自2021年以来,柔性支架开始逐渐出现在业主的招标采购当中,大唐、华电科工、中国电建、国电南自以及国家电投等央企已经陆续就柔性支架进行了约1GW的项目招标。在去年华能550MW光伏EPC招标中,几乎报出了2021年以来的最低总包价格。据知情人透露,其原因之一在于某标段采用了柔性支架,在复杂地形电站上,柔性支架的项目施工成本远低于常规支架。
事实上,柔性支架并非什么新鲜技术,早在此前的领跑者项目中就有过相关应用,随着近几年技术的推陈出新以及光伏项目开发场景的愈发广阔,柔性支架在其成本和环境适应性方面开始发挥其独有的经济和技术优势,逐渐受到了业主的追捧。
柔性支架鉴于其结构的独特性,其应用场景非常广泛,类似于污水处理厂、农光互补、渔光互补、山地光伏、以及停车场光伏等均可普遍适用。
在结构方面,柔性支架大体可分为单层悬索体系、预应力双层索系(承重索+稳定索)、预应力索网、混合体系、张弦(梁、桁架)+索拱、弦支穹顶、横向加劲+等几种结构。大跨距预应力悬索柔性支架结构型式则包含承重、组件索、索桁架间撑杆、桩柱、边锚系统、钢梁、索桁架撑杆等关键部分。
组件索是两根形成一个组件的倾角,这个倾角可以在10度到20度之间进行调整,无垂度、组件无方位角,可完全正南布置,是一个通索的概念;组件下面的是承重索,承担了大部分的上拱的力和风荷载,这三根索形成了一个双层索结构;然后通过索桁架间撑杆,形成一个前后左右立体的索网结构,这种结构不是最复杂的,也不是最炫的,但是它是最能够结合到成本和多应用场景的一个方式。比它便宜的单层索结构很难实现大跨距,长悬梁加索的结构可以实现更大垮距,但成本较高,总体而言,这种结构是最适宜推广的。
第一代柔性支架解决了大跨距、高净空的问题,但由于以钢丝绳为组件支撑,在大风作用下,组件发生发生扭曲,碰撞造成光伏组件隐裂。通过改进,采用双层预应力索结构支撑光伏组件并增加了排间连杆,解决了第一代柔性支架容易造成隐裂的问题。第二次迭代用高强度低松弛预应力镀锌钢绞线作为光伏组件的支撑,不仅解决了易隐裂的问题,还进一步简化了支架结构,降低了成本。
柔性支架在实际使用效果方面,无论是对发电量的提高,还是系统的稳定性与安全性,均已得到一定程度的验证。
在成本方面,柔性支架的经济性还未得到最大程度的优化,相比于固定支架略高一点,但随着东西向连续跨数增加,柔性支架单瓦造价进一步下降,所以更适用于场地形状趋于扁平形的场地,在实际施工成本方面,柔性支架则具备一定的优势。
柔性支架毫无疑问的正在成为当下电站业主逐渐研究及采用的重点,尤其是随着国内适用于普通光伏项目的土地资源减少,高昂的土地成本使得电站业主开始攻克此前土地环境比较复杂的山地光伏,由此也带来柔性支架的春天。