安全性更高的阶梯式光伏支架 （第一期）

用简单易懂的方式讲解光伏支架结构，让您深度了解光伏支架！让光伏支架少一些倒塌事故！

  光伏支架是光伏电站的组成部分之一，占比约 7%，虽看似在光伏电站中处于相对“低端”，被认为没有多少技术含量，但其作用至关重要，如同光伏电站的骨架支撑着电池组件，质量好坏直接影响光伏电站整体的安全及使用寿命。相比之下，有技术含量的电池组件和逆变器创造了两个全球第一，且性价比极高，高到超乎想象，而光伏支架却未取得如此成绩。固定光伏支架是光伏支架中使用量最大的一类产品型号，已有 20 多年应用历史。在众多科学工作者的不懈努力下，经过多年探索与实践，光伏支架主要结构由排孔 U 型钢优化为 C 型钢，材料由黑带钢和热板改为锌铝镁钢板，用钢量也从每 1Mw60 吨优化减小到 30 吨以下，这是光伏支架行业共同努力取得的辉煌成绩。然而，光伏支架在实际应用中问题凸显，塌和组件“飞翔”事故频频发生，给国家造成无法估量的经济损失。如何在不增加甚至进一步减少光伏支架材料使用量的前提下，成倍数提高光伏支架的安全性，是光伏支架行业亟待解决的技术难题。这乍一听难以置信，似乎违背了现有技术下的行业认知界限。

极瑞光圆新能源科技有限公司是一家专业研发生产光伏支架的企业，愿将本公司在光伏支架领域的实用结构分享给业同仁，为光伏支架品质提升贡献一份力量。初期光伏电站支架设计采用双竖排结构，十几年前的双竖排结构没问题，因为当时组件相对较小，尺寸为 990×1650，单块组件面积为 1.63㎡。当时采用双竖排结构合理，两块 1650 对接起来宽度只有 3.3 米，面积约为 3.27㎡，这样的宽度和面积抗风、雪荷载值高，安全系数相应也高，所用光伏支架材料也更厚实，厚度大多在 2.5～3mm 之间。这种光伏支架结构出问题几率非常小。

如今光伏电站进入大组件时代，电池组件增大到 1303×2384，面积为 3.11㎡，双竖排两块组件对接面积为 6.22㎡，宽度为 4.8 米，单块组件面积相当于老组件两块。目前用量最大的组件型号是 1134×2287，面积为 2.7㎡，两块组件面积为 5.41㎡，宽度为 4.8 米。在大组件时代，若仍采用老的双竖排组件光伏支架结构，会给光伏电站埋下安全隐患，倒塌和飞板风险不可避免。风速越大荷载数值越大，波音 777 机翼宽度 3～6 米，几十吨重的飞机起飞速度约为每秒 60 米，光伏支架与飞机相比级别相差甚远。双竖排与单竖排布置的荷载风震数值对比并非简单的 1+1=2 的关系，而是 1+1=3、4 的数值关系。这种结构使得大组件光伏支架电站不具备抵御大风的条件。

  为解决上述设计缺陷，减少光伏电站倒塌和飞板事故，公司研发了一种组件阶梯错缝隙安装式光伏支架。这种结构能有效减少大风对整个光伏支架系统的破坏。其结构原理是南侧（前面）一块电池组件低于北侧电池组件约 200mm 左右，南北两排电池组件形成上下阶梯式结构，同时形成具有泄风功能的光伏支架系统。这种结构使得南北排电池组件整体形成一个泄风槽，原理及功能类似于飞机机翼后部的扰流板，能有效削减南北两排光伏组件的叠加荷载效应，减缓风压，提高安全系数 1.5倍以上。这种设计结构解决了现有光伏支架的缺陷，消除了光伏支架倒塌的隐患，减少了倒塌事故的发生率。

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