光伏支架是指根據(jù)光伏發(fā)電系統(tǒng)建設(shè)的具體地理位置、氣候及太陽能資源條件，將光伏組件以一定的朝向和角度排列并固定間距的支撐結(jié)構(gòu)。

光伏支架作為光伏發(fā)電系統(tǒng)重要的組成部分，直接影響著光伏組件的運(yùn)行安全、破損率及建設(shè)投資。選擇合適的光伏支架不但能降低工程造價(jià)，還能減少后期養(yǎng)護(hù)成本。

光伏支架可分為固定式、傾角可調(diào)式和自動(dòng)跟蹤式三類，其連接方式一般由焊接和組裝兩種形式。其中固定式支架又可分為屋頂類支架、地面類支架和水面類支架。自動(dòng)跟蹤式支架為斜單軸跟蹤支架。

屋頂類支架一般分為彩鋼板屋頂支架、斜屋頂（瓦屋頂）支架、平屋頂支架和BIPV光伏建筑一體化支架。

BIPV就是光伏建筑一體化，是與建筑物同時(shí)設(shè)計(jì)、同時(shí)施工和安裝并與建筑物形成完美結(jié)合的太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)。BIPV也稱為“構(gòu)建型”和“建材型”太陽能光伏建筑。它作為建筑物外部結(jié)構(gòu)的一部分，既具有發(fā)電功能，又具有建筑構(gòu)件和建筑材料的功能，還可以提升建筑物的美感，與建筑物形成完美的統(tǒng)一體。

彩鋼板屋頂支架主要有彩鋼板夾具或固定件、導(dǎo)軌（橫梁）、組件壓塊、導(dǎo)軌連接件、螺栓墊圈、滑塊螺母等組成。

平屋頂支架與地面類支架結(jié)構(gòu)類似，一般以混凝土基礎(chǔ)或混凝土配重塊做為支架基礎(chǔ)，根據(jù)屋頂結(jié)構(gòu)不同可采用獨(dú)立基礎(chǔ)或條形基礎(chǔ)形式。基礎(chǔ)與支架立柱的連接可通過地腳螺栓預(yù)埋件或直接將立柱嵌入混凝土基礎(chǔ)中。平屋頂支架不破壞屋頂面防水層，具有結(jié)構(gòu)靈活，安裝便捷、可靠性強(qiáng)的特點(diǎn)。

地面支架

單立柱支架也就是支架靠單排立柱支撐，每個(gè)單元只有單排支架基礎(chǔ)。單立柱支架主要由立柱、斜支撐、導(dǎo)軌（橫梁）、組件壓塊、導(dǎo)軌連接件、螺栓墊圈、螺母滑塊等組成，立柱采用 C 型鋼、 H 型鋼或方鋼管等材料。單立柱支架可以減少土地施工量，適用于地形地勢(shì)復(fù)雜地區(qū)。

雙立柱支架為前后立柱形式，主要由前立柱、后立柱、斜支撐、導(dǎo)軌（橫梁）、后支撐、組件壓塊、導(dǎo)軌連接件、螺栓墊圈、螺母滑塊等組成，立柱根據(jù)方陣大小采用 C 型鋼、 H 型鋼、方鋼管、圓鋼管等材料制作，其它部件根據(jù)需要采用 C 型鋼、鋁合金、不銹鋼等材料。雙立柱支架受力均勻、加工制作簡(jiǎn)單，適用于地勢(shì)較為平坦的地區(qū)。

單地柱支架就是指一個(gè)方陣單元支架只有一個(gè)立柱的支架形式。由于整個(gè)方陣只有一個(gè)立柱，單套架上可以布置的光伏組件數(shù)量有限，一般有8塊、12塊、16塊等。單地柱支架主要由立柱、縱梁、導(dǎo)軌（橫梁）、組件壓塊、導(dǎo)軌連接件、螺栓墊圈、螺母滑塊等組成，立柱可采用鋼管、預(yù)制水泥管等，縱梁、橫梁由于懸挑較多，一般采用方鋼管，導(dǎo)軌采用 C 型鋼或鋁合金。這種支架適用于地下水位較高和地面植被較豐富的地區(qū)。

水面類支架

隨著分布式光伏發(fā)電項(xiàng)目的不斷推進(jìn)，充分利用海面、湖泊、河流等水面資源安裝分布式光伏電站，實(shí)施漁光互補(bǔ)等新的光伏農(nóng)業(yè)形式，是解決光伏發(fā)電受限于土地資源的又一途徑。水面類支架一般有漂浮式、立柱式及海上光伏。

海上光伏支架是一種全新的海洋能源利用和資源開發(fā)方式。海上環(huán)境不同于陸地，在同等光照條件下，海面開闊，無遮擋物，日照時(shí)間長(zhǎng)、輻射量高等優(yōu)勢(shì)使得海上光伏項(xiàng)目的光照利用效率更高，海上光伏電站發(fā)電量顯著提升。我國海岸線綿長(zhǎng)，近海海域遼闊，沿海地區(qū)太陽能資源豐富，日照時(shí)間較長(zhǎng)，太陽能可被更充分的利用。

