมจุ่มน้ำร้อนและมีโครงสร้างเฟรมมีความเสถียร
*ข้อดี: ข้อกำหนดการบำรุงรักษาต่ำปรับให้เข้ากับสภาพแวดล้อมที่เต็มไปด้วยฝุ่น;
*ข้อ จำกัด : ประสิทธิภาพการผลิตพลังงานตลอดทั้งปีอาจถูก จำกัด ด้วยการตั้งค่าการเอียงคงที่
2. วงเล็บมุมปรับได้
มุมเอียงจะถูกปรับทางกลไกหรือด้วยตนเองเหมาะสำหรับพื้นที่ที่มีความแตกต่างของแสงแดดตามฤดูกาลที่ชัดเจน โครงสร้างการปรับมุมต้องมีกลไกการล็อคที่มั่นคงเพื่อป้องกันการรบกวนจากลมและทราย
*สถานการณ์ที่ใช้งานได้: สถานีพลังงานภาคพื้นดินขนาดกลางและขนาดใหญ่;
*คุณสมบัติ: ปรับปรุงประสิทธิภาพการผลิตพลังงานที่มุมแสงแดดต่ำในฤดูหนาว
*ความท้าทาย: ตรวจสอบให้แน่ใจว่าอุปกรณ์ปรับมุมมีความน่าเชื่อถืออย่างต่อเนื่องภายใต้ฝาครอบลมและทราย
3. ตัวยึดติดตาม (แกนเดียว/แกนคู่)
โหมดการผลิตพลังงานที่มีประสิทธิภาพสูงส่วนประกอบจะเคลื่อนที่ไปพร้อมกับวิถีของดวงอาทิตย์ ทะเลทรายมีแสงแดดที่แข็งแกร่งและเวลาแสงแดดยาวซึ่งเป็นแอพพลิเคชั่นที่เหมาะสำหรับระบบการติดตาม อย่างไรก็ตามโครงสร้างของมันมีความซับซ้อนและต้องการการทำงานและการบำรุงรักษาสูง
*จุดสำคัญ: ระบบมอเตอร์ระดับการป้องกันสูง, การออกแบบคอลัมน์สนับสนุนที่มั่นคง;
*ความเสี่ยง: ในสภาพอากาศพายุทรายที่รุนแรงชิ้นส่วนที่เคลื่อนไหวอาจสวมใส่มากขึ้นหรือแยม;
*การตอบโต้: เพิ่มฝาครอบป้องกันและใช้วัสดุปิดผนึกหล่อลื่น

การเลือกวัสดุและกระบวนการป้องกัน
ในการกัดกร่อนที่สูงและสภาพแวดล้อมลมและทรายสูงของทะเลทรายประสิทธิภาพของวัสดุเกี่ยวข้องโดยตรงกับความมั่นคงและอายุการใช้งานของระบบ:
*ประเภทเหล็ก: เหล็กกล้าชุบสังกะสีแบบจุ่มร้อน Q235B หรือ Q355B ถูกใช้บ่อยและความหนาของการชุบสังกะสีพื้นผิวมักจะต้องไปถึง≥80μmหรือมากกว่า;
*อลูมิเนียมอัลลอยด์วัสดุ: 6063-T5/6005-T5 อลูมิเนียมถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายในโครงสร้างต่อต้านการกัดกร่อน แต่การออกแบบแบบตัดขวางจะต้องมีความเข้มแข็งในพื้นที่ที่มีลมสูง
*สลักเกลียวและสปริง: ใช้สแตนเลส 304 หรือ Dacromet สำหรับการป้องกันการเกิดสนิม
*การรักษาพื้นผิว: อะโนไดซ์, การเคลือบอิเล็กโทรฟอเรติก, การเคลือบผงและวิธีอื่น ๆ เพื่อปรับปรุงความต้านทานการกัดกร่อน
กระบวนการป้องกันชั้นจะต้องพิจารณาความต้านทานการสึกหรอภายใต้การสัมผัสระยะยาวกับลมและทรายเพื่อหลีกเลี่ยงการสัมผัสโครงสร้างเนื่องจากการลอกพื้นผิว

