Преимущества композитных пультрузионных монтажных систем для фотоэлектрических установок в плавучих солнечных электростанциях

Плавучие фотоэлектрические станции используют водные платформы для размещения фотоэлектрических модулей на поверхности воды с целью выработки электроэнергии.

Их основное преимущество заключается в том, что они не занимают земельные ресурсы. Водная поверхность обеспечивает охлаждающий эффект для фотоэлектрических модулей, сдерживая повышение температуры поверхности и позволяя достичь более высокой выработки электроэнергии. Кроме того, покрытие водной поверхности солнечными панелями снижает испарение, препятствует размножению водорослей и защищает водные ресурсы.

Существующие плавучие опорные системы из алюминиевого сплава или оцинкованной стали для фотоэлектрических установок демонстрируют низкую устойчивость к ветру и волнам, требуют высоких затрат на техническое обслуживание и имеют срок службы, который с трудом соответствует сроку службы самих фотоэлектрических установок.

Новая система опорных конструкций из композитных материалов использует в качестве основного материала легкий, высокопрочный и коррозионно-стойкий полимер, армированный стекловолокном (GFRP). С помощью промышленных процессов формования из него изготавливаются серии плавучих блоков, балок и колонн, которые собираются на месте в систему плавучих опор. Это дает значительные преимущества, включая высокую прочность, отличную атмосферостойкость, высокую устойчивость к волнам, длительный полный жизненный цикл и простоту сборки.

Новая система плавучей опоры, разработанная в рамках этого проекта, состоит из композитных плавучих главных балок, вторичных балок, горизонтальных раскосов и пультрузионных композитных профильных кронштейнов.

Верхняя поверхность композитной плавучей главной балки имеет углубленные каналы, расположенные через равные промежутки. Композитные плавучие вторичные балки удерживаются в этих каналах и прикручиваются к главной балке, соединяя несколько главных балок в поперечном направлении в единую конструкцию. Стальные пластины встроены в оба конца главных балок, которые затем скрепляются болтами в продольном направлении, образуя непрерывную конструкцию.

Пультрузионные композитные профильные опоры состоят из главных балок, вторичных балок и вертикальных опор. Композитные горизонтальные опоры и композитные вертикальные опоры крепятся болтами к композитным главным балкам. Композитные главные балки соединяются с вертикальными опорами с помощью болтов. На равных интервалах вдоль главных балок вторичные балки крепятся с помощью болтов. Солнечные панели крепятся к этим вторичным балкам с помощью Z-образных соединителей.

Технические характеристики:

1. Потребление ресурсов и выбросы углерода при производстве композитной опорной системы значительно ниже, чем при производстве оцинкованной стали;

2. За весь срок службы общая стоимость композитной опорной системы ниже, чем стоимость опорных систем из оцинкованной стали;

3. Композитная опорная система особенно подходит для прибрежных приливных равнин, плавучих водных поверхностей, высокогорных регионов и районов с интенсивным ультрафиолетовым излучением.

Области применения:

В этой инновационной разработке используются высокопрочные волокна, инновационная конструкция и рациональное сочетание материалов для создания новой композитной фотоэлектрической опорной системы из бетона. Она в полной мере использует преимущества композитных материалов — легкий вес при высокой прочности, низкие затраты на обслуживание и экологичность — и предлагает такие заметные преимущества, как коррозионная стойкость, экологичность, высокая эффективность, безопасность и гибкость конструкции. Она широко применяется для наземных установок, плавучих водных поверхностей и опорных конструкций теплиц.

В настоящее время на кампусе Цзянпу Нанкинского технологического университета установлена плавучая солнечная система мощностью 20 кВт, в к

оторой во всей плавучей конструкции используются опоры из композитных материалов. Эта система уже введена в эксплуатацию и подключена к электросети.