關(guān)于可回收式地面太陽能光伏電站支架組件施工技術(shù)的分析

陳斌

摘要：在地面太陽能光伏電站建設(shè)施工中，利用可回收式支架組件進(jìn)行太陽能電池板的固定，能夠使傳統(tǒng)光伏電站建設(shè)存在的問題得到解決，從而更好的完成清潔、環(huán)保的工程建設(shè)?；谶@種認(rèn)識(shí)，本文對(duì)可回收式地面太陽能光伏電站支架組件施工技術(shù)展開了分析，從而為關(guān)注這一話題的人們提供參考。

關(guān)鍵詞：可回收；地面太陽能光伏電站；支架組件；施工技術(shù)

隨著能源問題和環(huán)境污染問題的日漸突出，可再生清潔能源的開發(fā)也引起了人們的重視。而利用太陽能光伏發(fā)電，則能將太陽能轉(zhuǎn)化為電能，進(jìn)而有效實(shí)現(xiàn)對(duì)可再生清潔能源的開發(fā)和利用。但就目前來看，在地面太陽能光伏電站建設(shè)施工過程中，支架組件施工容易給環(huán)境帶來傷害，并且存在施工效率低、耐久性差和質(zhì)量控制難等問題。因此，還應(yīng)加強(qiáng)可回收式支架組件的研究，從而更好的推動(dòng)光伏電站的建設(shè)發(fā)展。

1 可回收式地面太陽能光伏電站支架組件的結(jié)構(gòu)分析

在地面太陽能光伏電站設(shè)計(jì)建設(shè)的過程中，通常需要采用混凝土灌注樁、混凝土預(yù)制方樁等基礎(chǔ)形式進(jìn)行支架組件的安裝。相比較而言，對(duì)生態(tài)破壞最小的為長(zhǎng)螺旋鋼管地錨樁施工，所以在進(jìn)行可回收支架組件設(shè)計(jì)時(shí)可以采用該種樁型結(jié)構(gòu)。從支架組件組成上來看，需要利用法蘭連接地錨樁和支架鋼管柱，并采用可調(diào)式連接方法進(jìn)行支架梁和主要受力柱的連接，同時(shí)采用螺栓頂絲連接和固定節(jié)點(diǎn)管與支架柱。在前后斜撐節(jié)點(diǎn)處，則要在節(jié)點(diǎn)管上下側(cè)完成節(jié)點(diǎn)管的設(shè)置，從而使樁頂標(biāo)高偏差通過上下調(diào)節(jié)得到消除[1]。分析該種結(jié)構(gòu)的受力狀態(tài)可以發(fā)現(xiàn)，則風(fēng)載荷和支架荷載的共同作用下，節(jié)點(diǎn)管上會(huì)產(chǎn)生偏心力矩，從而導(dǎo)致支架柱與節(jié)點(diǎn)管發(fā)生中心線偏轉(zhuǎn)，進(jìn)而通過增強(qiáng)支架柱與節(jié)點(diǎn)管間摩擦力有效預(yù)防節(jié)點(diǎn)管出現(xiàn)下墜問題。所以采用該種結(jié)構(gòu)，能夠使過去光伏電站支架組件施工遭遇的樁垂直度與水平度偏差控制難的問題得到解決，在實(shí)際進(jìn)行上部支架安裝時(shí)無需進(jìn)行水平板和連接柱的多次調(diào)整，因此能夠?yàn)橹Ъ馨惭b找平工作的開展提供便利。

2 可回收式地面太陽能光伏電站支架組件的施工技術(shù)

