新型支架：一種結構簡單隨地形自適應可調節的光伏支架技術講解

   通過分析多種光伏支架的設計方案，并對施工現場光伏組件的安裝進行跟蹤調研，總結出光伏支架安裝困難的原因主要有：

   1) 支架材料采用非常規鋼材；支架各部位之間連接采用的法蘭及螺栓連接復雜；生產過程中精度存在一定誤差。

   2) 西北地區光伏裝機容量較大，占地面積極為廣闊，即使進行過場平處理，地形也存在較大不同；現場施工存在誤差。

   在對光伏支架做了大量研究的基礎上，本文提出了一種可調節光伏支架方案，具體包括光伏組件與支架。其中，支架包括斜置框架、前支腿、后支腿、斜撐、前支架基礎與后支架基礎。后支腿包括上部后支腿與下部后支腿，上部后支腿的下部設有數個定位孔，下部后支腿上部設有數個連接孔，連接螺栓通過定位孔、連接孔將上部后支腿與下部后支腿相連接；下部后支腿底部埋置于后支架基礎，前支腿底部埋置于前支架基礎，上部后支腿上端與前支腿上端通過螺栓與斜置框架連接，光伏組件通過螺栓安裝于斜置框架上面，斜撐一端與斜置框架連接，另一端經連接螺栓安裝在后支腿。前支架基礎與后支架基礎為下部大、上部小的圓臺形，形成倒圓錐體基礎，增加了基礎的抗拔力，可適應西北地區風大的惡劣環境條件。

   為便于安裝及實現各連接部件角度及位移的變化，與上部后支腿連接部位的斜置框架上設有條形孔。

   主要部件的功能闡述：

   1) 前支腿：對光伏組件起支撐作用，根據光伏組件最小離地間隙確定高度，工程實施中直接預埋于前支架基礎中。

   2) 后支腿：對光伏組件起支撐及調節傾角的作用，通過連接螺栓與不同的連接孔、定位孔相連接，實現后支腿高度的變化；下部后支腿預埋于后支架基礎中，取消法蘭盤、螺栓等連接材料的使用，大幅減少了工程投資及施工量。

   3) 斜撐：對光伏組件起輔助支撐作用，增加了光伏支架的穩定性、剛度與強度。

   4) 斜置框架：光伏組件的安裝主體。

   5) 連接件：前后支腿、斜撐、斜置框架均采用U 型鋼材，各部位之間的連接均采用螺栓直接固定，取消了常規的法蘭盤、減少了螺栓使用量，減少了投資及施工量。斜置框架與后支腿上部分、斜撐與后支腿下部分的連接部位均采用條形孔。調節后支腿高度時，需將各連接部位的螺栓松動，即可實現后支腿、前支腿與斜置框架的連接角度變化；斜撐和斜置框架的位移增量通過條形孔實現。

   6) 支架基礎：采用鉆孔混凝土澆筑式，實際工程中，釬桿變長有抖動現象，實際上是非鋼體，所以澆筑混凝土形成倒圓錐體基礎，增加了基礎的抗拔力，能較好滿足西北地區風大的惡劣環境條件。為使光伏組件**限度獲取太陽輻射量，后支腿與斜置框架的夾角大致為銳角。圖1 為在地面為平地地形條件下的支架示意圖，后支腿與地面的夾角大致為直角，前支腿與地面的夾角大致為直角。

   確定平地條件下光伏支架方案，考慮到支架后支腿高度可調，首先能夠實現光伏組件傾角隨季節變化而調節，增加了光伏電站組件輻照度，從而增加了發電量；進而考慮到在不同地形下安裝光伏支架時，也可通過支架后支腿的高度可調來適應不同的地形，最終形成隨地形自適應可調節光伏支架方案。

   圖2 為前坡地形條件下支架的安裝狀態，后支腿與地面的夾角為鈍角，前支腿與地面的夾角為銳角。圖3 為后坡地形條件下支架的安裝狀態，后支腿與地面的夾角為銳角，前支腿與地面的夾角為鈍角。圖4 為前坡度增大( 陡坡) 條件下支架的安裝狀態，圖4 的后支腿與地面的夾角大于圖2 的后支腿與地面的夾角，圖4的前支腿與地面的夾角小于圖2 的前支腿與地面的夾角。

   通過調整后支腿高度，可適應前坡、后坡與平地各種地形，減少光伏場區土方開挖量，節約投資，并**限度保護植被。

   后支腿、前支腿、斜撐、斜置框架均采用U 型鋼材制作，連接部位均采用螺栓直接固定，前支架基礎與后支架基礎采用鉆孔澆筑混凝土的方式。

   本文對現有的光伏支架做了大量研究，在發現現有固定傾角模式光伏支架缺點的基礎上，提出了一種隨地形自適應可調節的光伏支架方案。該方案設計簡單，連接可靠，角度可調節，可適應前坡、后坡與平地等各種不同的地形，減少了光伏場區土方開挖量，節約投資，并可**限度的保護植被。