ประเภทพื้นฐานและการออกแบบการปรับตัวของฐานราก
โครงสร้างพื้นผิวของทะเลทรายมีความหลากหลายบางส่วนเป็นเนินทรายและบางแห่งเป็นทะเลทรายกึ่งแข็ง ระบบรองพื้นสนับสนุนจะต้องมีการจับคู่อย่างยืดหยุ่น:
1. สกรูกองพะเนินเทินทึก
ใช้กันทั่วไปในพื้นที่ที่มีความสามารถในการรับแบริ่งในดินที่อ่อนแอการก่อสร้างที่รวดเร็วความเสียหายเล็ก ๆ น้อย ๆ ที่ง่ายต่อการรื้อถอนและนำกลับมาใช้ใหม่
* การปรับตัวที่แข็งแกร่งสามารถเจาะชั้นดินที่อ่อนนุ่มได้
* สามารถฝังไว้ล่วงหน้าด้วยอุปกรณ์ขุดเจาะธรณีวิทยา
* ต้องพิจารณาความสมบูรณ์ของการเคลือบผิวเพื่อต่อต้านความทนทาน
2. ฐานราก
ในบางพื้นที่สามารถใช้กองเหล็กหรือกองคอนกรีตสำเร็จรูปได้ซึ่งมีความสามารถในการรับแบริ่งสูงและเหมาะสำหรับโครงการที่มีปริมาณลมขนาดใหญ่
* จำเป็นต้องใช้เครื่องจักรกลหนักสำหรับการก่อสร้างและปริมาณงานมีขนาดใหญ่
* การทดสอบการเจาะแบบคงที่จะต้องดำเนินการล่วงหน้าเมื่อมีความแตกต่างทางธรณีวิทยาขนาดใหญ่
* การออกแบบจำเป็นต้องกำหนดความลึกของกองตามการกระจายของชั้นและการวิเคราะห์ความเครียด
3. มูลนิธิปูนซีเมนต์
ส่วนใหญ่ใช้ในโครงการสถานีพลังงานภายใต้สภาวะการชุบแข็งโดยเฉพาะในพื้นที่ที่ไม่อนุญาตให้มีการซ้อน
* ความเสถียรสูงค่าใช้จ่ายสูงกว่ารูปแบบอื่น ๆ เล็กน้อย
* ระยะเวลาการก่อสร้างที่ยาวนานข้อกำหนดการก่อสร้างที่สูง
* ความสามารถที่ไม่ดีในการรับมือกับการตั้งถิ่นฐานของมูลนิธิ

ความต้านทานลมโครงสร้างและกลยุทธ์การควบคุมฝุ่น
ในพื้นที่ทะเลทรายที่มีลมพายุและพายุทรายบ่อยครั้งการต้านทานลมโครงสร้างและการออกแบบการป้องกันฝุ่นไม่สามารถเพิกเฉยได้:
* การออกแบบโหลดลม: ควรกำหนดตามข้อมูลความเร็วลมรุนแรงในท้องถิ่นและมักจะได้รับการออกแบบตามระดับความเร็วลมครั้งหนึ่งใน 50 ปี
* โมดูลการออกแบบการระบายอากาศแบบแบ็คเพลน: ปรับความต้านทานลมให้เหมาะสมโดยการทิ้งช่องว่างไว้ในโครงสร้างการสนับสนุน
* การจัดการการป้องกันฝุ่น: การทำความสะอาดโมดูลปกติการใช้แก้วโมดูลกันฝุ่น
* การป้องกันความลาดชันและการบดอัดพื้นผิว: ป้องกันไม่ให้รากฐานถูกสัมผัสและถูกกัดเซาะด้วยลมหรือล้างออก

เส้นทางการเพิ่มประสิทธิภาพโครงสร้างสำหรับระบบติดตั้ง PV ทะเลทรายที่ปรับตัวเข้ากับสภาพแวดล้อมที่รุนแรง

ความพิเศษของการก่อสร้างเซลล์แสงอาทิตย์ในพื้นที่ทะเลทราย
พื้นที่ทะเลทรายมีที่ดินที่ไม่ได้ใช้งานมากมายและทรัพยากรแสงแดดสูงซึ่งเหมาะสำหรับการผลิตพลังงานแสงอาทิตย์ขนาดใหญ่ อย่างไรก็ตามสภาพทางภูมิศาสตร์และภูมิอากาศพิเศษยังนำมาซึ่งปัญหาในการก่อสร้าง ตัวอย่างเช่นอุณหภูมิสูงลมและทรายบ่อยครั้งความแตกต่างของอุณหภูมิขนาดใหญ่ระหว่างกลางวันและกลางคืนความสามารถในการรับแบริ่งพื้นผิวที่ไม่ดีและปัญหาอื่น ๆ จะท้าทายความมั่นคงของโครงสร้างและประสิทธิภาพการทำงานระยะยาวของสถานีพลังงานไฟฟ้าโซลาร์เซลล์ ดังนั้นการออกแบบของ ระบบติดตั้ง PV Desert จำเป็นต้องได้รับการปรับให้เหมาะสมในโครงสร้างวัสดุและวิธีการก่อสร้างเพื่อปรับให้เข้ากับสภาพแวดล้อมที่รุนแรง