2.1 組件防腐處理

在過去進(jìn)行光伏電站支架組件安裝時(shí)，通常需要采用涂抹覆蓋防腐技術(shù)進(jìn)行組件的防腐處理，以確保支架結(jié)構(gòu)安全。但采用該種技術(shù)需定期完成支架的維護(hù)，所以將導(dǎo)致電站的運(yùn)行維護(hù)成本增加。針對(duì)這種情況，可以采用環(huán)氧粉末覆蓋防腐技術(shù)進(jìn)行上部支架的處理，即在鋼管地錨樁出廠前利用環(huán)氧粉末完成結(jié)構(gòu)的滲鋅處理，從而使結(jié)構(gòu)安全得到保證[2]。在樁身周圍，則要完成犧牲陽極體的固定，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)樁身的電化學(xué)防腐保護(hù)。而采用的犧牲陽極應(yīng)該為半套環(huán)裝，并根據(jù)鋼樁外徑確定環(huán)的內(nèi)徑。在實(shí)際進(jìn)行該種環(huán)裝的使用時(shí)，應(yīng)在鋼樁頭上將兩個(gè)半套環(huán)相扣，并在陽極體周圍進(jìn)行鋼帶加強(qiáng)筋的安裝。

2.2 地錨樁的施工

太陽能光伏電站需完成較多電池板的安裝，進(jìn)行地錨樁施工則能使過去施工存在的占地面積大和電站拆遷處理麻煩等問題得到解決，從而使電站建設(shè)給生態(tài)環(huán)境帶來的破壞得到減少。在實(shí)際進(jìn)行地錨樁施工時(shí)，還要完成旋轉(zhuǎn)樁架的改造，即利用履帶式挖掘機(jī)進(jìn)行樁架改造，并為樁架配備自動(dòng)找直系統(tǒng)，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)樁架的準(zhǔn)確定位。在此基礎(chǔ)上，則要利用水平尺進(jìn)行測(cè)量，并利用液壓撐桿完成樁架角度的調(diào)整，進(jìn)而使樁身的垂直度要求得到滿足。而考慮到地錨樁的抗拔能力取決于螺旋葉片距地高度，所以還要加強(qiáng)樁頂標(biāo)高控制，確保其與地面標(biāo)高相接近。根據(jù)節(jié)點(diǎn)管的位置，則能完成上部支架的標(biāo)高調(diào)節(jié)，進(jìn)而使同組光伏陣列保持水平關(guān)系。完成樁的放線定位后，還要利用水將樁位的土壤浸濕，從而為地錨樁后續(xù)施工提供便利。在樁的四周，需完成抗傾覆翼板的安裝，以減少風(fēng)振給設(shè)備帶來的損害，并使支架的抗風(fēng)能力得到提高。

2.3 犧牲陽極的安裝

在安裝犧牲陽極時(shí)，還要遵循均勻分布的原則，為每20根樁配置一組犧牲陽極，從而發(fā)揮結(jié)合電連效應(yīng)。由于樁基上部為鋼支架，所以可以利用電線進(jìn)行支架斷開處的連接，從而完成整體回路的構(gòu)建。由于鋼樁擁有良好的導(dǎo)電性，所以還要采用非焊接的方式進(jìn)行陽極安裝，從而為防腐層提供保護(hù)。具體來講，就是將兩個(gè)半圓形犧牲陽極采用對(duì)扣的方式緊裹在樁身上，然后利用不銹鋼螺絲進(jìn)行外伸鐵芯的緊固。為確定安裝效果，還要在各保護(hù)系統(tǒng)中進(jìn)行長(zhǎng)效硫酸銅參比電極的埋設(shè)，以實(shí)現(xiàn)保護(hù)點(diǎn)位的測(cè)量[3]。在日常維護(hù)時(shí)，則可以根據(jù)測(cè)量結(jié)果進(jìn)行支架維護(hù)。此外，利用參比電極也可以作為信號(hào)源，從而為電位自動(dòng)控制提供支持。在實(shí)際埋設(shè)參比電極前，還要利用淡水或蒸餾水進(jìn)行電極浸泡，時(shí)間至少12小時(shí)，以確保硫酸銅能夠達(dá)到吸水飽和狀態(tài)。在安裝電極時(shí)，則要與地錨樁一同旋轉(zhuǎn)進(jìn)入地下，并在節(jié)點(diǎn)管的位置固定導(dǎo)線。在對(duì)樁的參比信號(hào)進(jìn)行測(cè)試時(shí)，該導(dǎo)線則為信號(hào)端。完成支架組件安裝后，還要每隔半年進(jìn)行一次保護(hù)電位的測(cè)定，測(cè)試樁則為樁身都是鋼的螺旋樁基。

