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【课程纪要】如何让你的光伏电站安全度过一夏——防风篇

时间:2017-12-13 15:04:59

上周四,金屋顶光伏平台成功举办了第三期线上公开课。近400位光伏行业同仁齐聚一堂,共同学习了课程内容。

光伏同仁们的热情回应,也更坚定了金屋顶光伏平台服务中小型分布式光伏开发商的信念!感谢大家!


下面,顶顶就将当天晚上的课程内容整理如下:


大家好,我是金屋顶事业部技术工程师 李海林,很高兴在金屋顶第三期线上课程与大家共同分享:如何让你的光伏电站安全度过一夏——防风篇


我将根据项目建设的流程,将此次课程分为四个部分:

第一部分设计阶段如何科学、合理的进行光伏系统防风设计,在设计过程中有哪些要点?第二部分是施工过程的防风要点及容易被忽略的细节。第三部分是电站建好后,如何进行科学的运维及管理自己的电站,以及出现台风时如何应对?第四部分是如果光伏系统遭遇台风,有没有再利用的可能性。


第一部分:设计阶段。户用系统的设计基本分为三个流程,现勘及可行性分析、电气结构系统设计、效果图及工程图绘制三个部分。在现勘阶段,我们需要了解到项目地址,以便查看光照资源及气象条件;建筑类型我们需要了解屋顶是平屋顶还是斜屋顶,是彩钢瓦还是混凝土,瓦片下面是木檩条还是水泥的;周围建筑情况我们需要了解是否有高大建筑及树木,是在海边还是空旷地区,以便我们能判断项目所在地的表面粗糙度类型;电力接入条件及其他我们今天先省略。



电气及系统设计我们今天先不讲,我们重点讲一下结构设计

风荷载作为光伏电站的最主要控制荷载,是结构设计中第一考虑因素,风荷载与基本风压、表面粗糙度、风压高度变化系数、风荷载体形系数相关,基本风压可由风速求得,风速我们可以由当地的气象条件查的,通过表面粗糙度类型和项目所在高度得到风压高度变化系数,风荷载体形系数与建筑的屋顶类型相关。


那么结构设计包括哪些设计内容呢?首先我们要收据支架设计的基础数据,包括光伏组件的参数、风压、雪压及所选用的材料,包括前面讲到的地面粗糙度、风压高度变化系数等数据;其次我们根据组件布置图进行支架立柱、斜梁及檩条的选型,然后进行构件的校核,这一步是最重要的一步,然后基础设计及进行抗倾覆验算和屋面承重复核。抗倾覆验算中我们考虑的是反向风压,即组件背面的风压,屋顶承重复核我们更多考虑的是正向风压,在这里我再多讲一下钢结构厂房的结构复核,彩钢瓦屋顶的光伏系统我们一般按不超过15kg/㎡考虑。

我们碰到很多客户拿着厂房结构设计说明和我们说,屋顶的活荷载0.5,恒荷载0.3,这样肯定能满足光伏系统安装的要求,这样的我会和他解释:光伏系统作为25年寿命期的结构布置在屋顶上,达到了厂房设计寿命的一半,我们钢结构厂房设计寿命为50年,是需要作为恒荷载考虑的,设计说明里面的0.3恒荷载说明彩钢板加保温层加钢丝网加隅撑加紧固件的重量均布为30kg/㎡,如果加上光伏系统,这个厂房的恒荷载设计值就为0.45kN/㎡。以这个作为标准值校核檩条及钢架的应力。


【设计资料图】


【电站设计规范 关于支架的设计要求】


【荷载组合】


【验算推演、结果图】


【不同风压下的支架快速选型表】


讲完了设计,我们开始讲第二部分安装:这个是光伏系统安装的流程,其中我们讲一下基础预制、支架吊装、组件安装,第一点,基础预制里面首先要注意混凝土的强度;第二点是配种的尺寸,前面讲到抗倾覆验算,混凝土尺寸是抗风的最基本保证;第三点是位置偏差,定位放线南北与东西基座的误差不能超过设计要求。


这里面重点讲一下组件位置优化,比如一块1米64的组件,压块压在哪里时整块组件的弯矩最小呢,这个我这边也有一个小的表格快速的进行分析。



组件在恶劣大风环境下,两支点中点位置的变形是最严重的,而电池片和钢化玻璃的变形系数不一致,所以要考虑组件的支点的优化布置。



【不规范图合集】

之前将的都是电站建好之前的,那对已经建设好的电站如何实现加固? 来抵御强力的大风天气?


最后有人会问,对于已经造成的结果,还有拯救的可能吗?


这边讲两种情况,被风吹落到地上而且重摔过的组件和发生侧移的情况,我们对两种情况的下没发生玻璃爆裂的组件进行抽样EL测试,结果显示,第一种情况的组件有85%的情况都发生了电池片隐裂,第二种情况均未发生隐裂,


【右上角明显有多处的隐裂,隐裂的组件不仅发电功率低,隐裂处易发生热板效应,如果与正常组件混在同一组串会增加组串失配损失】


【EL测试截图】


所以发生第一种情况时,不能作为正常组件使用。第二种情况,没有猛烈撞击的组件可继续使用。支架部分变形的需要更换,基础部分根据实际情况加固或重新浇筑。


光伏电站是个系统活,虽然门槛不高,但做细做精需要花很多心思,这一点我们金屋顶深有感触,我们金屋顶做一站式服务平台的初衷,让所有做分布式光伏电站的企业及个人,用优质的产品,做高质量的电站。共同推动光伏行业的健康发展。谢谢大家!

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