ระบบสนับสนุนเซลล์แสงอาทิตย์คืออะไร? 

รู้ไหมว่าเมื่อคนส่วนใหญ่ได้ยินระบบไฟฟ้าโซลาร์เซลล์ พวกเขาจะนึกถึงแผงไฟฟ้าทันที ซิลิกอนมันเงา ชื่อแบรนด์ เปอร์เซ็นต์ประสิทธิภาพ บทสนทนาไม่ค่อยเริ่มต้นด้วยการที่กระดูกยึดมันไว้ทั้งหมด— ระบบสนับสนุนไฟฟ้าโซลาร์เซลล์. นั่นเป็นความเข้าใจผิดประการแรก มันไม่ใช่แค่การดึงเท่านั้น เป็นรากฐานทางโครงสร้างที่กำหนดอายุการใช้งาน ความปลอดภัย และท้ายที่สุดคือผลตอบแทนทางการเงินของอาร์เรย์ทั้งหมด หากแผงคือหัวใจ นี่คือโครงกระดูก และโครงกระดูกที่อ่อนแอจะล้มเหลวไม่ว่าหัวใจจะแข็งแกร่งแค่ไหนก็ตาม

นอกเหนือจากการดึง: กายวิภาคของการสนับสนุน

มาทำลายมันกัน ก โครงสร้างรองรับ PV ไม่ใช่ผลิตภัณฑ์เดียว เป็นส่วนประกอบที่ได้รับการออกแบบทางวิศวกรรม โดยทั่วไปแล้วจะเป็นอะลูมิเนียมหรือเหล็กชุบสังกะสี ซึ่งประกอบด้วยราง ที่หนีบ ที่ยึด และตัวยึด รางเป็นส่วนตามยาวที่บรรทุกแผง แคลมป์—ตรงกลางและปลาย—จับโครงแผงโดยไม่ต้องเจาะ ฉากยึดจะเชื่อมต่อรางเข้ากับฐานรากด้านล่าง ซึ่งอาจเป็นการเจาะทะลุหลังคา ฐานบัลลาสต์ หรือเสาเข็มแบบติดดิน ส่วนประกอบทุกชิ้นมีกล่องโหลด: น้ำหนักบรรทุกเปล่า ลมยก หิมะ แผ่นดินไหว ฉันเคยเห็นโครงการที่เน้นด้านวิศวกรรมไปที่การออกแบบที่ยิ่งใหญ่เพียงอย่างเดียว ในขณะที่ข้อมูลจำเพาะของสลักเกลียวสแตนเลส M10 แบบเรียบง่ายนั้นเป็นความคิดในภายหลัง นั่นเป็นสูตรสำหรับการกัดกร่อนที่เกิดจากความเครียดในสภาพแวดล้อมชายฝั่งในช่วงห้าปีข้างหน้า

การเลือกใช้วัสดุเป็นการชักเย่ออย่างต่อเนื่อง อะลูมิเนียมมีน้ำหนักเบา ทนต่อการกัดกร่อน และติดตั้งง่ายกว่าที่ไซต์งานด้วยการตัดแบบง่ายๆ แต่อัตราส่วนความแข็งแรงต่อน้ำหนักหมายความว่าคุณต้องการวัสดุมากขึ้นสำหรับการรับแรงลมเท่ากันเมื่อเทียบกับเหล็ก และการขยายตัวทางความร้อนก็สูงกว่า เหล็กชุบสังกะสีมีความแข็งแรงกว่าและมักจะคุ้มค่ากว่าสำหรับฟาร์มขนาดใหญ่ แต่ชั้นสังกะสีนั้นเป็นสิ่งศักดิ์สิทธิ์ การเชื่อมหรือตัดสนามโดยไม่มีการป้องกันทันทีจะทำให้เกิดสนิมในอนาคต ฉันจำไซต์งานขนาด 20 เมกกะวัตต์ที่ผู้รับเหมาเพื่อประหยัดเวลา กราวด์ขอบวงเล็บเพื่อให้พอดี และลอกการชุบสังกะสีออก เราตรวจพบมันได้ในระหว่างการสุ่มตรวจสอบ แต่นั่นหมายความว่าต้องมีการซ่อมวงเล็บนับร้อยชิ้น ความล่าช้ามีค่าใช้จ่ายมากกว่าการทำถูกต้องในครั้งแรก

