CN207099001U - 一种用于复杂山地大坡度布置光伏板的支架结构体系 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种用于复杂山地大坡度布置光伏板的支架结构体系，多榀V字型支架沿山地坡度方向坡上坡下呈一字型排布，并在垂直于坡度方向平行排布，V字型支架上设置有连续斜梁，相邻两行V字型支架间设置连续檩条，檩条安装在连续斜梁上。本实用新型利用连续斜梁连接坡上坡下两排或多排孤立支架构建形成南北向和东西向均为多跨连续V字型支架整体，能有效利用坡上和坡下相邻两排支架之间的空间用于布置更多的光伏板以提高山地土地资源利用率，多跨连续V字型支架整体相比于传统孤立支架具有更好的支架结构可靠性，可将上部荷载快速传递为竖向荷载，保证支架基础整体抗倾覆性能良好的前提下，减少基础数量降低施工难度，加快工程进度。

Description

一种用于复杂山地大坡度布置光伏板的支架结构体系

技术领域

本实用新型属于太阳能光伏发电技术领域，具体涉及一种用于复杂山地大坡度布置光伏板的支架结构体系。

背景技术

目前国内新能源发展迅速，特别是太阳能光伏装机规模逐年稳步增长，

光伏领域呈现多元化发展模式，西部地区大规模地面光伏电站由于送出通道不足导致弃光限电现象频发，为此国家制定相关政策允许利用荒山荒地等复杂山地资源进行太阳能电站开发，鼓励企业优先在偏远贫困地区的荒山土地资源上投资建设光伏电站，将其中一部分发电收益让利给当地贫困农民，确保当地低收入农民每年有稳定的收入来源，实现“光伏扶贫”的发展模式，最终实现光伏脱贫的目标。

复杂山地投资建设光伏电站相比于地形平缓地区整个电站的投资成本增加不少，特别是单位土地面积上装机容量减少很多，目前山地光伏电站光伏阵列区布置方案延续地面电站的模式，主要利用整体地形为北高南低的山坡，局部地形起伏较大、存在东西向有一定坡度且部分地区存在梯田陡坎，采用传统支架布置方案，较为常见的是2行11列竖向布置或2行5列竖向布置方案，前后两排支架之间预留检修通道，每套支架孤立存在，采用传统布置方案支架基础施工数量较多，遇到地形突然起伏或局部地形凹陷，光伏支架布置存在一定的难度，采取应对措施主要有主动避让或改变基础设计方案以满足支架安装要求，这些措施将会进一步缩减光伏装机容量，增加土建施工成本和安装成本，如何更加有效的利用有限的山地土地资源，尽量多的增加装机容量，减少基础施工数量降低支架安装难度，成为提高电站投资收益率的一种解决思路。

实用新型内容

本实用新型的目的是克服现有复杂山地光伏项目中采用传统光伏支架布置方案对山地地形适应性较差，单位面积上布置光伏板容量较少导致土地利用率较低，支架基础数量较多导致土建施工及安装成本增加、支架与支架之间相对孤立导致支架基础受力可靠性较低等问题。

为此，本实用新型提供了一种用于复杂山地大坡度布置光伏板的支架结构体系，包括支架、连续斜梁和檩条，所述的支架为V字型支架，V字型支架有多榀，沿山地坡度方向坡上坡下呈一字型排布形成多列，并在垂直于坡度方向由多榀V字型支架平行排布形成多行，每一列V字型支架上设置有连续斜梁，相邻两行V字型支架之间设置有多个平行排布的檩条，所述的檩条安装在连续斜梁上。

所述的V字型支架包括立柱和支架斜撑，立柱连接连续斜梁并竖向固定在山坡上，立柱的下部连接着两个斜向的支架斜撑，两个支架斜撑的另一端分别连接在连续斜梁上形成V字型支架结构。

所有的平行排布的连续斜梁始终在同一平面内。

相邻两列V字型支架之间的距离范围为3～5米。

相邻两行V字型支架之间的距离范围为8～10米。

本实用新型的有益效果：本实用新型提供的这种用于复杂山地大坡度布置光伏板的支架结构体系，利用连续斜梁连接坡上坡下两排或多排孤立支架构建形成南北向和东西向均为多跨连续V字型支架整体，能有效利用坡上和坡下相邻两排支架之间的空间用于布置更多的光伏板以提高山地土地资源利用率，多跨连续V字型支架整体相比于传统孤立支架具有更好的支架结构可靠性，可将上部荷载快速传递为竖向荷载，从而保证支架基础整体抗倾覆性能良好的前提下，大大减少基础数量降低施工难度，加快工程进度。本实用新型可应用在复杂山地光伏电站项目中，相比传统山地光伏布置方案，可使单位土地面积上布置光伏板的容量增加33.33~50%以上，总装机容量不变的情况下，可使基础数量最大减少75%以上，同时更容易达到保护环境的目的。