2.4 鋼支架及組件安裝

在安裝鋼支架及組件時(shí)，還要提前做好螺栓的清點(diǎn)和分類，在樁行間進(jìn)行按照不同類型進(jìn)行構(gòu)件的有序擺放。而在這些構(gòu)件中，節(jié)點(diǎn)樁可用于確定標(biāo)高，所以還要先進(jìn)行單行周末樁的節(jié)點(diǎn)管標(biāo)高的測(cè)定，并利用頂絲進(jìn)行節(jié)點(diǎn)管的固定，然后進(jìn)行尼龍線的拉設(shè)，從而利用該基準(zhǔn)線進(jìn)行中間樁的標(biāo)高控制。完成節(jié)點(diǎn)管的安裝，還要進(jìn)行拉桿和斜梁的安裝。在安裝過程中，還應(yīng)按照先首末后中間的順序進(jìn)行安裝，并確定斜梁上電池組件的安裝角度。為使電池板的抗風(fēng)能力得到增強(qiáng)，還要在組件邊緣完成雙碟形或單蝶形扣件的使用，從而利用扣件將電池板緊固在檁條上緣。在樁頂與檁條之間，則要進(jìn)行抗風(fēng)緩沖片的安裝，以減輕風(fēng)對(duì)支架的影響[4]?？紤]到檁條容易受樁間距的影響，所以還要利用其上的螺栓孔實(shí)現(xiàn)間距偏差的調(diào)整，確保樁身偏差能夠得到適度補(bǔ)償。在抗風(fēng)翼板安裝時(shí)，則要先進(jìn)行上部螺栓的佩戴，然后將板錘入地下，最后進(jìn)行螺栓緊固。在安裝電池組件時(shí)，還應(yīng)兩人同時(shí)進(jìn)行安裝，并且分別負(fù)責(zé)調(diào)整電池板位置和緊固螺栓。在緊固螺栓過程中，還應(yīng)分兩次進(jìn)行緊固，第一次應(yīng)緊固70%，確保電池板不會(huì)掉落，然后進(jìn)行電池板間距及位置的調(diào)整。第二次要緊固100%，并確認(rèn)電池板不會(huì)出現(xiàn)晃動(dòng)或松脫等問題。最后，需在電池板邊緣完成防風(fēng)扣件的安裝。

3 結(jié)論

通過分析可以發(fā)現(xiàn)，采用可回收式光伏電站支架組件進(jìn)行太陽能光伏電站的建設(shè)，不僅能夠減少工程建設(shè)對(duì)環(huán)境的破壞，還能有效提高支架組件抗風(fēng)能力和施工效率，進(jìn)而使支架組件的安裝質(zhì)量得到保證。因此，相信隨著相關(guān)技術(shù)及標(biāo)準(zhǔn)的不斷完善，該種施工技術(shù)也能在光伏電站建設(shè)中獲得良好的應(yīng)用前景。

參考文獻(xiàn)：

[1]鐘天宇，劉慶超，楊明. 并網(wǎng)光伏電站光伏組件支架最佳傾角設(shè)計(jì)研究[J]. 發(fā)電與空調(diào)，2013，01：5-7.

[2]許建軍. 格爾木200MWp并網(wǎng)光伏電站組件支架基礎(chǔ)的選擇[J]. 陜西水利，2013，02：142-143.

[3]孟濤. 獨(dú)立基礎(chǔ)在共和光伏電站支架基礎(chǔ)施工中的應(yīng)用[J]. 科技信息，2012，33：822.

[4]姚一波，買發(fā)軍，白榮麗. 光伏電站主要工序施工工藝及質(zhì)量控制要點(diǎn)淺析[J]. 太陽能，2016，05：75-77.

作者簡(jiǎn)介： 陳 斌（1977.08—），男，安徽省金寨縣，本科，畢業(yè)于安徽建筑工業(yè)學(xué)院，中級(jí)工程師；研究方向：電力工程。