光伏电站支架设计选型及经济性分析 

一、固定支架概述

（一）固定支架

固定支架是光伏电站最传统的支架类型，结构简单，一般由钢结构或铝合金构成。它按固定倾角安装光伏组件，安装后倾角无法改变。其优势是结构稳定、安装便捷、成本较低、后期维护工作量小，适合光照稳定、地形平坦开阔的地区，如大型荒漠光伏电站。

（二）千斤顶可调支架

千斤顶可调支架是能调节倾角的支架，靠千斤顶调节光伏组件倾角。不同季节或时段，可根据太阳高度角和方位角变动灵活调节组件倾角，使其尽量与太阳光垂直，提升发电效率。该支架适合光照变化大、对发电效率要求高的地区。但结构较复杂，安装需较高技术，后期还需定期维护调节装置，以确保调节功能正常。

二、固定支架与千斤顶可调支架性能对比

（一）发电效率

固定支架所支撑的光伏组件，其倾角是固定的，在不同的季节以及各个时间段里，没办法充分地利用太阳辐射能。特别是在太阳高度角还有方位角出现较大变化的时候，组件所能接收到的太阳辐射量就会有所减少，发电效率也会受到较为显著的影响。与之不同的是，千斤顶可调支架能够依据太阳位置的具体变化来实时地对组件倾角做出调整，从而始终保持较好的受光角度，相比于固定支架而言，在相同的条件之下，其能够使得发电效率提升百分之十至百分之十五左右 。

（二）稳定性与可靠性

固定支架有着较为简单的结构，其连接之处颇为牢固。当其安装完毕之后，在正常的环境状况下，能够保持相对较高的稳定程度以及可靠性，受到外界各种因素干扰的情况也比较少。而千斤顶可调支架不一样，因为其存在着可以调节的部件，像千斤顶、传动机构等等。这些可调节部件在长时间的运行进程当中，很可能会因为出现磨损、锈蚀之类的诸多问题，进而对支架的稳定性以及可靠性产生影响。

（三）安装与维护难度

固定支架的安装流程是比较简单的，对于施工人员的技术要求相对来说不算高，能够较快地完成安装方面的相关工作。其在后期的维护工作主要是针对支架的防腐处理、防锈操作以及对连接部位展开紧固方面的检查，整体而言，维护的工作量是比较少的，操作起来的难度也不大。而千斤顶可调支架在安装的时候，得要对调节装置进行精确的调试，务必要保证其能够正常地运作，如此一来，安装的过程就会显得比较复杂，对于施工人员的技术水平要求也相对更高。

三、固定支架与千斤顶可调支架经济性分析

（一）初期建设成本

固定支架结构较为简单，其材料成本相对来讲也比较低，并且安装起来比较便捷，如此一来便能够降低人工成本以及安装时间成本，所以整体在初期建设时的成本是比较低的。千斤顶可调支架因为包含了调节机构等各类部件，所以其材料成本比较高，而且安装的过程也相对复杂，这就需要投入更多的人力和时间，进而使得其初期建设成本相较于固定支架要明显高出不少，在一般的情况下，千斤顶可调支架的初期建设成本要比固定支架高出 20% 至 30% 左右。

（二）运维成本

固定支架在后续的维护工作当中，大多是以较为简单的检查以及保养为主，其所需的维护材料以及人工成本都相对较少，所以运维成本处于较低水平。而千斤顶可调支架因为有着调节装置，这就需要定期去开展维护与检修工作，还得更换那些易损件，并且还可能要请专业技术人员来调试，如此一来，其运维成本就会相对偏高一些，每年的运维成本大概相当于固定支架的 1.5 至 2 倍左右。

（三）发电增益与投资回收周期

即使千斤顶可调支架在初期建设以及运维方面所花费的成本颇高，不过，其可大幅提升发电效率，进而让电站的发电量得以增加。在那些光照条件存在较大波动的地区，借助提升后的发电增益情况，能够在相应程度上对成本方面的劣势予以弥补。经过相关测算可以发现，在部分特定区域，千斤顶可调支架的投资回收周期和固定支架相比是有可能相近的，甚至还有可能会更短。然而在光照条件较为稳定的地区，固定支架依靠自身所具备的低成本这一优势，其投资回收周期相对更短 。

以我国不同典型地区为例，对千斤顶可调支架与固定支架的发电增益及投资回收周期进行具体分析，相关数据如下表所示：

由表中数据可知，在光照波动大地区，千斤顶可调支架虽然初期建设成本比固定支架高 80 万元 / 兆瓦，年运维成本高 4 万元 / 兆瓦，但凭借 25%的发电增益，其年均发电量达到 180 万度 / 兆瓦，高于固定支架的 144 万度 / 兆瓦，投资回收周期为 8 年，短于固定支架的 10 年。而在光照稳定地区，千斤顶可调支架虽有 10% 的发电增益，但其高成本劣势凸显，投资回收周期为 12 年，长于固定支架的 9 年。

结论

固定支架和千斤顶可调支架在光伏电站中各有优劣，其性能特点和经济性受到多种因素影响。通过对二者的深入分析可知，不存在绝对最优的支架类型，只有最适合项目实际情况的选型方案。在光伏电站建设过程中，需充分考虑项

目各方面条件，科学合理地选择支架类型，以实现项目经济效益最大化，促进光伏产业的高质量发展。未来，随着技术的不断进步，光伏支架的设计和性能将不断优化，其选型也将面临新的机遇与挑战，需要进一步深入研究和探索 。

参考文献：

[1] 康渭滨 , 寇明鑫 , 张文文 , 等 . 光伏储能电站不同储能形式经济性对比分析 [J]. 电力科技与环保 , 2024, 40(3):276-285.