附图说明

以下将结合附图对本实用新型做进一步详细说明。

图1是本实用新型单跨两排连续V字型支架结构示意图。

图2是本实用新型两跨三排连续V字型支架结构示意图。

图3是本实用新型三跨四排连续V字型支架结构示意图。

附图标记说明：1、V字型支架；2、檩条；3、连续斜梁；4、立柱；5、支架斜撑。

具体实施方式

实施例1：

本实施例提供一种用于复杂山地大坡度布置光伏板的支架结构体系，如图1、图2和图3所示，包括支架、檩条2和连续斜梁3，所述的支架为V字型支架1，V字型支架1有多榀，沿山地坡度方向坡上坡下呈一字型排布形成多列，并在垂直于坡度方向由多榀V字型支架1平行排布形成多行，每一列V字型支架1上设置有连续斜梁3，相邻两行V字型支架1之间设置有多个平行排布的檩条2，所述的檩条2安装在连续斜梁3上，所有的平行排布的连续斜梁3始终在同一平面内。

本实施例中，V字型支架1包括立柱4和支架斜撑5，立柱4连接连续斜梁3并竖向固定在山坡上，立柱4的下部连接着两个斜向的支架斜撑5，两个支架斜撑5的另一端分别连接在连续斜梁3上形成V字型支架结构。

进一步地，本实施例中，相邻两列V字型支架1之间的距离范围为3～5米；相邻两行V字型支架1之间的距离范围为8～10米。

以下结合具体的实施结果进一步进行说明：

实施例2：

如图1所示的一种用于复杂山地大坡度布置光伏板的支架结构体系，包括若干榀孤立存在的V字型支架，东西向（垂直于坡度方向）平行布置有4榀呈一字型排布的V字型支架1，每一列V字型支架间距为3m，南北向（坡度方向）平行布置有两排V字型支架1，并且两排V字型支架1之间设置有无立柱支撑的连接斜梁3，南北向两排V字型支架1间距为8m，连接斜梁3的作用是连接山坡上下两排孤立存在的V字型支架1，使得原本孤立存在的V字型支架1变为同时受力共同作用的受力整体，显著改善了原有支架的受力特性，连接斜梁3的存在使得原本坡上坡下两排支架之间无法利用的空间可以被用来布置更多的光伏板。连接斜梁3与上下两排V字型支架1斜梁可采用螺栓连接或焊接连接，其连接方式均属于现有技术很容易能够做到的，在此不再进行详述。在已经构建形成的连接坡上坡下V字型支架的连续斜梁上部布置有东西向连续檩条2，檩条2长度约10m，可采用一段完整檩条或几段檩条拼接，具体可根据檩条生产运输及安装便利性进行选择；东西向连续檩条2沿着山坡平行布置且与4榀连续V字型支架1斜梁相垂直。沿着山坡平行布置的东西向连续檩条间距应根据上部光伏板边框螺栓固定位置确定，一般在0.8-1.4m范围内，檩条上部依次安装固定光伏板，最终由东西向平行布置的4榀连续两排V字型支架与数根南北向平行布置的连续檩条以及连续斜梁3共同构建形成一种用于复杂山地大坡度布置光伏板的支架结构体系，该新型支架结构体系上部铺设光伏板在山坡坡面上形成一个面积较大的光伏板面，风荷载作用在面积较大的光伏板面上可将上部荷载有效传递到基础的竖向荷载，显著改善了原有孤立支架基础容易受到上拔作用力而导致支架整体倾覆等不稳定因素。

图1所示的用于复杂山地大坡度布置光伏板的支架结构方案可固定安装光伏板约54块（6×9竖向布置），基础数量为8根，若采用传统支架布置方案，该区域面积可布置2套支架（2×9列竖向布置），布置光伏板约36块，采用新型支架结构方案可使单位土地面积上布置光伏板的容量增加50%。总装机容量不变的情况下，传统支架布置方案需要基础数量约24根，采用新型支架结构方案可使基础数量最大减少66.66%。对比分析新型支架结构方案具有明显的技术经济性。