จากนั้นก็มีอินเทอร์เฟซ - ไฟล์แนบ อุปกรณ์ยึดหลังคาเป็นโลกของตัวเอง การติดตั้งแบบเจาะทะลุจำเป็นต้องมีความเข้าใจอย่างสมบูรณ์เกี่ยวกับส่วนประกอบโครงสร้างของหลังคาและรายละเอียดการกันน้ำ (เช่น ซีลแบบกะพริบ) ซึ่งมีความสำคัญพอๆ กับตัวสลักเกลียว ระบบบัลลาสต์มีความสง่างาม ไม่มีการเจาะทะลุ แต่น้ำหนักบล็อกบัลลาสต์นั้นเพิ่มภาระหนักให้กับโครงสร้างหลังคา ซึ่งไม่ได้คำนึงถึงในการศึกษาความเป็นไปได้เบื้องต้นเสมอไป ฉันถูกเรียกให้ไปประเมินหลังคาโกดังซึ่งบัลลาสต์ที่คำนวณไว้นั้นถูกต้อง แต่การจ่ายไฟปิดอยู่ ส่งผลให้เกิดปัญหาน้ำในบ่อ ที่ โครงสร้างการติดตั้งพลังงานแสงอาทิตย์ ต้องทำงานประสานกับอาคาร ไม่ใช่แค่นั่งบนนั้น

ความเป็นจริงบนพื้นดิน: ไม่ใช่แค่การติดอยู่ในดินเท่านั้น

ระบบที่ติดตั้งภาคพื้นดินดูเหมือนตรงไปตรงมาจนกว่าคุณจะอยู่ที่ไซต์งาน รากฐานคือทุกสิ่ง เสาเข็มขับเคลื่อนรวดเร็วและลดงานดิน เสาเข็มขดเหมาะสำหรับดินที่ไม่เสถียร บัลลาสต์หรือกระสุนคอนกรีตใช้สำหรับสภาพดินที่มีลมแรงหรือไม่ดี ตัวเลือกไม่ได้เป็นเพียงด้านเทคนิคเท่านั้น มันเกี่ยวกับภูมิประเทศในท้องถิ่นและการเข้าถึงอุปกรณ์ ในโครงการบนเนินเขาหิน ระบบตอกเสาเข็มแบบขับเคลื่อนตามแผนของเราไม่ใช่แบบสตาร์ทเตอร์ เราเปลี่ยนมาใช้ระบบกราวด์สกรูที่มีแท่นขุดเจาะขนาดเล็ก แต่ข้อกำหนดแรงบิดสำหรับการติดตั้งบนพื้นหินที่แตกหักนั้นกลายเป็นความท้าทายในการสอบเทียบรายวัน ที่ ระบบสนับสนุนพลังงานแสงอาทิตย์ การออกแบบต้องลื่นไหล โดยปรับให้เข้ากับสิ่งที่พื้นโลกบอกเรา

การกัดกร่อนเป็นฆาตกรเงียบ ข้อมูลจำเพาะอาจบอกว่าชุบสังกะสีแบบจุ่มร้อน แต่ความหนาของสารเคลือบก็มีความสำคัญ สำหรับสภาพแวดล้อมที่มีการกัดกร่อนสูง (ชายฝั่ง เกษตรกรรม อุตสาหกรรม) บางครั้งจำเป็นต้องมีการเคลือบสองด้าน (การชุบสังกะสีและชั้นสี) ฉันได้เรียนรู้สิ่งนี้อย่างยากลำบากตั้งแต่เนิ่นๆ เราใช้ผลิตภัณฑ์สังกะสีมาตรฐานสำหรับระบบใกล้กับโรงปุ๋ย ภายในสามปี เรามีการกัดกร่อนของสังกะสีขั้นสูงและการกัดกร่อนของฐานเหล็กที่จุดเชื่อมต่อ เคมีในชั้นบรรยากาศรุนแรงกว่าตารางมาตรฐานที่เราคาดการณ์ไว้ ขณะนี้ การวิเคราะห์สิ่งแวดล้อมเป็นขั้นตอนแรกในการเลือกใช้วัสดุที่ไม่สามารถต่อรองได้

