关于可回收式地面太阳能光伏电站支架组件施工技术的分析

陈斌

摘要：在地面太阳能光伏电站建设施工中，利用可回收式支架组件进行太阳能电池板的固定，能够使传统光伏电站建设存在的问题得到解决，从而更好的完成清洁、环保的工程建设。基于这种认识，本文对可回收式地面太阳能光伏电站支架组件施工技术展开了分析，从而为关注这一话题的人们提供参考。

关键词：可回收；地面太阳能光伏电站；支架组件；施工技术

随着能源问题和环境污染问题的日渐突出，可再生清洁能源的开发也引起了人们的重视。而利用太阳能光伏发电，则能将太阳能转化为电能，进而有效实现对可再生清洁能源的开发和利用。但就目前来看，在地面太阳能光伏电站建设施工过程中，支架组件施工容易给环境带来伤害，并且存在施工效率低、耐久性差和质量控制难等问题。因此，还应加强可回收式支架组件的研究，从而更好的推动光伏电站的建设发展。

1 可回收式地面太阳能光伏电站支架组件的结构分析

在地面太阳能光伏电站设计建设的过程中，通常需要采用混凝土灌注桩、混凝土预制方桩等基础形式进行支架组件的安装。相比较而言，对生态破坏最小的为长螺旋钢管地锚桩施工，所以在进行可回收支架组件设计时可以采用该种桩型结构。从支架组件组成上来看，需要利用法兰连接地锚桩和支架钢管柱，并采用可调式连接方法进行支架梁和主要受力柱的连接，同时采用螺栓顶丝连接和固定节点管与支架柱。在前后斜撑节点处，则要在节点管上下侧完成节点管的设置，从而使桩顶标高偏差通过上下调节得到消除[1]。分析该种结构的受力状态可以发现，则风载荷和支架荷载的共同作用下，节点管上会产生偏心力矩，从而导致支架柱与节点管发生中心线偏转，进而通过增强支架柱与节点管间摩擦力有效预防节点管出现下坠问题。所以采用该种结构，能够使过去光伏电站支架组件施工遭遇的桩垂直度与水平度偏差控制难的问题得到解决，在实际进行上部支架安装时无需进行水平板和连接柱的多次调整，因此能够为支架安装找平工作的开展提供便利。

2 可回收式地面太阳能光伏电站支架组件的施工技术

2.1 组件防腐处理

在过去进行光伏电站支架组件安装时，通常需要采用涂抹覆盖防腐技术进行组件的防腐处理，以确保支架结构安全。但采用该种技术需定期完成支架的维护，所以将导致电站的运行维护成本增加。针对这种情况，可以采用环氧粉末覆盖防腐技术进行上部支架的处理，即在钢管地锚桩出厂前利用环氧粉末完成结构的渗锌处理，从而使结构安全得到保证[2]。在桩身周围，则要完成牺牲阳极体的固定，从而实现对桩身的电化学防腐保护。而采用的牺牲阳极应该为半套环装，并根据钢桩外径确定环的内径。在实际进行该种环装的使用时，应在钢桩头上将两个半套环相扣，并在阳极体周围进行钢带加强筋的安装。

2.2 地锚桩的施工

太阳能光伏电站需完成较多电池板的安装，进行地锚桩施工则能使过去施工存在的占地面积大和电站拆迁处理麻烦等问题得到解决，从而使电站建设给生态环境带来的破坏得到减少。在实际进行地锚桩施工时，还要完成旋转桩架的改造，即利用履带式挖掘机进行桩架改造，并为桩架配备自动找直系统，进而实现桩架的准确定位。在此基础上，则要利用水平尺进行测量，并利用液压撑杆完成桩架角度的调整，进而使桩身的垂直度要求得到满足。而考虑到地锚桩的抗拔能力取决于螺旋叶片距地高度，所以还要加强桩顶标高控制，确保其与地面标高相接近。根据节点管的位置，则能完成上部支架的标高调节，进而使同组光伏阵列保持水平关系。完成桩的放线定位后，还要利用水将桩位的土壤浸湿，从而为地锚桩后续施工提供便利。在桩的四周，需完成抗倾覆翼板的安装，以减少风振给设备带来的损害，并使支架的抗風能力得到提高。

