Un guide complet des systèmes de montage solaire: des types et de la sélection aux nouvelles tendances de développement de l'industrie
Dans la vague de la transformation mondiale de la structure énergétique vers la propreté et le faible carbone, la production d'énergie solaire est devenue une nouvelle industrie énergétique clé développée par divers pays en raison de ses avantages de ressources renouvelables et de zéro émissions de pollution. En tant que structure de support principale du système de production d'énergie solaire, le système de montage solaire détermine directement la stabilité de l'installation, l'efficacité de la production d'énergie et la durée de vie des modules photovoltaïques. Cet article analysera profondément le composant central du système de panneaux solaires - le système de montage de la structure solaire, se concentre sur l'introduction des caractéristiques et des applications de composants clés tels que les supports solaires au sol et les supports de montage solaires, expliquent les avantages du kit de développement du panneau solaire, fournit en détail la sélection scientifique et les directives d'installation, et enfin en attendant la direction de développement futur de l'industrie.
I. Système de montage solaire: le framework 'de chargement ' du système de panneaux solaires
Le fonctionnement efficace du système de panneaux solaires est inséparable à partir d'une structure de support stable. Le système de montage de la structure solaire est le centre central de connexion des modules photovoltaïques et la fondation d'installation. Sa fonction principale est de fixer les panneaux solaires en position prédéfinie (sol, toit, surface de l'eau, etc.), s'assurer que les modules peuvent recevoir la lumière du soleil à l'angle optimal et résister à l'impact des forces naturelles telles que le vent, la pluie, la neige et les tremblements de terre.
Selon les données de l'International Energy Agency (AIE), la capacité photovoltaïque mondiale a dépassé 1,5 térawatts en 2024, parmi laquelle l'échelle du marché du système de montage de la structure solaire a atteint 32 milliards de dollars américains, représentant 15% à 20% du coût total du système de production d'énergie solaire. Un système de montage de haute qualité peut non seulement augmenter l'efficacité de la production d'électricité des modules photovoltaïques de 2% à 5%, mais également prolonger la durée de vie du système à plus de 25 ans; Au contraire, les supports inférieurs peuvent provoquer une déformation et un déplacement des modules, et même entraîner des accidents de sécurité, entraînant d'énormes pertes économiques.
Les composants principaux du système de montage de la structure solaire comprennent les supports de montage solaires, les rails de guidage, les connecteurs, les composants de fondation, etc. Parmi eux, le support de montage solaire, comme composant clé pour fixer directement les modules photovoltaïques, sa conception matérielle et structurelle affectent directement les performances globales du système de montage. À l'heure actuelle, les systèmes de montage grand public peuvent être divisés en trois catégories en fonction du scénario d'installation: supports au sol, supports de toit et supports de surface de l'eau. Parmi eux, le support solaire a une large gamme d'applications et une installation flexible, représentant plus de 60% des applications dans des centrales photovoltaïques à grande échelle.
Ii Analyse des produits de base: des types de montage aux kits système
(I) Montant solaire: la solution préférée pour les centrales électriques à grande échelle
Les supports solaires du sol sont des systèmes de montage directement installés sur la fondation au sol, adaptés aux zones ouvertes, aux terres agricoles, aux montagnes stériles et à d'autres scénarios, en particulier pour les centrales électriques photovoltaïques centralisées à grande échelle. Ses avantages de base résident dans les angles d'installation réglables et la disposition des modules flexibles, qui peuvent optimiser l'angle d'inclinaison en fonction de la latitude locale pour maximiser l'utilisation des ressources solaires.
En termes de forme structurelle, les supports solaires au sol sont principalement divisés en deux types: supports à inclinaison fixe et supports de suivi. Les supports à inclinaison fixe ont une structure simple et un faible coût, et les modules sont installés à un angle fixe prédéfini, qui convient aux projets avec des budgets limités et un terrain plat; Les supports de suivi utilisent un système moteur pour faire tourner les modules en temps réel avec l'angle d'azimut du soleil, et leur efficacité de production d'énergie est de 15% à 20% plus élevée que celle des supports fixes. Cependant, ils ont des coûts plus élevés et une maintenance complexe et sont principalement utilisés dans des projets avec de nombreuses ressources solaires et des exigences élevées pour l'efficacité de la production d'électricité.
En termes de sélection des matériaux, les supports de montage solaires des supports solaires au sol sont principalement en alliage d'aluminium, en acier en carbone galvanisé à chaud et en acier inoxydable. Les supports en alliage en aluminium sont légers, résistants à la corrosion et ont de bonnes performances de traitement, ce qui les rend adaptés aux zones humides et pluvieuses; Les supports en acier en carbone galvanisés à chaud ont une forte résistance et une forte capacité de charge, avec des coûts modérés, et sont actuellement les matériaux les plus utilisés; Les supports en acier inoxydable ont une excellente résistance à la corrosion mais des coûts élevés, et sont principalement utilisés dans les zones côtières avec un pulvérisation ou des projets élevés dans des environnements spéciaux.
