關(guān)鍵詞：太陽能發(fā)電；組件支架；支架設(shè)計；材質(zhì)選型

1.引言

目前，在全球能源供應(yīng)緊張和環(huán)境問題日益嚴重的情況下，經(jīng)濟和社會的可持續(xù)發(fā)展受到了巨大挑戰(zhàn)，發(fā)展和利用清潔而**的可再生能源受到了廣泛重視。雖然目前已經(jīng)實現(xiàn)利用的可再生替代能源種類較多，但從可用總量上看，水能、風能、潮汐能都太小，不足以滿足人類需求。太陽能作為一種資源豐富，分布廣泛且可長久利用的可再生能源，具有極大的開發(fā)利用潛力。特別是進入21世紀，太陽能光伏發(fā)電產(chǎn)業(yè)發(fā)展非常迅速。太陽能光伏發(fā)電在不遠的將來不僅要替代部分常規(guī)能源，而且將成為世界能源供應(yīng)的主體，將給能源發(fā)展帶來**性的變化。根據(jù)歐洲聯(lián)合委員會研究中心（JRC）的預(yù)測，到21世紀末，可再生能源在能源結(jié)構(gòu)中將占到80%以上，其中太陽能發(fā)電占到60%以上，充分顯示出其重要的戰(zhàn)略地位。

太陽能光伏組件支架是固定太陽能電池板的重要部件，在獲得太陽能電池板*大發(fā)電效率的前提下，保證支架的**可靠性是光伏組件廠家需要考慮和研究。根據(jù)不同形式的太陽能光伏發(fā)電的需要，支架系統(tǒng)一般分為單立柱太陽能支架、雙立柱太陽能支架、矩陣太陽能支架、屋頂太陽能支架、墻體太陽能支架、追蹤系統(tǒng)系列支架等若干規(guī)格型號，同時按照不同的安裝方式又分為地面安裝系統(tǒng)、屋頂安裝系統(tǒng)和建筑節(jié)能一體化支架安裝系統(tǒng)。

2.光伏組件支架設(shè)計

2.1光伏組件支架結(jié)構(gòu)

目前商品化的太陽能光伏組件安裝支架大多不可以調(diào)節(jié)角度，采用跟蹤方式進行太陽能發(fā)電又浪費大量人力物力，投入產(chǎn)出比受到一定程度的局限。本文設(shè)計了一種可根據(jù)不同緯度地區(qū)而調(diào)節(jié)角度的光伏系統(tǒng)支架，（如圖1所示）該支架系統(tǒng)可以根據(jù)需要調(diào)節(jié)水平角度，不但適應(yīng)于地面光伏電站的使用，同時還可以在屋頂光伏電站使用，在安裝過程中可以快速調(diào)整支架的安裝角度，避免了常規(guī)光伏組件支架不能夠迅速調(diào)整安裝角度的缺點，同時該組件支架采用高碳鋼結(jié)構(gòu)，表面經(jīng)過熱鍍鋅材料，具有成本低，強度高，選材耐腐蝕強，可以在環(huán)境比較惡劣的地區(qū)使用。此系統(tǒng)包括三角形主支架1；支撐連接機構(gòu)2；刻度定位盤3；定位孔4；柱塞式刻度銷5；托板6；壓板7；軸承套8；連接桿9；地腳支撐10。該系統(tǒng)主支架為三角形焊接結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)簡單并能承受足夠的載荷，電池組件通過螺栓固定在支撐連接機構(gòu)，并輔以刻度盤調(diào)節(jié)角度。通過柱塞式刻度銷固定刻度定位盤，托板、壓板、軸承套配合刻度定位盤使用，連接桿與地腳支撐用來增加光伏組件支架強度。

圖1光伏組件支架結(jié)構(gòu)圖

2.2.光伏組件支架連接方式

在光伏組件系統(tǒng)安裝時，通過預(yù)埋螺栓固定底座，如圖2所示。該支架底部的地腳支撐放入底座中通過螺栓與底座連接，然后安裝電池組件，光伏組件通過螺栓與支撐機構(gòu)2連接，通過刻度定位盤3與定位銷5調(diào)節(jié)所需角度，完成后安裝下一組。在矩陣太陽能發(fā)電連接時，兩組相鄰組件支架通過緊固壓片11固定，以增強其強度，如圖3所示。

圖2光伏組件支架螺栓固定底座

圖3光伏組件支架矩陣連接方式