2.3 牺牲阳极的安装

在安装牺牲阳极时，还要遵循均匀分布的原则，为每20根桩配置一组牺牲阳极，从而发挥结合电连效应。由于桩基上部为钢支架，所以可以利用电线进行支架断开处的连接，从而完成整体回路的构建。由于钢桩拥有良好的导电性，所以还要采用非焊接的方式进行阳极安装，从而为防腐层提供保护。具体来讲，就是将两个半圆形牺牲阳极采用对扣的方式紧裹在桩身上，然后利用不锈钢螺丝进行外伸铁芯的紧固。为确定安装效果，还要在各保护系统中进行长效硫酸铜参比电极的埋设，以实现保护点位的测量[3]。在日常维护时，则可以根据测量结果进行支架维护。此外，利用参比电极也可以作为信号源，从而为电位自动控制提供支持。在实际埋设参比电极前，还要利用淡水或蒸馏水进行电极浸泡，时间至少12小时，以确保硫酸铜能够达到吸水饱和状态。在安装电极时，则要与地锚桩一同旋转进入地下，并在节点管的位置固定导线。在对桩的参比信号进行测试时，该导线则为信号端。完成支架组件安装后，还要每隔半年进行一次保护电位的测定，测试桩则为桩身都是钢的螺旋桩基。

2.4 钢支架及组件安装

在安装钢支架及组件时，还要提前做好螺栓的清点和分类，在桩行间进行按照不同类型进行构件的有序摆放。而在这些构件中，节点桩可用于确定标高，所以还要先进行单行周末桩的节点管标高的测定，并利用顶丝进行节点管的固定，然后进行尼龙线的拉设，从而利用该基准线进行中间桩的标高控制。完成节点管的安装，还要进行拉杆和斜梁的安装。在安装过程中，还应按照先首末后中间的顺序进行安装，并确定斜梁上电池组件的安装角度。为使电池板的抗风能力得到增强，还要在组件边缘完成双碟形或单蝶形扣件的使用，从而利用扣件将电池板紧固在檩条上缘。在桩顶与檩条之间，则要进行抗风缓冲片的安装，以减轻风对支架的影响[4]。考虑到檩条容易受桩间距的影响，所以还要利用其上的螺栓孔实现间距偏差的调整，确保桩身偏差能够得到适度补偿。在抗风翼板安装时，则要先进行上部螺栓的佩戴，然后将板锤入地下，最后进行螺栓紧固。在安装电池组件时，还应两人同时进行安装，并且分别负责调整电池板位置和紧固螺栓。在紧固螺栓过程中，还应分两次进行紧固，第一次应紧固70%，确保电池板不会掉落，然后进行电池板间距及位置的调整。第二次要紧固100%，并确认电池板不会出现晃动或松脱等问题。最后，需在电池板边缘完成防风扣件的安装。

3 结论

通过分析可以发现，采用可回收式光伏电站支架组件进行太阳能光伏电站的建设，不仅能够减少工程建设对环境的破坏，还能有效提高支架组件抗风能力和施工效率，进而使支架组件的安装质量得到保证。因此，相信随着相关技术及标准的不断完善，该种施工技术也能在光伏电站建设中获得良好的应用前景。

参考文献：

[1]钟天宇，刘庆超，杨明. 并网光伏电站光伏组件支架最佳倾角设计研究[J]. 发电与空调，2013，01：5-7.

[2]许建军. 格尔木200MWp并网光伏电站组件支架基础的选择[J]. 陕西水利，2013，02：142-143.

[3]孟涛. 独立基础在共和光伏电站支架基础施工中的应用[J]. 科技信息，2012，33：822.

[4]姚一波，买发军，白荣丽. 光伏电站主要工序施工工艺及质量控制要点浅析[J]. 太阳能，2016，05：75-77.

作者简介： 陈 斌（1977.08—），男，安徽省金寨县，本科，毕业于安徽建筑工业学院，中级工程师；研究方向：电力工程。