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太阳能光伏板施工技术及效益技术研究

作者

黄超 刘锐 邱永哲 曹宇轩 黄辰子

中国建筑第八工程局有限公司 湖南长沙 410000

引言:随着全球能源需求的增加和环境保护意识的提升,太阳能光伏板作为一种清洁、可再生能源受到了广泛关注。光伏技术的快速发展和应用,不仅有助于减少温室气体排放,还能推动能源结构优化和经济发展,研究旨在系统探讨太阳能光伏板的施工技术及其效益技术,通过分析光伏板支架系统的安装技术和电气连接及布线技术,评估光伏板的发电效益及经济效益,并探讨其环境和社会效益,提出优化施工和提升效益的建议。

一、太阳能光伏板施工技术

(一)光伏板支架系统的安装技术

在太阳能光伏发电系统的建设过程中,光伏板支架的安装是一道关键工序,其安装质量及稳定性是确保光伏系统高效运行和可靠性的基石,针对工地土壤状况,必须进行适当加固措施,比如压缩或设立支撑,以保障基础的稳固性与承重能力。混凝土基础与螺旋桩基础,是建筑施工中常见的基础类型,混凝土基础施工,先要进行模板支护,然后浇筑混凝土,最后进行养护,而螺旋桩基础施工,则依赖专用设备完成螺旋桩的旋入,确保桩的垂直度和深度满足设计规定。光伏板的安装工作中,搭建和稳固支架是至关重要的步骤,必须严格依照设计方案,保证各个部件连接牢固,使用扭矩扳手紧固螺栓,是为了确保连接部分既结实又安全,在光伏板安装环节,组装作业者应严格把控支架的竖直与水平的精准度,目的是确保光伏板得到最合适的安放角度。光伏板的摆放角度和朝向对其转换阳光为电能的效率起着决定性作用,一般来说,安装光伏板需要调整到一个特定的倾斜角度,这样能最大限度地吸收阳光的能量,为适应当地特定的地理环境与气候状况,必须精确计算并调整适宜的倾斜角度与方位角度。

(二)电气连接及布线技术

在太阳能光伏发电系统的建设中,电气连接和布线技术是至关重要的步骤,直接关系到系统的稳定性和发电的效率,该文档中的钢结构安装工程技术,为类似项目中电气安装部分,提供了宝贵的借鉴资料。安装电气元件是构建电气系统脉络的关键步骤,涵盖逆变器和汇流箱的精准装配,光伏板产出的直流电,通过逆变器转变为交流电,而汇流箱则起到将众多光伏板输出的电能集中起来的作用。在装置环节,必须严格依照设计方案布置,确保转换器和汇总箱的位置恰当,利于热传导和防水防漏,确保装置的正常运作,在进行电路的接通工作时,对于电缆的选择和使用途径需要给予高度重视。选择合适的电缆应依据系统所需的电流、电压以及所处环境等因素,确保电缆能够应对系统运行时出现的各类电气负担,在布设电缆的过程中,应杜绝电缆间的交错以及避免因机械作用导致的损害,确保其绝缘和导电的功能不受影响。系统安全系数,离不开电缆的稳固与防护,一般而言,借助电缆夹或扎带确保其固定,并通过设置电缆槽或保护管来防护,抵御外来力量可能造成的损害,各类金属组件,诸如支架、逆变器、汇流箱等,都须实施稳固的接地作业。

二、太阳能光伏板效益技术

(一)光伏板的发电效益及经济分析

太阳能光伏系统所带来的能源产出效益及其成本经济效益的分析,是衡量整个系统综合效果的核心所在,这份文件中的各项管理项目和关键技术手段,是进行成本效益评估的重要参考资料。光伏能源的魅力关键在于持久而经济的电力产出,经过对地理位置和气候信息的深入研究,可以准确计算出在特定地点安装太阳能板年均能够产生的电力,通过使用先进的光伏发电模拟软件,例如 ΔPV*SOL 或 PVsyst,可以准确模拟出在各种季节和天气状况下的发电性能,这种方法有助于优化光伏发电系统的设计和布局,最大程度地扩大光伏板的采光范围,从而提高发电的效率。在经济学的视角中,太阳能光伏项目的启动资金涉及硬件购置、工程搭建、调控优化等多个环节,仔细剖析各类机械设施,同时把施工与保养的成本纳入考量,便能全方位掌握项目的起始资金需求,总体开销主要涉及日常保养、硬件更新和软件提升等方面,这些开支较为低廉且能够把控,如图1 所示。

图 1 光伏系统设备

(二)光伏系统的环境效益及社会效益

利用光伏转换太阳能为电能的技术,作为绿色能源的代表,带来了明显的环保成效,利用光伏系统进行能量转换,此过程不产生任何会导致全球气候变暖的气体和有毒物质,从而大幅削减了像二氧化碳、硫氧化物、氮氧化物这类环境污染物的释放。与依赖于煤炭、石油这类古老能源的火力发电方式相较,利用阳光转化为电能的光伏能源技术,显然是缓和地球气候变迁、提升空气品质、维护自然生态平衡的高效选择,在制造和运作环节,光伏系统对水的需求微乎其微,这有利于水资源的节省,特别是在水源匮乏的区域,光伏发电的节能减排优势更是显著。在能源领域,推广和使用光伏技术,不仅能够促进能源类型的多元化和升级,提升能源保障能力,同时还能促进相关产业链的增长,为社会创造众多工作岗位,光伏行业涉及领域广泛,包括材料生产、设备制造、系统安装、运维服务等多个环节,每个环节都离不开众多劳动力的参与,特别是在经济相对落后的地区,光伏项目的建设与推广,能够有效地促进当地经济的蓬勃发展,并显著提高居民的收入状况。利用光伏技术进行能量转换,有助于提升能源效能,减轻对化石燃料的过度依赖,并缩减能源进口的不确定性,推动分布式光伏能源的布局,能够让能源在产生地进行有效利用,降低远距离输送带来的能量损耗,从而提升能源的使用效率。

结语:通过对太阳能光伏板施工技术及效益技术的系统研究,本文探讨了光伏板支架系统的安装技术和电气连接及布线技术,分析了其发电效益、经济效益、环境效益及社会效益。研究结果表明,优化施工技术可显著提高光伏系统的发电效率和经济回报,减少环境污染,推动可持续发展。

参考文献:

[1] 梁欣 . 浅析光伏组件清洁技术现状 [J]. 清洗世界 ,2023,39(12):76-78.

[2] 李元 , 伯冬冬 , 陈祥 , 等 . 大跨度工业厂房金属面与太阳能光伏板组合式施工技术研究 [J]. 建筑技术开发 ,2023,50(S1):50-53.