Les différents scénarios d'implantation des centrales photovoltaïques requièrent l'examen de différentes options de conception de la centrale. Dans la conception des systèmes photovoltaïques, le mode de fonctionnement des supports de modules a un impact significatif sur le rayonnement solaire total reçu par le système de production d'énergie, et donc sur la capacité de production d'énergie du système photovoltaïque.
Un système de support PV sûr et économique est une préoccupation majeure. En tant que composant important d'une centrale photovoltaïque, le support photovoltaïque porte l'essentiel de la production d'électricité de la centrale photovoltaïque. Le choix du support a une incidence directe sur la sécurité de fonctionnement, le taux de rupture et l'investissement dans la construction du module photovoltaïque. Le choix du bon support photovoltaïque permettra non seulement de réduire le coût du projet, mais aussi de réduire les coûts de maintenance ultérieurs.
Les supports PV peuvent être classés en fonction de la forme de connexion, de la structure de l'installation et de l'emplacement de l'installation : soudés et assemblés selon la forme de connexion, fixes et journaliers selon la structure de l'installation, au sol et sur le toit selon l'emplacement de l'installation, etc. Actuellement, trois types de supports sont utilisés dans la plupart des centrales photovoltaïques : les supports conventionnels fixes, les supports de suivi réglables et les supports PV flexibles.
Supports photovoltaïques fixes
Il s'agit d'un système de montage dont l'orientation, l'angle, etc. restent inchangés après l'installation. La méthode de montage fixe place directement les modules solaires photovoltaïques vers les basses latitudes, à un certain angle par rapport au sol, pour former un réseau solaire photovoltaïque en série et en parallèle, réalisant ainsi l'objectif de la production d'énergie solaire photovoltaïque. Il existe différentes méthodes de fixation, telles que les méthodes de fixation au sol : méthode des pieux (méthode d'enfouissement direct), méthode du contrepoids en blocs de béton, méthode d'enfouissement préalable, méthode d'ancrage au sol, etc.
Support de suivi réglable
Les systèmes de poursuite sont conçus pour aligner le soleil autant que possible afin que davantage de rayons solaires soient reçus par unité de surface du panneau, augmentant ainsi la quantité d'électricité produite. Actuellement, les systèmes de suivi comprennent les systèmes de suivi à un axe et les systèmes de suivi à deux axes, qui sont divisés en systèmes de suivi à un axe horizontal et oblique.
(1) Poursuite horizontale à axe unique
Les supports de poursuite à axe unique plats sont des supports qui peuvent suivre la rotation du soleil autour d'un axe horizontal, généralement orienté nord-sud. L'angle de poursuite habituel est de ±60° et il existe également des produits dont l'angle de poursuite est de ±45°. Les systèmes à axe unique plats occupent généralement 1,1 à 1,3 fois plus d'espace que les systèmes fixes, avec une augmentation de la production d'énergie de 8 à 15 % et une augmentation du prix de 5 à 10 %.
(2) Poursuite à axe unique oblique
Dans un montage incliné à axe unique, le module photovoltaïque tourne autour d'un axe incliné pour suivre le soleil afin d'obtenir une puissance de sortie plus élevée. L'encombrement d'un système à axe unique incliné est généralement 2 à 4 fois supérieur à celui d'un système fixe, avec une augmentation de la puissance de 15 à 20 % et une augmentation du prix de 10 à 15 %.
(3) Suivi à deux axes
Les supports de suivi à deux axes peuvent être tournés dans les directions est-ouest et nord-sud pour suivre l'angle d'azimut et d'altitude de l'incidence solaire tout au long de la journée. Les systèmes de suivi à deux axes occupent généralement deux à quatre fois plus d'espace que les systèmes fixes, avec une augmentation de 25 à 30 % de la production d'énergie et une augmentation de prix de plus de 60 %. Cependant, les systèmes de poursuite à deux axes sont plus complexes et ont donc plus de structures mécaniques et une stabilité opérationnelle moyenne.
Supports flexibles
Le support flexible PV est une structure de support de modules PV de grande portée, fixée aux deux extrémités et constituée d'une structure de câbles flexibles précontraints. La portée de la structure de câbles est généralement comprise entre 20 et 40 mètres, jusqu'à un maximum de 100 mètres. En même temps, les modules peuvent être élevés de 2 à 30 mètres au-dessus du sol, ce qui présente l'avantage d'une grande hauteur sous les modules et d'un faible nombre de pieux pour l'installation. Les modules photovoltaïques sur supports flexibles sont généralement installés à un angle d'inclinaison faible, généralement compris entre 10° et 15°.
Le rayonnage flexible est principalement applicable à des scénarios tels que les projets montagneux avec une pente importante (par exemple supérieure à 35°), les projets complémentaires de pêche-photovoltaïque et d'agriculture-photovoltaïque avec des exigences élevées en matière de hauteur libre. Il y a également de grandes perspectives pour l'application du photovoltaïque distribué dans les stations d'épuration, les parkings et d'autres zones où l'espace est important.
Les trois types de supports susmentionnés doivent tenir compte de la conception du système photovoltaïque, de l'estimation de la production d'énergie, du coût et d'autres facteurs. Par exemple, les supports fixes réglables et les supports de suivi conviennent mieux aux zones à fort rayonnement direct.
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