光伏支架钢架稳定性加强技术

刘泽缘  兰力元

摘要：光伏支架是太阳能光伏发电系统中用于支撑光伏组件的重要组成部分。为了确保光伏发电系统的稳定性和安全性，加强光伏支架钢架的稳定性是至关重要的。企业、研究机构和政府应共同努力，加强对光伏支架钢架稳定性的研究和技术创新，不断提升支架的稳定性和安全性水平。本文从光伏支架钢架概述概述入手，分析光伏支架钢架稳定性的重要性，探讨光伏支架钢架稳定性加强技术，以供参考。

关键词：光伏支架；钢架；稳定性；加强；技术

前言：光伏支架钢架的稳定性对于光伏发电系统的性能、安全性、可靠性和经济效益具有重要的影响。通过确保光伏组件的安全固定、提高系统的抗风能力、保证长期的系统稳定性以及减少维护和修复成本，稳定的光伏支架钢架能够最大限度地提高光伏发电系统的发电效率和可靠性，实现长期稳定的经济利益和环境效益。因此，企业和研究机构应加强对光伏支架钢架稳定性的研究和技术创新，提高支架的结构稳定性和安全性。政府和行业组织也应加强标准制定和监管，确保光伏支架钢架的设计、制造和安装符合相关规范和标准，提高光伏发电系统的整体可靠性和安全性。

一、光伏支架钢架概述概述

光伏支架钢架是用于支撑和固定光伏组件的一种重要结构组件。它在太阳能光伏发电系统中起着支撑和固定太阳能光伏组件的作用，使其能够稳固地安装在地面、屋顶或其他设备上。光伏支架钢架通常由钢材制成，具有较高的强度和耐用性，能够承受外部风力和重力负荷。光伏支架钢架的设计考虑了多个因素，包括地理位置、气候条件、组件类型和数量等。不同的地理位置和气候条件会对光伏支架钢架的稳定性和耐久性提出不同的要求。组件类型和数量的差异也会对支架的设计和结构产生影响。光伏支架钢架通常由多个组件组成，包括立柱、横梁、斜撑等。立柱是支架的主要支撑结构，通常埋入地面或固定在建筑物上，以提供良好的稳定性。横梁连接在立柱上，起到支撑和固定光伏组件的作用。斜撑则用于增加支架的稳定性，提供额外的支撑力。光伏支架钢架的稳定性对于光伏发电系统的性能和运行安全至关重要。在设计和制造过程中，必须考虑到地震、风力、重力负荷等外部因素，以确保光伏支架钢架能够承受这些力量而不会发生倾覆或破坏[1]。此外，光伏支架钢架还要具备较好的抗腐蚀性能，在户外环境中长期使用时能够经受住腐蚀和氧化的影响。为保证光伏发电系统的稳定性和安全性，光伏支架钢架需要经过严格的质量控制和检测。制造商必须确保钢材的质量和强度符合标准要求，并进行充分的结构计算和仿真分析，以验证支架设计的稳定性和可靠性。

二、光伏支架钢架稳定性的重要性

（一）保证光伏组件的安全固定

光伏支架钢架的稳定性是确保光伏组件能够安全固定在地面、屋顶或其他设备上的关键。正确定位和坚固固定光伏组件是确保其在风力和其他外部力量的作用下保持稳定的必要条件。缺乏稳定的支架钢架容易导致光伏组件的晃动、位移甚至倾倒，不仅影响光伏系统的发电效率，还会导致光伏组件的损坏和安全隐患。

（二）提高光伏系统的抗风能力

稳定的光伏支架钢架可以提高光伏系统的抗风能力。在气候条件不稳定的地区或暴风雨等极端天气情况下，风力对光伏组件的冲击较大。稳定的支架能够有效承受风力的各种作用力，避免光伏支架的倾斜、位移和破损，保证光伏系统的正常运行。

（三）确保长期的系统稳定性

光伏发电系统是一项长期投资，需要确保系统的稳定性和可靠性。光伏支架钢架作为支撑和固定光伏组件的重要组成部分，它的稳定性直接影响系统的长期运行。由于光伏组件具有较长的使用寿命，稳定的支架能够确保光伏组件在多年的运行过程中保持正常并稳定的工作状态。光伏支架钢架的稳定性能保证系统长期运维，延长系统的使用寿命。

