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江苏国强兴晟谭强:新挑战下国强兴晟的光伏跟踪之路

光伏支架10周年

太阳能光伏支架最大的诉求是成本和可靠性。纵观当下,跟踪支架面临的问题包括设计不规范、应用条件复杂多变,未考虑气动耦合效应,特别是设计方面,当前结构设计标准针对性查、不独立、不精细、跟不上变化,亟待进一…

太阳能光伏支架最大的诉求是成本和可靠性。纵观当下,跟踪支架面临的问题包括设计不规范、应用条件复杂多变,未考虑气动耦合效应,特别是设计方面,当前结构设计标准针对性查、不独立、不精细、跟不上变化,亟待进一步完善。对此,江苏国强也在多方攻克,如推出防锁紧固件、风致振动研究、建立风荷载数据库等,持续推动跟踪支架的结构安全。

——江苏国强兴晟能源科技有限公司 结构设计总监 谭强

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“双碳”目标下,中国平均每年新增光伏装机容量约80GW,使用钢支架光伏项目约65GW,太阳能光伏支架用量预计220万吨/年, 前景巨大。

光伏跟踪支架目前的现状。

围绕跟踪支架,整个支架的设计上来看,最大的问题,目前没有相应规范的标准指导。跟踪支架企业水平,从头部企业到新加入的光伏跟踪支架供应商,从他们的技术能力,还有经验水平都是参差不齐,也造成前些年光伏跟踪支架产品现场反馈也是良莠不齐的。其中,设计院又很少专门针对光伏跟踪支架做一些针对性的研究和开发。

目前光伏跟踪支架的应用场合是比较多变、复杂的,设计条件不明确,以及力学模型考虑不充分,尤其是荷载模型,干扰效应等。

很多情况下,风振都没有考虑。 目前来讲,大家可以借鉴和参考比较多的相关的规范。第一个是美国的《建筑结构荷载规范》,第二个是《太阳能光伏支架结构设计规程》。从比较相对权威的风洞实验室给出的现有规范为什么不适用,针对性差、不独立、兼容性差、跟不上变化。

对于简单结构而言,规范是非常保守的,对于新型的结构,规范中经验的部分不适用,该强的不够强,该节省的地方不节省,浪费。

从整个产品端到客户反馈的情况来看,归纳下来,我们的结构是否安全?成本是否做到最优,是否做到最低?目前的电气传动与结构设计是否一体化?并不是说某个结构对应的传动件是可以随意选用,是一体考虑的。同时,电气结构传动件在现场是否能使用25年,这是一个十分重要的考量。

江苏国强兴晟能源的实践

江苏国强兴晟能源新推出的两款跟踪支架产品,

GQ-T1跟踪支架,1P单排独立跟踪系统,可容纳大多120片组件,增加了AI智能算法,并且做了一些结构和节点的开发,一体化成型的轴承和轴承座,使得加工更加简单,现场安装更加便捷。电气联动能够主动调节主轴的扭转角度和偏差,同时降低生产加工的难度和现场安装的难度。

另外,针对已经做了电气联动或者是联动方式的主轴,根据主轴的扭转和弯曲的应力下,做了主轴的优化,减少主轴使用材料。

GQ—T2跟踪支架,2P单排独立跟踪系统,可容纳多达120片组件,传统方式是回转、推杆。机械联动的结构,主要是通过提高整个支架整体的刚度,可以实现大风的时候水平保护,可以降低组件的压力,减少组件运行的隐患。对于这种大跨距的结构,根据实际使用情况,做了异形管设计,使它抗弯能力更强。

另外,在市场调研、现场测试的一些数据反馈,采用一个新型的防松螺母,可以有效地解决组件螺母松动的问题,可以减少失效的问题。我们后面又跟国内的高校以及风洞实验室联合一些数据的开发、前端的应用研究,如主要在风洞和风场的情况下设计不同的阻尼值,不同的倾角,不同的风速,在这样的情况下研究支架在风场中的状况。对比在低角度、低固有频的情况下,当风速哪怕不是很高,但是一旦达到了支架系统最低失稳风速之后,整个支架的抖动就会非常剧烈。

经过积累很多相关的前期研究数据之后,我们逐渐建立了自己的风荷载的数据库,经过这个数据库的数据指导,我们开始了产品方案的简化、针对性的设计,以及基于项目的细化考量设计,最后基于安全和成本,推出一系列的产品型号。

最后这一系列的产品型号,在持续应用中和现场的实践反馈,我们又把这个数据集中到数据库中,将数据库中的数据进行更新和优化,进入下一个循环,使我们的产品更优。

目前,江苏国强兴晟能源也在加大对于研发力度的投入,目前整个公司技术团队30多人,南京的研发中心正在筹备中,预计明年5月可以正式投入。累计申请的相关专利100多项,今年申请专利40多项中,其中涵盖算法、结构、节点测试、保护生产的部分,全套环节。

因为江苏国强兴晟本身是基于高速护栏的传统优势,和宝钢合作,目前在我们新的产品中会大量使用高强钢以及超高强钢。利用公司传统的加工优势,产品设计与生产完美结合,工业化的设计使得传统的焊接部件少了10%。

通过模块化的设施,更利于生产组织和现场安装。

在流体力学研究,工业算法、系统集成等方面进行探索。

国强兴晟经历多年深耕发展,公司已形成江苏溧阳、河北唐山、河南信阳三大制造基地。

江苏国强兴晟持续创新,降低支架系统成本,助力平价上网,早日实现碳中和。

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作者: bracket

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