En prenant une centrale centralisée de 50 MW, une centrale photovoltaïque centralisée à titre d'exemple, ce projet adopte des supports solaires solaires à inclinaison fixe en acier de carbone galvanisé à trempage à chaud. L'angle d'inclinaison des supports est réglé à 30 ° en fonction de la latitude locale, et ils sont fixés à travers des fondations de bandes en béton. Cela résiste non seulement à l'impact des typhons de niveau 12 locaux, mais réalise également une production annuelle de 68 millions de kWh, générant 3 millions de kWh de plus que le système de montage traditionnel.
(Ii) Support de montage solaire: le 'Connection Core ' du système de montage
Les supports de montage solaires sont des composants du système de montage solaire qui fixent directement les modules photovoltaïques. Selon leurs fonctions, ils peuvent être divisés en pinces latérales, des pinces moyennes, des supports réglables, etc. Les pinces latérales sont utilisées pour fixer les positions de bord des modules, des pinces moyennes sont utilisées pour connecter deux modules adjacents et des supports réglables pour s'assurer que les modules sont correctement disposés, l'angle d'installation et la force horizontale des modules pour s'assurer que les modules sont disposés soigneusement et la force des ours horizontales.
Les supports de montage solaires de haute qualité doivent répondre à trois exigences: premièrement, respecter les normes de force pour supporter le poids des modules, des charges de vent et de neige et des forces sismiques; Deuxièmement, une forte compatibilité pour s'adapter aux modules photovoltaïques de différentes tailles et épaisseurs; Troisièmement, la résistance à la corrosion et la durabilité, et le processus de traitement de surface doit répondre aux exigences de l'utilisation à long terme en plein air. À l'heure actuelle, les méthodes de traitement de surface grand public comprennent la galvanisation, l'anodisation et le revêtement en poudre à trempage à chaud. Parmi eux, la durée de vie de la résistance à la corrosion des supports en acier en carbone galvanisé à trempage à chaud peut atteindre plus de 20 ans, et la surface des supports en alliage en aluminium anodisé a une dureté plus élevée et n'est pas facile à rayer.
Dans les applications pratiques, la sélection des supports de montage solaires doit correspondre aux spécifications du module et aux scénarios d'installation. Par exemple, lors de l'installation de modules photovoltaïques de grande taille (182 mm, 210 mm), il est nécessaire de sélectionner des pinces moyennes plus épaisses avec une capacité de charge plus forte; Dans les scénarios d'installation du toit, les pinces latérales en alliage en aluminium léger doivent être utilisées pour réduire la pression de charge sur le toit.
(Iii) Kit du système de panneaux solaires: un choix pratique pour les projets à petite échelle
Le kit de système de panneaux solaires est un ensemble complet de systèmes qui intègre des panneaux solaires, des systèmes de montage de structure solaire, des onduleurs, des câbles et d'autres composants, spécialement conçus pour des projets photovoltaïques distribués tels que les ménages et les petits 工商业. Son plus grand avantage est 'un guichet unique et une installation infaillible ', qui élimine la nécessité pour les utilisateurs de faire correspondre les composants par eux-mêmes et réduit considérablement la difficulté de sélection et d'installation.
Un kit de système de panneau solaire standard comprend généralement: 2-20 modules photovoltaïques (puissance 200W-400W par module), supports de montage solaires correspondants (type de toit ou de sol), 1 onduleur, câbles et connecteurs, outils d'installation, etc. Selon les différents scénarios d'installation, il peut être divisé en deux catégories: kits de toit et kits de sol. Les kits de toit adoptent des supports légers, qui sont fixés sur la structure de chargement du toit par des boulons d'expansion sans endommager la couche étanche du toit; Les kits de sol comprennent de simples supports solaires solaires, adaptés aux sites de petite zone tels que les cours de famille et les balcons.
En prenant un projet photovoltaïque domestique comme exemple, en choisissant un kit de système de panneaux solaires de 5 kW, qui comprend 12 modules photovoltaïques 410W, des supports de toit en alliage en aluminium, un onduleur de 5 kW et un ensemble complet d'accessoires, le cycle d'installation ne prend que 2 à 3 jours, économisant 50% du temps coûteux par rapport à l'installation des composants achetés séparément. Dans le même temps, les kits fournis par les fabricants de marques ont subi des tests de compatibilité, ce qui entraîne une correspondance de systèmes plus élevée et une efficacité de production d'énergie plus élevée de 3% à 5% que les systèmes auto-correspondants.
