【摘要】：光伏支架系統(tǒng)裝置作為太陽能電站光伏組件最為重要的支撐體系,是實(shí)現(xiàn)光伏能源利用最大化的可靠保障,支架成本在整個(gè)電站建設(shè)的投資中占有很重的比例,因此,支架設(shè)計(jì)的合理性、成本的控制和使用壽命成為光伏支架行業(yè)競(jìng)爭(zhēng)的重要途徑。本課題基于國家電投黃河上游水電開發(fā)有限公司項(xiàng)目“平單軸光伏支架系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)開發(fā)及分布式電站示范系統(tǒng)”,研究青海省極端氣候下的光伏支架系統(tǒng),具有重要的工程意義。本文在對(duì)比、分析日、美、中三國風(fēng)載荷設(shè)計(jì)規(guī)范基礎(chǔ)上,利用計(jì)算流體力學(xué)軟件對(duì)風(fēng)場(chǎng)條件下的光伏組件受力情況進(jìn)行仿真模擬,將有限元流體計(jì)算的結(jié)果與日本的經(jīng)驗(yàn)計(jì)算相比較,誤差為4.6%;結(jié)合項(xiàng)目實(shí)施地區(qū)的位置特點(diǎn),同時(shí)考慮成本,本項(xiàng)目最終采用了日本的計(jì)算方法;綜合分析項(xiàng)目實(shí)施地區(qū)氣象站觀測(cè)資料,確定光伏組件最佳傾角調(diào)節(jié)角度及風(fēng)載參數(shù),在此基礎(chǔ)上,設(shè)計(jì)了雙主梁平單軸光伏支架系統(tǒng)及其高度角調(diào)節(jié)的液壓推桿機(jī)構(gòu),對(duì)調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)進(jìn)行了參數(shù)計(jì)算,對(duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行強(qiáng)度校核,解決了特殊環(huán)境下,光伏電池板組件變形、破裂等問題;本文根據(jù)運(yùn)用有限元方法,對(duì)該光伏支架系統(tǒng)進(jìn)行靜態(tài)分析,對(duì)比了雙主梁結(jié)構(gòu)的主梁間距對(duì)結(jié)構(gòu)應(yīng)力、應(yīng)變的影響,在滿足結(jié)構(gòu)強(qiáng)度前提下,降低成本;由于突風(fēng)載荷可能引起光伏板振動(dòng)變形,導(dǎo)致光伏系統(tǒng)的光能轉(zhuǎn)換效率降低,本文應(yīng)用Davenport模型分析脈動(dòng)風(fēng)載荷的頻譜,結(jié)合雙主梁結(jié)構(gòu)的模態(tài)分析,可以得出結(jié)論:雙主梁結(jié)構(gòu)可以有效降低由于風(fēng)載引起的振動(dòng)、變形,有利于提高光伏系統(tǒng)的能量轉(zhuǎn)換效率;最后,論文對(duì)所設(shè)計(jì)的雙主梁結(jié)構(gòu)進(jìn)行了強(qiáng)度試驗(yàn),通過支架橫梁和縱梁在最大豎向載荷作用下的變形測(cè)試,結(jié)構(gòu)形量在規(guī)范允許的范圍內(nèi),試驗(yàn)結(jié)果表明,本文所設(shè)計(jì)的雙主梁平單軸結(jié)構(gòu)滿足項(xiàng)目實(shí)施地區(qū)的靜剛度要求。
【學(xué)位授予單位】：西安理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：TM615
【圖文】：

1 緒論1 緒論1.1 研究背景與意義目前，全球能源消費(fèi)以化石能源(煤炭、石油、天然氣等)為主要組成部分，其消耗總量隨著經(jīng)濟(jì)的增長(zhǎng)也逐年大幅提升，據(jù)美國能源情報(bào)署預(yù)測(cè)，2001年至2025年間，全球能源消費(fèi)總量將從102.4億噸油當(dāng)量增加到162億噸油當(dāng)量。《BP世界能源統(tǒng)計(jì)2006》指出以目前的開采速度計(jì)算，全球探明石油儲(chǔ)量可供生產(chǎn)40.6年，天然氣和煤炭則分別可以供應(yīng)65.1和155年[1-4]。世界各國都面臨傳統(tǒng)化石能源日漸枯竭、能源匱乏、溫室效應(yīng)和環(huán)境污染日益加劇的問題。如圖1.1所示，風(fēng)能、太陽能光電轉(zhuǎn)換、生物質(zhì)能、地?zé)崮�、潮汐能等可再生替代能源的開發(fā)和利用受到了世界各國的關(guān)注。歐洲聯(lián)合研究中心((JRC)預(yù)計(jì)，今后最重要的戰(zhàn)略能源是太陽能資源，作為可持續(xù)利用的清潔能源，未來太陽能的生產(chǎn)將以20%~30%的速度增長(zhǎng)[1-4]。

[8-28]。太陽能資源在我國比較豐富，應(yīng)用前景無比廣闊，如圖1-2所示，因?yàn)榻^大部分國土處于溫帶、亞熱各帶地區(qū)，相關(guān)資料顯示，我國年日照時(shí)數(shù)在2200h以上地區(qū)占國土面積的2/3以上，年輻射量超過600MJ/m2，每年地表吸收的太陽能相當(dāng)于17萬億t標(biāo)準(zhǔn)煤的能量，約等于上萬個(gè)三峽工程發(fā)電量的總和[4-5]。根據(jù)我國700個(gè)氣象站點(diǎn)的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，統(tǒng)計(jì)結(jié)果

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2722156