ประเภทโครงสร้างของระบบติดตั้ง PV ทะเลทราย
ระบบสนับสนุนเซลล์แสงอาทิตย์ทั่วไปในสภาพแวดล้อมทะเลทราย ได้แก่ :
* การรองรับการเอียงคงที่: ความเสถียรของโครงสร้างที่ดีการติดตั้งง่ายใช้กันอย่างแพร่หลายในพื้นที่ที่มีลมและทรายหนัก
* การรองรับมุมที่ปรับได้: สามารถปรับมุมตามฤดูกาลเพื่อปรับปรุงประสิทธิภาพการสร้างพลังงาน แต่โครงสร้างมีความซับซ้อนมากขึ้นและมีข้อกำหนดการบำรุงรักษาสูง
* การสนับสนุนการติดตาม (แกนเดี่ยวหรือสองแกน): สามารถติดตามวิถีของดวงอาทิตย์โดยอัตโนมัติเพื่อเพิ่มการผลิตพลังงานและใช้ในโครงการทะเลทรายบางโครงการบนพื้นฐานของนักบิน แต่มีข้อกำหนดที่สูงขึ้นสำหรับความเสถียรของโครงสร้างการสนับสนุนและระบบควบคุมทราย
การเลือกระบบสนับสนุนประเภทต่าง ๆ ในสภาพแวดล้อมทะเลทรายจำเป็นต้องได้รับการประเมินอย่างครอบคลุมร่วมกับปัจจัยต่าง ๆ เช่นราคาไฟฟ้าโครงการต้นทุนที่ดินความสะดวกสบายในการก่อสร้างและความสามารถในการบำรุงรักษา

การเลือกวัสดุและการรักษาด้วยการกัดกร่อน
พื้นที่ทะเลทรายแห้งและมีลมแรงตลอดทั้งปีและวัสดุต้องเผชิญกับการพังทลายของลมอย่างต่อเนื่องและรังสีอัลตราไวโอเลต การเลือกวัสดุทั่วไปและวิธีการรักษารวมถึง:
*เหล็กชุบสังกะสีแบบจุ่มร้อน: มีความต้านทานการกัดกร่อนที่แข็งแกร่งและเป็นตัวเลือกกระแสหลักในปัจจุบัน
*ตัวยึดอลูมิเนียมอัลลอยด์: น้ำหนักเบาความต้านทานการกัดกร่อนที่ดีเหมาะสำหรับโครงการที่มีความต้องการโหลดต่ำ
*ตัวเชื่อมต่อส่วนประกอบสแตนเลสสตีล: ใช้สำหรับการเชื่อมต่อชิ้นส่วนเพื่อป้องกันการคลายและการกัดกร่อนในระหว่างการทำงานระยะยาว
*การฉีดพ่นพื้นผิวหรือการรักษาแบบอะโนไดซ์: เพิ่มความต้านทานการกัดกร่อนและความต้านทานรังสียูวีของพื้นผิววัสดุและยืดอายุของระบบ
การจับคู่วัสดุและกระบวนการที่ดีสามารถปรับปรุงความสามารถในการทำงานที่มั่นคงของระบบการติดตั้ง PV ทะเลทรายในสภาพแวดล้อมที่มีการกัดกร่อนและมีลมแรงสูง

การออกแบบพื้นฐานและกลยุทธ์การก่อสร้างแบบปรับตัว
พื้นผิวทะเลทรายส่วนใหญ่เป็นทรายที่อ่อนนุ่มหรือน้ำเกลือ-อัลลีซึ่งมีความต้องการสูงสำหรับความสามารถในการรับน้ำหนัก แบบฟอร์มพื้นฐานทั่วไป ได้แก่ :
*ฐานรากสกรูกอง: การก่อสร้างที่เรียบง่ายเหมาะสำหรับดินทรายและง่ายต่อการถอดชิ้นส่วนและประกอบในภายหลัง
*ฐานรากกอง: เหมาะสำหรับดินทะเลทรายที่มีการบดอัดที่แข็งแกร่งความมั่นคงที่ดี แต่ความต้องการสูงสำหรับอุปกรณ์ก่อสร้าง
*กองซีเมนต์ในสถานที่: ใช้ในพื้นที่ที่มีสภาพทางธรณีวิทยาที่ซับซ้อนหรือระดับน้ำใต้ดินโดยมีระยะเวลาการก่อสร้างที่ยาวนาน
ในการก่อสร้างเฉพาะมีความจำเป็นที่จะต้องดำเนินการสำรวจทางธรณีวิทยาที่เพียงพอเพื่อประเมินปัจจัยต่าง ๆ เช่นโครงสร้างชั้นในระดับน้ำใต้ดินความดันโหลดลม ฯลฯ เพื่อกำหนดประเภทรากฐานที่สมเหตุสมผลและใช้วิธีการก่อสร้างยานยนต์เพื่อลดข้อผิดพลาดของมนุษย์