(Iv) Système de montage de la structure solaire: une solution globale pour l'adaptation à la sculpture complète
Le système de montage de la structure solaire est une solution globale couvrant la conception, la production et l'installation de montage. Selon différents scénarios d'installation, la forme structurelle peut être optimisée en conséquence. En plus des systèmes de terrain et de toit traditionnels, il comprend également des types spéciaux tels que les systèmes de montage de surface d'eau, les systèmes de montage agrivoltaïque et les systèmes de montage BIPV (photovoltaïque intégrés au bâtiment).
Le système de montage de la surface de l'eau est installé dans des zones d'eau telles que les lacs et les réservoirs, et les panneaux solaires et les supports sont soutenus par des corps flottants, qui n'occupent pas les ressources terrestres et peuvent réduire l'évaporation de l'eau, ce qui le rend adapté aux zones avec des ressources terrestres étroites; Le système de montage agrivoltaïque adopte une conception à montage élevé, et les cultures peuvent être plantées sous les supports, réalisant un modèle agricole tridimensionnel de la production de puissance en haut et de l'agriculture en bas 'et améliorant le taux d'utilisation complet du terrain; Le système de montage BIPV est intégré à la façade du bâtiment et à la structure du toit, servant à la fois de matériau de construction et d'un système de production d'électricité, combinant l'esthétique et la praticité.
Par exemple, une centrale électrique 'agrivoltaïque ' adopte un système de montage de structure solaire d'une hauteur de 3 mètres. Les légumes et les matériaux médicinaux chinois sont plantés sous les supports, atteignant une production d'électricité annuelle de 120 millions de kWh tout en entraînant l'augmentation des revenus des agriculteurs environnants, réalisant une situation gagnant-gagnant des avantages économiques et sociaux.
Iii. Sélection et installation scientifiques: la clé pour améliorer les performances du système
(I) Guide de sélection des systèmes de montage de la structure solaire
Sélectionnez Selon l'échelle du projet: Pour les centrales centralisées à grande échelle, les supports solaires (suivi ou inclinaison fixe) sont préférés, combinés avec des supports en acier en carbone galvanisé à chaud pour équilibrer le coût et les performances; Pour les projets de ménages distribués, des kits de système de panneaux solaires sont recommandés pour simplifier le processus d'installation; Pour les petits projets 工商业, des supports de toit ou de petits supports au sol peuvent être sélectionnés en fonction des conditions du toit.
Sélectionnez en fonction de l'environnement d'installation: dans les zones côtières, les supports en alliage en acier inoxydable ou en aluminium anodisé doivent être sélectionnés, équipés de supports de montage solaires avec une forte résistance au vent; Dans les zones enneigées, les supports à haute résistance doivent être sélectionnés pour s'assurer qu'ils peuvent supporter la charge de neige; Pour l'installation du toit, la capacité de charge du toit doit être prise en compte et les supports d'alliage en aluminium léger doivent être préférés.
Sélectionnez Selon les conditions d'éclairage: dans les zones avec de nombreuses ressources solaires, le suivi des supports solaires peut être sélectionné pour maximiser les avantages de la production d'électricité; Dans les zones ayant des conditions d'éclairage générales, les supports d'inclinaison fixe sont suffisants pour réduire les coûts.
(Ii) Points d'installation et précautions
Construction de la fondation: Pour la fondation des supports solaires, des fondations en béton, des fondations de piles en spirale ou des fondations de piles préfabriquées doivent être sélectionnées en fonction des conditions géologiques pour s'assurer que la fondation est ferme et éviter les règlements; Avant d'installer des supports de toit, la capacité de charge du toit doit être vérifiée et la couche étanche doit être bien protégée pour éviter les fuites d'eau.
Assemblage de montage: assemblez les supports de montage solaires et les rails de guidage en fonction des dessins de conception pour s'assurer que les connecteurs sont serrés et que l'erreur est contrôlée à ± 2 mm; Les pinces spéciales doivent être utilisées lors de l'installation de modules, et la force doit être modérée pour éviter de conclure le verre du module ou de déformer le cadre en aluminium.
Réglage de l'angle: Pour les supports d'inclinaison fixe, l'angle d'inclinaison doit être ajusté avec précision en fonction de la latitude locale (généralement la latitude ± 5 °); Pour le suivi des supports, le système moteur doit être débogué pour assurer la précision du suivi; Après l'installation, la planéité des modules doit être vérifiée pour éviter d'affecter l'efficacité de la production d'énergie en raison de l'inclinaison inégale.
Post-entretien: vérifiez régulièrement l'étanchéité des supports de montage solaires et remplacez les pièces rouillées ou endommagées en temps opportun; Pour le suivi des supports, lubrifiez régulièrement le moteur et nettoyez les débris sur les rails de guidage pour assurer un fonctionnement en douceur.
