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复合材料光伏支架是否会成为拉挤行业的下一个风口?

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发表时间:2023-05-08 12:55

太阳能在全球能源结构中的比重持续增大,具有极大的开发潜力。


“十三五”我国光伏发电总装机容量达到1. 5×108 kW,我国光伏产业在“十三五”将保持高速发展态势,同时“十三五”光伏行业的一个重要使命是实现产业升级。


太阳能光伏支架作为光伏产业链的配套产品,其安全性、适用性以及耐久性成为光伏系统在发电有效期内安全服役的关键因素。

目前,太阳能光伏支架材质主要为载重很大的金属,常用的材料有热浸镀锌钢、不锈钢与铝合金,且太阳能电池组件一般均安装于室外,因此传统支架极易遭受腐蚀、生锈及盐害等问题,同时在多组件组装时,载重大给安装带来了较多不便。因此支架的耐久性和轻量化是未来趋势。

近年来,树脂基复合材料轻质高强、耐腐蚀、耐老化、电气绝缘性好及材料各向异性等特性已被人们逐步认识,随着对复合材料的研究逐步深入,其应用越来越广。

复合材料光伏支架作为光伏系统的重要承力部件,其耐老化性能优良与否直接影响所承载的电力设备运行的安全稳定性。
复合材料光伏支架多应用于地域空旷、环境恶劣的户外,常年经受高低温、风、雨、强日照的影响,在实际运行中面临的是诸多因素共同影响下的老化,其老化速度更快,而在复合材料诸多老化研究中,目前大多研究的是单一因素下的老化评估,因此开展支架材料多因子老化试验,评估老化性能,对光伏系统的安全运行具有重要意义。

结合复合材料的材料特性,进行支架结构设计、结构强度可靠性校验及支架用材料本体特性研究,分析复合材料光伏支架在实际工程中应用的可行性。得出结论为:

(1)通过计算分析,复合材料光伏支架各构件强度均可满足风荷载、自重荷载、雪荷载和地震荷载的组合荷载要求;

(2)通过风洞测试,以复合材料为基材制备的光伏支架安全性能满足不低于28 m/s 的风载要求,结构安全可靠;

(3)经历4000h多因子老化试验后,树脂基体模量保留率大于100%,复合材料模量保留率可达93. 6%,表现出良好的耐老化特性,对设备安全运行意义重大;

(4)通过试验现象可知,同等老化条件下,金属易锈蚀失效,而复合材料仍具备良好的耐老化特性;

(5)复合材料密度为金属的1 /4,具有轻质高强的特性,便于施工安装,节约施工成本。同时,复合材料光伏支架耐老化腐蚀性优良,亦可节约后期维护成本。
来源:复合材料社区


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