การป้องกันทรายและการออกแบบความมั่นคงเชิงโครงสร้าง
ผลกระทบของทรายและฝุ่นต่อโมดูลเซลล์แสงอาทิตย์และระบบวงเล็บส่วนใหญ่สะท้อนให้เห็นใน:
* ครอบคลุมพื้นผิวของโมดูลซึ่งมีผลต่อประสิทธิภาพการสร้างพลังงาน
* สะสมในโครงสร้างวงเล็บเร่งการสึกหรอและการกัดกร่อน
* สภาพอากาศสูงและทรายทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงความเครียดของโครงสร้าง
* เพื่อลดผลกระทบเหล่านี้การออกแบบระบบติดตั้ง PV Desert ต้องพิจารณา:
* ยกระยะห่างจากพื้นดินที่ด้านล่างของวงเล็บเพื่อลดการสะสมของทรายและฝุ่น
* เพิ่มประสิทธิภาพมุมเอียงของการจัดเรียงโมดูลและใช้พลังงานลมเพื่อทำความสะอาดตัวเอง
* เสริมสร้างการเชื่อมต่อระหว่างวงเล็บและพื้นดินเพื่อปรับปรุงความต้านทานลม
* ตั้งค่าลมและรั้วทรายหรือเข็มขัดพืชเพื่อสร้างเขตกันชนเพื่อลดการพังทลายของลม
การวิเคราะห์การจำลองความเครียดของระบบยังเป็นส่วนสำคัญของการออกแบบ มีความจำเป็นที่จะต้องรวมข้อมูลอุตุนิยมวิทยาในอดีตและแบบจำลองลมและทรายทั่วไปเพื่อประเมินการตอบสนองเชิงโครงสร้างภายใต้สภาพอากาศที่รุนแรง

คำแนะนำการดำเนินงานและการบำรุงรักษาและการจัดการ
การดำเนินงานและการบำรุงรักษาในสภาพแวดล้อมทะเลทรายเป็นส่วนสำคัญในการสร้างความมั่นใจว่าประสิทธิภาพระยะยาวของสถานีพลังงาน มาตรการการดำเนินงานและการบำรุงรักษาที่แนะนำรวมถึง:
*ทำความสะอาดโมดูลเซลล์แสงอาทิตย์เป็นประจำซึ่งสามารถฉีดพ่นได้โดยโดรนอุปกรณ์แปรงแห้งหรือระบบทำความสะอาดอัตโนมัติ
*ตรวจสอบว่าชิ้นส่วนการเชื่อมต่อของวงเล็บนั้นหลวมหรือสึกกร่อนหรือไม่
*สำหรับระบบติดตามมีความจำเป็นต้องตรวจสอบว่าแอคทูเอเตอร์ติดอยู่ในทรายหรือไม่
*เสริมสร้างการก่อสร้างและการบำรุงรักษาสิ่งอำนวยความสะดวกลมและทรายรอบ ๆ พื้นที่
*ในเวลาเดียวกันการติดตั้งระบบตรวจสอบระยะไกลสามารถเข้าใจสถานะการทำงานของระบบแบบเรียลไทม์และลดจำนวนคนที่เข้าสู่พื้นที่อุณหภูมิสูงและมีความเสี่ยงสูง

แนวโน้มการพัฒนาของระบบการติดตั้ง PV ทะเลทราย
ด้วยการโปรโมตโครงการไฟฟ้าโซลาร์เซลล์ทะเลทรายขนาดใหญ่ทิศทางวิวัฒนาการทางเทคนิคในอนาคตของระบบการติดตั้ง PV ทะเลทรายส่วนใหญ่รวมถึง:
*การออกแบบการติดตั้งแบบแยกส่วนเพื่อปรับปรุงประสิทธิภาพการก่อสร้าง
*การอัพเกรดวัสดุเช่นวัสดุคอมโพสิตน้ำหนักเบาที่มีความแข็งแรงสูง
*การดำเนินการอัจฉริยะและการสนับสนุนการบำรุงรักษาเช่นการตรวจสอบเซ็นเซอร์และคำเตือนความผิดพลาด AI;
*รวมกับการฟื้นฟูระบบนิเวศเพื่อให้ได้พลังงานและการป้องกันสิ่งแวดล้อมร่วมกัน
จากทั้งนโยบายและความต้องการของตลาดโซลาร์เซลล์ทะเลทรายจะกลายเป็นกำลังสำคัญในการส่งเสริมขนาดของพลังงานใหม่และจะวางความต้องการที่สูงขึ้นเกี่ยวกับความสามารถในการปรับตัวของระบบสนับสนุนเซลล์แสงอาทิตย์