นี่คือจุดที่ห่วงโซ่อุปทานและคุณภาพของส่วนประกอบเป็นรูปธรรม คุณต้องการผู้ผลิตที่เข้าใจถึงความแตกต่างเหล่านี้ ไม่ใช่แค่เครื่องดัดโลหะเท่านั้น บริษัทอย่าง Handan Zitai Fastener Manufacturing Co., Ltd. (https://www.zitaifasteners.com) ซึ่งตั้งอยู่ในฐานการผลิตชิ้นส่วนมาตรฐานที่สำคัญของจีนในเมืองหยงเหนียน เหอเป่ย มีความเกี่ยวข้องกัน ความใกล้ชิดกับเส้นทางคมนาคมหลัก เช่น รถไฟปักกิ่ง-กวางโจว และทางหลวงแผ่นดินหมายเลข 107 ไม่เพียงแต่เป็นประโยชน์ด้านโลจิสติกส์เท่านั้น การอยู่ในระบบนิเวศอุตสาหกรรมมักจะหมายความว่าพวกเขาปรับตัวให้เข้ากับความต้องการวัสดุและการเคลือบเฉพาะของโครงการพลังงานแสงอาทิตย์ระหว่างประเทศ ตัวยึดที่เหมาะสมซึ่งมีเกรด การเคลือบ และการตรวจสอบย้อนกลับที่ถูกต้อง ถือเป็นชิ้นส่วนขนาดเล็กที่รับภาระทางกลทั้งหมด การจัดหาจากผู้ผลิตเฉพาะทางในภูมิภาคการผลิตแบบกระจุกตัวสามารถลดความเสี่ยงในการได้รับชิ้นส่วนทั่วไปที่ไม่ระบุรายละเอียดได้

การติดตั้ง: เมื่อทฤษฎีมาพบกับโคลน

ความทนทานต่อการออกแบบเป็นสิ่งหนึ่ง การจัดตำแหน่งสนามเป็นอีกเรื่องหนึ่ง รางอาจถูกกำหนดให้มีพิกัดความเผื่อ +/- 2 มม. มากกว่า 10 เมตร ภายใต้ดวงอาทิตย์ โดยมีทีมงานพยายามรักษาโควตารายวันให้สำเร็จ การรักษาไว้เป็นเรื่องยาก ฉันเคยเห็นผู้ติดตั้งใช้แรงมากเกินไปในการดึงโมดูลที่ไม่ตรงแนวเข้าไปในแคลมป์ ทำให้เกิดความเครียดที่ซ่อนอยู่ในกระจก ระบบรองรับควรได้รับการออกแบบสำหรับความสามารถในการปรับได้บางอย่าง เช่น รูที่มีรูเจาะ และขายึดแบบปรับได้ เพื่อดูดซับข้อบกพร่องของสนามที่หลีกเลี่ยงไม่ได้เหล่านี้ การออกแบบที่ดีที่สุดมีการให้อภัยในตัว