Iv. Tendances de développement de l'industrie du système de montage solaire
(I) Mise à niveau technologique: développement parallèle de l'intelligence et du léger
Avec le développement de modules photovoltaïques vers une grande taille et une grande puissance, le système de montage se passe vers l'intelligence et le léger. D'une part, les systèmes de montage intelligents intègrent des capteurs et des modules IoT, qui peuvent surveiller les données telles que la vitesse du vent, l'intensité de la lumière et la température du module en temps réel, et ajuster automatiquement l'angle de montage pour optimiser l'efficacité de la production d'énergie; D'un autre côté, l'application de nouveaux matériaux tels que les composites en fibre de carbone et les alliages d'aluminium à haute résistance réduit le poids de la monture de plus de 30% tout en conservant des performances à haute résistance.
Par exemple, une entreprise a lancé un support solaire intelligent qui utilise des algorithmes AI pour prédire la trajectoire du soleil et ajuster l'angle du module à l'avance, augmentant l'efficacité de la production d'énergie de 5% supplémentaire par rapport aux supports de suivi traditionnels; Les supports de montage solaires en matériaux en fibre de carbone n'ont un poids que 1/4 de celui de l'acier au carbone, mais la capacité de charge est augmentée de 20%.
(Ii) Développement vert: Matériaux de protection de l'environnement et recyclage
Poussée par l'objectif 'double carbone ', l'industrie a des exigences de plus en plus élevées pour la protection environnementale des systèmes de montage. D'une part, la proportion d'application de matériaux respectueuses de l'environnement telles que les alliages en aluminium recyclé et l'acier au carbone recyclable augmente constamment; D'un autre côté, la conception modulaire est devenue une tendance, et le système de montage peut être démonté et recyclé pour réduire les déchets de ressources. De plus, les processus verts sont favorisés dans le processus de production pour réduire la consommation d'énergie et les émissions de polluants, telles que le remplacement des processus de galvanisation traditionnels par une technologie de passivation sans chrome pour réduire la pollution par les métaux lourds.
(Iii) Intégration intégrée: intégration avec le stockage d'énergie et les réseaux intelligents
À l'avenir, le système de montage de la structure solaire ne sera plus une structure de support unique mais une plate-forme d'énergie complète profondément intégrée aux systèmes de stockage d'énergie et aux réseaux intelligents. Par exemple, les batteries de stockage d'énergie sont intégrées dans la fondation de montage pour réaliser le stockage d'énergie électrique; Grâce au module de communication sans fil sur le support, les données de production d'énergie sont transmises au centre de répartition du réseau intelligent en temps réel pour réaliser le rasage de pointe, le remplissage de la vallée et l'alimentation à la demande.
(Iv) modèle de marché: demande explosive sur les marchés émergents
L'industrie globale mondiale se déplaçant vers les marchés émergents, la demande de systèmes de montage de structure solaire en Asie du Sud-Est, en Afrique, en Amérique du Sud et dans d'autres régions augmente rapidement. La plupart de ces régions ont des climats tropicaux et subtropicaux, qui ont des exigences plus élevées pour la résistance à la corrosion et la résistance à la charge du vent des supports. Dans le même temps, ils préfèrent les supports solaires solaires à inclinaison fixe et les kits de système de panneaux solaires avec des coûts plus bas. Les entreprises nationales, en s'appuyant sur les avantages d'une chaîne industrielle complète, accélèrent leur disposition sur les marchés émergents et promouvaient le développement international des systèmes de montage.
V. Conclusion
En tant que principal soutien du système de panneaux solaires, les performances du système de montage de la structure solaire sont directement liées aux avantages et à la sécurité des projets de production d'énergie solaire. Les supports solaires sont devenus le choix grand public pour les centrales électriques à grande échelle en raison de leur adaptabilité flexible; Les supports de montage solaires, en tant que composants clés, déterminent la stabilité des supports; Les kits de système de panneaux solaires fournissent des solutions pratiques pour les projets à petite échelle. Dans les applications pratiques, la sélection scientifique et l'installation standardisée sont les clés pour exercer les performances du système de montage, et prêter attention aux tendances de l'industrie de l'intelligence, de la greenisation et de l'intégration aidera à saisir la direction centrale du développement industriel.
À l'avenir, avec l'innovation continue de la technologie et la mise à niveau de la demande du marché, le système de montage solaire se développera vers une efficacité plus élevée, une plus grande protection de l'environnement et plus d'intelligence, fournissant un soutien solide pour le développement durable de l'industrie solaire mondiale. Qu'il s'agisse de grandes entreprises énergétiques ou d'utilisateurs ménagers ordinaires, le choix d'un système de montage solaire de haute qualité est un choix judicieux pour réaliser l'utilisation de l'énergie propre et réduire les coûts énergétiques.