漂浮式支架由浮筒和支架兩部分造成，浮筒采用高強(qiáng)度材料制作并進(jìn)行連體設(shè)計(jì)，穩(wěn)定性好，抗沖擊能力強(qiáng)，可有效的防止各種水流和大風(fēng)造成光伏組件的損壞。支架一般采用不銹鋼、鋁合金等抗腐蝕能力強(qiáng)的材料制作。

立柱式支架和地面類支架結(jié)構(gòu)大同小異，只是立柱更長(zhǎng)，保證支架露出水面，同時(shí)立柱材要選擇能承受長(zhǎng)期在水中泡的抗腐能力。

傾斜可調(diào)式支架傾角可調(diào)式支架結(jié)構(gòu)與固定式支架類似，比固定式支架多了一個(gè)調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，使支架的傾角可以通過手動(dòng)進(jìn)行調(diào)節(jié)，可調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)有分檔式和連續(xù)可調(diào)式，分檔式一般設(shè)為2~3檔，一年按季節(jié)調(diào)整2~3次；連續(xù)可調(diào)式則可以根據(jù)需要經(jīng)常調(diào)整。為了便于傾角調(diào)整，單個(gè)支架上安裝的組件不宜太多，通常安裝的組件數(shù)量要正好構(gòu)成一個(gè)或兩個(gè)組串。傾角可調(diào)式支架有推拉桿式、圓弧式、千斤頂式和液壓桿式等。

自動(dòng)跟蹤支架

自動(dòng)跟蹤支架可以使光伏組件始終保持與太陽光線垂直，消除固定電站的余弦損失，使光伏組件接受到更多的光能量，從而提高發(fā)電量。自動(dòng)跟蹤支架為斜單軸式跟蹤，使光伏方陣表面法線依照太陽的運(yùn)動(dòng)規(guī)律做相應(yīng)的運(yùn)動(dòng)，使太陽光的入射角減小。

通過自動(dòng)跟蹤，一方面可以提高太陽輻射能的利用率，使發(fā)電系統(tǒng)轉(zhuǎn)換效率提高：另一方面在獲取相同的發(fā)電量時(shí)可以減少光伏組件的使用量，使系統(tǒng)的建造成本降低。相等條件下，采用自動(dòng)跟蹤支架的發(fā)電量要比用固定式支架的發(fā)電量提高15~30%（單軸跟蹤），這是經(jīng)過多次工程驗(yàn)證可出的結(jié)論，也是被光伏業(yè)界普遍認(rèn)可的數(shù)據(jù)。

光伏支架選型

光伏支架成本雖然在整個(gè)光伏發(fā)電系統(tǒng)總成本中占比不大，只有百分之幾，但選型確很重要，主要考慮因素之一就是耐候性。光伏支架在25年的壽命周期內(nèi)必須保證結(jié)構(gòu)牢固可靠，能承受環(huán)境侵蝕和風(fēng)、雪載荷。還要考慮安裝的安全可靠，能以最小的安裝成本達(dá)到最優(yōu)的使用效果。另外，后期是否能夠免維護(hù)，有沒有可靠的維修保證以及支架壽命周期結(jié)束以后是否可回收等都是需要考慮的重要因素。

在設(shè)計(jì)和建設(shè)光伏電站時(shí)，選擇固定式支架、傾角可調(diào)式支架還是自動(dòng)跟蹤式支架，需要因地制宜綜合考慮，因?yàn)楦鞣N方式畢竟各有利弊，都在探索和完善之中，不同類型光伏支架特點(diǎn)如下所示：

固定傾角支架固定傾角支架是在大多數(shù)場(chǎng)合下最經(jīng)常使用的結(jié)構(gòu)，安裝簡(jiǎn)單，成本低，安全性較高，可以承受高風(fēng)速和地震狀況。支架在整個(gè)壽命周期內(nèi)幾乎無需維護(hù)，運(yùn)維費(fèi)用低，唯一的不足是在高緯度地區(qū)使用時(shí)功率輸出偏低。

傾角可調(diào)式支架傾角可調(diào)式支架與固定支架相比，將全年分成幾個(gè)時(shí)間段，使方陣在每個(gè)時(shí)間段都能獲得平均最佳傾角條件，以此來獲得優(yōu)于固定支架的全年太陽能輻射量，其發(fā)電量可比固定支架提高5％左右。與自動(dòng)跟蹤式支架的技術(shù)不完善，投資成本高，故障率高，運(yùn)維費(fèi)用高等缺點(diǎn)相比，優(yōu)勢(shì)也很明顯，是一種具有實(shí)際應(yīng)用意義和經(jīng)濟(jì)價(jià)值的方式。

單軸跟蹤支架單軸跟蹤支架具有更好的產(chǎn)能表現(xiàn)，與固定式支架相比，平單軸支架在低緯度地區(qū)使用可提高發(fā)電量20%~25%，在其它地區(qū)使用也可提高發(fā)電量12%~15%。斜單軸支架在不同地區(qū)使用則可提高發(fā)電量20%~30%。

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