เรื่องเครื่องมือ ประแจทอร์คไฟฟ้าเป็นการลงทุนที่คุ้มค่า การขันโบลต์ด้วยมือบนจุดเชื่อมต่อนับพันจุดทำให้เกิดแรงจับยึดที่ไม่สอดคล้องกัน ซึ่งอาจนำไปสู่การคลายตัวภายใต้การสั่นสะเทือน หรือในทางกลับกัน เกิดการหลุดของเกลียว เราใช้กระบวนการตรวจสอบง่ายๆ: การตรวจสอบแรงบิดแบบสุ่มบนการเชื่อมต่อ 5% หลังการติดตั้ง อัตราความล้มเหลวในการตรวจสอบครั้งแรกน่าตกใจ ส่งผลให้เกิดแรงบิดซ้ำทั้งไซต์งาน ถือเป็นบทเรียนที่เจ็บปวดในการควบคุมกระบวนการ แต่ก็สามารถป้องกันสิ่งที่อาจเป็นปัญหาความสมบูรณ์ของโครงสร้างในช่วงฤดูพายุไต้ฝุ่นได้

ค่าใช้จ่ายในการทำผิด

ความล้มเหลวมักไม่ค่อยมีการล่มสลายอย่างมาก มันเพิ่มขึ้น. มันสกปรกมากขึ้นเพราะอาร์เรย์ไม่ได้เอียงอย่างแม่นยำสำหรับการทำความสะอาดตัวเอง มันเป็นรอยแตกขนาดเล็กในเซลล์จากเฟรมภายใต้ความเครียดคงที่และไม่สม่ำเสมอ เป็นการคืบคลานอย่างช้าๆ ของโครงยึดบนหลังคาลาดเอียง เนื่องจากไม่ได้คำนวณแรงเสียดทานสำหรับการหมุนเวียนความร้อนในระยะยาว ประสิทธิภาพเหล่านี้ลดลงปีแล้วปีเล่า ซึ่งกัดกร่อน NPV ของโครงการ ที่ ระบบติดตั้งไฟฟ้าโซลาร์เซลล์ เป็นรายจ่ายฝ่ายทุน แต่คุณภาพส่งผลกระทบโดยตรงต่อรายจ่ายในการดำเนินงานและรายได้

นอกจากนี้ยังมีต้นทุนการออกแบบใหม่อีกด้วย ฉันมีส่วนร่วมในการติดตั้งเพิ่มเติมโดยที่ระบบสนับสนุนแบบเดิมไม่สามารถรองรับพาเนลรุ่นใหม่ที่ใหญ่กว่าได้ ต้องเปลี่ยนระบบรางและแคลมป์ทั้งหมดระหว่างการจ่ายกำลังใหม่ ทำให้ต้นทุนโครงสร้างเพิ่มขึ้นสองเท่า การออกแบบที่เป็นการคาดการณ์ล่วงหน้า ซึ่งคำนึงถึงแนวโน้มของเทคโนโลยีแผงและความหนาแน่นที่เพิ่มขึ้นในอนาคต มีมูลค่ามหาศาล เป็นเรื่องเกี่ยวกับการออกแบบในอีก 20 ปีข้างหน้า ไม่ใช่แค่แผงที่มีในปัจจุบันเท่านั้น

เมื่อย้อนกลับไป มันคือตัวกลางที่ไม่มีใครร้องและออกแบบมาระหว่างคำมั่นสัญญาเรื่องพลังงานแสงอาทิตย์กับฟิสิกส์อันโหดร้ายของโลกแห่งความเป็นจริง เป็นสาขาวิชาที่ผสมผสานวิศวกรรมโครงสร้าง วัสดุศาสตร์ เคมีการกัดกร่อน และลอจิสติกส์การก่อสร้าง การทำให้ถูกต้องทำให้รู้สึกเหมือนมองไม่เห็น—อาร์เรย์เพียงแค่นั่งอยู่ที่นั่นเพื่อผลิตพลังงาน การทำผิดเป็นบทเรียนที่ช้าและมีราคาแพงซึ่งเขียนด้วยเรื่องสนิม ความเครียด และประสิทธิภาพต่ำ เป้าหมายไม่ใช่การสร้างอนุสาวรีย์ แต่เพื่อสร้างกรอบการทำงานที่ยืดหยุ่น ปรับเปลี่ยนได้ และท้ายที่สุดแล้วจะถูกลืมเลือน ซึ่งช่วยให้แผงทำงานได้มานานหลายทศวรรษ