解讀水面及山地光伏柔性支架施工方案；推動綠色能源建設(shè)邁向高度

引言

在全球?qū)Νh(huán)境保護(hù)和氣候變化日益關(guān)注的背景下，綠色能源的發(fā)展已成為全球共識。太陽能作為一種清潔、可再生的能源形勢，其重要性不言而喻。光伏發(fā)電作為太陽能利用的主要方式之一，其技術(shù)創(chuàng)新與工程應(yīng)用正不斷邁向新的高度。特別是在復(fù)雜地形如水面和山地，光伏柔性支架的施工方案成為關(guān)鍵。本文將從技術(shù)原理、方案設(shè)計(jì)、挑戰(zhàn)應(yīng)對及未來展望等方面，詳細(xì)解讀水面及山地光伏柔性支架施工方案，并探討其如何推動綠色能源建設(shè)邁向新高度。

一、技術(shù)原理與方案設(shè)計(jì)

1. 技術(shù)原理

光伏柔性支架采用兩端固定點(diǎn)之間張拉預(yù)應(yīng)力鋼絞線或鋼絲繩的設(shè)計(jì)，兩端固定點(diǎn)采用剛性結(jié)構(gòu)及外側(cè)斜拉鋼絞線的形勢提供支撐反力。這種設(shè)計(jì)能夠?qū)崿F(xiàn)10～30米的大跨度，有效規(guī)避山地起伏、植被較高等不利因素，同時(shí)也適用于水深較深的湖泊和魚塘。預(yù)應(yīng)力鋼絞線的使用，不僅提高了支架的承載能力和穩(wěn)定性，還允許在一定范圍內(nèi)變形，以適應(yīng)不同工況下的受力條件。

2. 方案設(shè)計(jì)

在柔性支架的設(shè)計(jì)中，基礎(chǔ)形勢的選擇至關(guān)重要。根據(jù)地形和地質(zhì)條件，可采用兩種基礎(chǔ)方案：

基礎(chǔ)方案1：采用兩個(gè)基礎(chǔ)，一個(gè)是鋼立柱基礎(chǔ)，主要提供柔性支架豎向力的反力；另需配備一個(gè)斜拉索基礎(chǔ)，承擔(dān)鋼絞線產(chǎn)生的水平力，并承擔(dān)向上的拉力及向右的拉力，斜拉索基礎(chǔ)屬于配重式。

基礎(chǔ)方案2：同樣采用兩個(gè)基礎(chǔ)，但斜拉索基礎(chǔ)替換為斜撐柱基礎(chǔ)。斜撐柱基礎(chǔ)主要承擔(dān)鋼絞線產(chǎn)生的拉力，并對斜撐柱基礎(chǔ)產(chǎn)生向下壓力及向右的推力。斜撐柱基礎(chǔ)底面積相對較小，適用于特定地質(zhì)條件。

在光伏組件的布局上，柔性支架方案可分為橫排和豎排兩種。根據(jù)跨長可采用單跨或多跨的方案，中間支座可采用搖擺柱方式有效控制鋼絞線的撓度。支架與端柱及中間柱的連接均要求采用鉸接固定方式，以減小應(yīng)力集中，同時(shí)便于張拉安裝，縮短工期，節(jié)省造價(jià)。

二、挑戰(zhàn)與應(yīng)對

1. 地形與地質(zhì)條件的挑戰(zhàn)

不同地形（如山地、平原、沼澤地等）和地質(zhì)條件（如土壤承載力、地下水位、巖石分布等）對光伏支架的安裝提出了不同要求。在復(fù)雜地形和不良地質(zhì)條件下，支架基礎(chǔ)可能不穩(wěn)固，影響整體結(jié)構(gòu)的安全性和穩(wěn)定性。

應(yīng)對措施：

地形勘測與評估：在項(xiàng)目前期進(jìn)行詳細(xì)的地形勘測和地質(zhì)評估，了解地基承載能力和穩(wěn)定性，為支架設(shè)計(jì)提供準(zhǔn)確依據(jù)。

基礎(chǔ)設(shè)計(jì)優(yōu)化：根據(jù)地形和地質(zhì)條件，設(shè)計(jì)合理的基礎(chǔ)類型和結(jié)構(gòu)，如采用樁基、擴(kuò)大基礎(chǔ)等，以增強(qiáng)支架的穩(wěn)定性。

加固措施：在復(fù)雜地形和不良地質(zhì)條件下，采取加固地基、增加支撐結(jié)構(gòu)等措施，確保支架的穩(wěn)固性。

2. 氣候條件的挑戰(zhàn)

氣候條件（如大風(fēng)、暴雨、雪災(zāi)等）可能對光伏支架的安裝和運(yùn)行造成不利影響，如導(dǎo)致支架傾斜、變形或損壞。

應(yīng)對措施：

選用抗風(fēng)、抗雨、抗雪災(zāi)材料：選擇具有良好抗風(fēng)、抗雨、抗雪災(zāi)性能的材料制作支架，如不銹鋼、鋁合金等。

優(yōu)化支架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)：根據(jù)當(dāng)?shù)貧夂驐l件，設(shè)計(jì)合理的支架結(jié)構(gòu)和安裝角度，以減小風(fēng)荷載和雪荷載的影響。

加強(qiáng)防護(hù)措施：在支架上安裝防風(fēng)、防雨、防雪設(shè)施，如擋風(fēng)板、排水系統(tǒng)等，以提高支架的防護(hù)能力。

3. 電氣連接與安全問題的挑戰(zhàn)

光伏支架組件的電氣連接涉及高壓電纜、接線盒等多個(gè)部件，連接不牢固或操作不當(dāng)可能導(dǎo)致電氣故障或安全事故。

應(yīng)對措施：

選用高質(zhì)量電氣材料：選擇符合國家標(biāo)準(zhǔn)和行業(yè)規(guī)范的電氣材料，如優(yōu)質(zhì)電纜、接線盒等，確保電氣連接的可靠性和安全性。

規(guī)范電氣安裝操作：對安裝人員進(jìn)行專業(yè)培訓(xùn)，確保他們掌握正確的電氣安裝操作技能和安全規(guī)范。

加強(qiáng)電氣檢查與維護(hù)：定期對電氣連接部位進(jìn)行檢查和維護(hù)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)并處理潛在問題，確保電氣系統(tǒng)的正常運(yùn)行。

三、展望未來

隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步和成本的不斷降低，水面與山地光伏柔性支架施工方案將在全球范圍內(nèi)得到更廣泛的推廣和應(yīng)用。這一創(chuàng)新實(shí)踐不僅將為人類創(chuàng)造更加清潔、安全的能源環(huán)境，還將為地球的可持續(xù)發(fā)展貢獻(xiàn)出巨大的力量。讓我們攜手共進(jìn)，共同打造可持續(xù)能源發(fā)展的新藍(lán)圖！