光伏組件是電站系統的重要組成部分,承擔着持久可靠輸出清潔電力的艱巨任務,出于對組件質量安全及物流成本等因素的綜合考慮,業界一直采用成熟高效的側立式包裝。近年來,伴随着組件尺寸的持續增大,寬度超過1.3米的超大組件,兩排側立包裝再也無法放置在主流的40尺高櫃海運集裝箱内。因此,超大組件不得不“另辟蹊徑”,嘗試采用豎向立放或者平放的方式。
然而,這樣的“新型”放置方式真的解決問題嗎?組件豎立式包裝風險幾何?接下來我們為大家一一用基礎物理力學來分析。
一、組件傾倒動能增大碰傷工人風險提升
衆所周知,物體的重心越高,則其傾倒的風險越大。由于超大組件采用豎立包裝,單拖組件的高度達到驚人的2.4米,其物理重心相對于傳統的側立包裝提高了近一倍。此外,再加上超過35kg的重量使得組件的傾倒動能提升2倍以上,砸傷工人風險幾何級提升。一旦發生事故,不管是EPC還是業主将陷入巨大的麻煩與風波中,造成無法預計的後果。
二、支撐鋼架使用複雜,限制條件諸多
由于意識到項目現場拆卸組件時風險巨大,超大組件不得不配套支撐鋼架,以此來保持系統的穩定性。這不由讓人感歎先天設計的缺陷隻能靠‘’外挂設備‘’來彌補,然而,支撐鋼架的使用也并非那麼簡單,面臨着諸多限制條件。
如上圖所示,以初始傾角75°為例,超大組件重量38.5kg,一拖取31塊,則一拖組件總壓力數值為:G = 38.5 X 31 X 9.8 = 11696.3N
一拖組件對支架的斜面垂直壓力為:F = G X cos75° = 3027N
支撐架與沙土之間的摩擦系數取0.4,則由水平力平衡關系:Fmax = (M支架X 9.8 F X cos75° ) X 0.4 ≥ F1
計算得出支架配重要求大于666kg, 才不會滑動。同理可推算出不同傾角下支架需要的配重,組件傾角越小需要的配重越大,甚至會超過驚人的1噸重量。
另一方面,在組件背面受風壓時也需要考慮托盤上的組件最小數量,根據力矩平衡關系M1=M2, 經計算,如果組件數量小于10片,傾角85°, 5級大風來臨時組件将被吹飛。因此,在諸多限制條件下,該方案在項目現場基本不适用。
從科學角度分析,往往越簡單的東西代表着方法論越優化完善,而越複雜的東西代表着設計上的不完善,隻會徒增煩惱。任你一堆花裡胡哨的設計,最終操作端難度系數和風險過大,這無疑是超大組件新型豎立包裝的真實寫照。
整體而言,超大組件防倒支架的方案實施難度較高,在一定風力下組件存在傾倒風險,且易砸傷操作工人,并不能作為一個成熟方案解決現場豎放組件的拆包及放置問題。
另據專業EPC人員了解,項目施工越便捷越好,過于複雜的施工方案不僅會拖累項目進度,而且在項目趕進度時,往往會因工人疏忽操作規範,緊固組件不到位,而使組件在大風天氣被大面積刮飛,造成嚴重的經濟損失。因此,超大組件的新型豎立包裝方案風險巨大,投資方應謹慎選擇。
前期,超大組件選型雙芯二極管方案時,已被證明是一個錯誤的選擇(最近開始開發單芯二極管方案,意識到雙芯分流不均的風險),現在的豎立包裝方案可能帶來的各種風險,不由會讓人打起大大的問号。
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