（四）减少维护和修复成本

稳定的光伏支架钢架可以减少系统的维护和修复成本。结构稳定性良好的支架需要较少的维护和修复工作，减少了维护人员的工作量和维护成本。与此同时，稳定的支架也能减少光伏组件的损坏和更换，降低了运维成本和系统的维修费用。

三、光伏支架钢架稳定性加强技术

（一）材料选择优化

材料选择是光伏支架钢架稳定性加强的关键因素。当前常用的材料包括普通碳素钢和镀锌钢等。在选择材料时，应考虑其机械性能、耐腐蚀性以及使用寿命等方面。可以选择高强度钢材、耐腐蚀性好的不锈钢、镀锌等材料，以提高光伏支架钢架的抗风性能和耐久性。

（二）结构设计改进

光伏支架钢架的结构设计是保证其稳定性的重要因素。应采用合理的结构设计，如增加加强筋、设置剪力板、增大整体刚度等，以提高光伏支架钢架的抗风性能和稳定性。此外，还应考虑地基的承载能力和地理环境的影响，合理设计基础结构，确保光伏支架钢架的稳定性[2]。

（三）安装固定加强

光伏支架钢架的稳定性还与安装固定有关。正确的安装方法和固定技术有助于提高光伏支架钢架的稳定性。应采用专业的安装固定方案，确保支架的平稳和牢固安装。合理的支架间距和夹具的选择也是确保光伏支架钢架稳定性的关键因素。

（四）测量监控技术

测量监控技术是提高光伏支架钢架稳定性的重要手段。应定期进行支架的检测和监控，识别潜在的问题和风险。可以采用定位仪、倾斜仪等测量仪器，实时监控支架的倾斜度和变形情况，及时进行调整和维修。同时，应建立完善的监控系统，采集和分析支架的数据，预测和预警可能的突发事件，提前采取措施进行处理，保证光伏支架钢架的稳定性和安全性。

（五）抗腐蚀防腐技术

光伏支架钢架在户外长期暴露于自然环境中，容易受到氧化、腐蚀等因素的影响。为了增强钢架的稳定性，可以采取抗腐蚀和防腐措施。针对钢架表面容易生锈的问题，可以采取防锈处理。方法可以是使用防锈剂或将钢架表面进行酸洗或喷涂，形成一层能够阻止氧气和水分进入的防护层，以减少氧化反应的发生。这样可以提高钢架的耐候性和使用寿命，减少腐蚀的发生。另一种常见的方法是在钢架表面涂上一层耐腐蚀的涂层。涂层可以选择有机涂层或无机涂层，根据具体需求来选择。这些涂层可以形成一个不透水的保护层，阻止氧气和水分与钢架发生反应，从而减少腐蚀的发生。涂层有很好的抗腐蚀性能，可以保护钢架长时间使用而不受损坏[3]。除了钢架表面的处理，还可以选择使用抗腐蚀性能更好的材料。不锈钢和铝材料都具有极佳的抗腐蚀性能，可以长期稳定使用而不受环境的影响。尤其是不锈钢，由于其内部含有铬元素，可以形成一层致密的铬氧化膜，有效防止氧气和水分侵入，从而抵御腐蚀效果更佳。

（六）风洞试验与模拟仿真

为了更好地了解光伏支架钢架在各种气候和环境条件下的稳定性，可以进行风洞试验和模拟仿真。通过搭建风洞试验台架或采用计算机仿真方法，模拟不同风速和风向对光伏支架钢架的影响，评估钢架的稳定性。根据试验和仿真结果，可以调整和优化支架的结构和设计，提升其抗风能力和结构稳定性。

结语：通过材料选择优化、结构设计改进、安装固定加强和测量监控技术的应用，可以有效加强光伏支架钢架的稳定性。光伏支架钢架的稳定性不仅对光伏发电系统的安全运行至关重要，而且对于光伏发电的发展和推广也具有重要意义。因此，企业和研究机构应加强合作，研发和应用先进的技术，不断提升光伏支架钢架的稳定性和可靠性，以推动光伏发电系统的可持续发展。

参考文献：

[1]李乔木. 特殊地质条件下地面光伏支架基础设计要点[J]. 石材,2023,(08):119-121.

[2]罗剑锋,徐涛,刘华斌,唐小钧. 光伏电站组件支架基础灌注桩施工技术和质量管控[J]. 建筑技术开发,2023,50(06):148-150.

[3]赵树林,柳振海,黄玉佩. 水上光伏电站支架基础形式研究[J]. 中国勘察设计,2023,(S1):53-55.