实施例3：

在实施例2的基础上，在山坡南北方向增加1排V字型支架，东西向4榀支架等间距排布，通过无立柱支撑的连续斜梁连接坡上下共3排V字型支架构建形成3排2跨连续V字型支架整体，沿山坡南北向基础间距约10m，数根东西向连续檩条沿着山坡方向间隔平行布置，檩条上部固定安装光伏板，光伏板沿着山坡方向形成一定面积的光伏板面，在风荷载作用下该区域光伏板面可将上部荷载更加快速传递到基础顶部，基础受力更加安全可靠，整个支架结构受力良好。图2所示的用于复杂山地大坡度布置光伏板的支架结构方案可固定安装光伏板约108块（12×9竖向布置），基础数量为12根，若采用传统支架布置方案，该区域面积可布置4套支架（2×9列竖向布置），布置光伏板约72块，采用新型支架结构方案可使单位土地面积上布置光伏板的容量增加50%。总装机容量不变的情况下，传统支架布置方案需要基础数量约48根，采用该新型支架结构方案可使基础数量减少75%。

实施例4：

在实施例3的基础上，在山坡南北方向再增加1排V字型支架，东西向4榀支架等间距排布，通过无立柱支撑的连续斜梁连接坡上下共4排V字型支架构建形成4排3跨多跨连续V字型支架整体，沿山坡南北向基础间距约9m，数根东西向连续檩条沿着山坡方向间隔平行布置，檩条上部固定安装光伏板，光伏板沿着山坡方向形成一定面积的光伏板面，在风荷载作用下该区域光伏板面可将上部荷载更加快速传递到基础顶部，基础受力更加安全可靠，整个支架结构受力良好。图3所示的用于复杂山地大坡度布置光伏板的支架结构方案可固定安装光伏板约144块（16×9竖向布置），基础数量为16根，若采用传统支架布置方案，该区域面积可布置6套支架（2×9列竖向布置），布置光伏板约108块，采用新型支架结构方案可使单位土地面积上布置光伏板的容量增加33.33%。总装机容量不变的情况下，传统支架布置方案需要基础数量约64根，采用该新型支架结构方案可使基础数量减少75%。

上述实例中东西向4榀V字型支架可根据不同山地地形进行优化调整，可根据布置需要增加或减少支架榀数，东西向基础间距可根据上部檩条规格大小结合当地风压雪压验算受力计算满足设计要求后合理调整。

综上，本实用新型克服了现有复杂山地光伏项目中采用传统光伏支架布置方案对山地地形适应性较差，单位面积上布置光伏板容量较少导致土地利用率较低，支架基础数量较多导致土建施工及安装成本增加、支架与支架之间相对孤立导致支架基础受力可靠性较低等问题，本实用新型利用多段连接斜梁连接南北向多排孤立支架最终构建形成受力良好的多跨连续V字型支架整体，有效改善了原有单一支架基础的受力特性，将上部荷载有效传递为竖向荷载，实现减少基础数量增加上部空间而又不降低支架整体受力可靠性的目的，使得山地光伏基础施工数量大大减少，加快工程进度，利用增加的上部空间可以布置更多的光伏板，最终实现提高复杂山地光伏项目有限土地资源利用率的目的。本实用新型可应用在复杂山地光伏电站项目中，相比传统山地光伏布置方案，可使单位土地面积上布置光伏板的容量增加33.33~50%以上，总装机容量不变的情况下，可使基础数量减少66.66~75%以上。

以上例举仅仅是对本实用新型的举例说明，并不构成对本实用新型的保护范围的限制，凡是与本实用新型相同或相似的设计均属于本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种用于复杂山地大坡度布置光伏板的支架结构体系，包括支架、连续斜梁（3）和檩条（2），其特征在于：所述的支架为V字型支架（1），V字型支架（1）有多榀，沿山地坡度方向坡上坡下呈一字型排布形成多列，并在垂直于坡度方向由多榀V字型支架（1）平行排布形成多行，每一列V字型支架（1）上设置有连续斜梁（3），相邻两行V字型支架（1）之间设置有多个平行排布的檩条（2），所述的檩条（2）安装在连续斜梁（3）上。

2.如权利要求1所述的用于复杂山地大坡度布置光伏板的支架结构体系，其特征在于：所述的V字型支架（1）包括立柱（4）和支架斜撑（5），立柱（4）连接连续斜梁（3）并竖向固定在山坡上，立柱（4）的下部连接着两个斜向的支架斜撑（5），两个支架斜撑（5）的另一端分别连接在连续斜梁（3）上形成V字型支架结构。

3.如权利要求1或2所述的用于复杂山地大坡度布置光伏板的支架结构体系，其特征在于：所有的平行排布的连续斜梁（3）始终在同一平面内。

4.如权利要求1或2所述的用于复杂山地大坡度布置光伏板的支架结构体系，其特征在于：相邻两列V字型支架（1）之间的距离范围为3～5米。

5.如权利要求1或2所述的用于复杂山地大坡度布置光伏板的支架结构体系，其特征在于：相邻两行V字型支架（1）之间的距离范围为8～10米。