Trong những ngày đầu của thời kỳ bùng nổ năng lượng mặt trời, các nhà phát triển có sự thoải mái khi triển khai các dự án quy mô lớn trên các sa mạc bằng phẳng, cằn cỗi hoặc các đồng bằng nông nghiệp rộng lớn. Ngày nay, khi đất phẳng cao cấp trở nên khan hiếm và đắt đỏ đến mức khó mua, các công ty Kỹ thuật, Mua sắm và Xây dựng (EPC) ngày càng bị buộc phải phát triển trên "các vùng đất rìa"—các khu mỏ bỏ hoang, đồi trọc và thung lũng núi dốc.

Việc phát triển trên sườn dốc mang lại những thách thức nghiêm trọng về cơ khí và hậu cần. Các hệ thống giá đỡ tiêu chuẩn được thiết kế cho mặt đất phẳng; nếu bạn ép chúng lên sườn đồi, các thành phần thép bên trong sẽ chịu ứng suất cắt nghiêm trọng, việc căn chỉnh các tấm pin sẽ là bấtغا (bất khả thi) và tính thẩm mỹ của dàn pin sẽ hỗn loạn. Quan trọng hơn, việc cố gắng làm phẳng một sườn đồi lớn bằng máy ủi (công tác san lấp dân dụng) sẽ phá hủy ROI của dự án trước khi một tấm pin duy nhất được đấu nối dây.

Với tư cách là chuyên gia toàn cầu về kỹ thuật quang điện địa hình, Xiamen Sunforson Power Co., Ltdthiết kế các giá đỡ kết cấu được chế tạo đặc biệt để "nuốt trọn" các biến động của mặt đất. Trong hướng dẫn kỹ thuật chuyên sâu này, chúng tôi giải thích cơ chế dung sai độ dốc, các điều chỉnh theo hướng Đông-Tây so với Bắc-Nam, và cách chinh phục địa hình gồ ghề một cách mượt mà.

Hình 1: Hệ thống lắp đặt mặt đất điều chỉnh được SunRack ôm sát theo đường tự nhiên của sườn đồi

1. Bố trí dãy bám địa hình so với bố trí dãy bậc thang

Khi một tổng thầu EPC gặp phải một địa điểm có độ dốc, đội ngũ kỹ thuật phải lựa chọn giữa hai chiến lược bố trí kết cấu chính để xử lý địa hình:

• Bố cục bám địa hình (Song song):Trong cấu hình này, dàn pin mặt trời được giữ hoàn toàn song song với mặt đất bên dưới. Nếu sườn đồi nghiêng 10 độ hướng về phía nam, toàn bộ bàn kết cấu sẽ được nghiêng một góc 10 độ. Giải pháp này mang lại hiệu quả chi phí cao và tính thẩm mỹ, nhưng nó đòi hỏi tính linh hoạt rất caohệ thống giá đỡ pin mặt trời quy mô công nghiệp có thể điều chỉnhcó khả năng hấp thụ các biến dạng nhỏ (gờ lồi và lõm) dọc theo tuyến đường sắt mà không làm xoắn các tấm quang điện.
• Bố cục dạng bậc thang (ruộng bậc thang):Khi đối mặt với một sườn dốc Đông-Tây (nơi ngọn đồi dốc ngang qua dàn pin), bạn không thể đơn giản nghiêng các tấm pin sang một bên, vì điều này làm gián đoạn khả năng thoát nước mưa và tự làm sạch của kính. Thay vào đó, hệ thống giá đỡ phải được "bậc thang hóa" giống như một chiếc cầu thang. Mỗi bàn pin riêng lẻ vẫn giữ nguyên độ phẳng hoàn hảo theo chiều ngang, nhưng bàn pin tiếp theo được lắp đặt cao hơn hoặc thấp hơn một chút so với bàn trước đó trên đồi.

2. Cơ học kỹ thuật của "Độ dung sai độ dốc"

Kết cấu kim loại cứng thích ứng với địa hình đất đá không thể đoán trước như thế nào? Bí quyết nằm ở nút kết nối—các giá đỡ kết nối cọc tiếp đất thẳng đứng với các dầm đỡ nằm ngang.

Trong một hệ thống giá đỡ chất lượng kém, các lỗ này có hình tròn hoàn hảo và được khoan trước. Nếu cọc tiếp đất được đóng vào đá và nằm cao hơn 5 cm, dầm ngang sẽ không thể căn chỉnh, buộc thợ lắp đặt phải cắt hoặc hàn thép thủ công tại công trường.

Đội ngũ kỹ thuật của Sunforson giải quyết vấn đề này thông qua Khả năng điều chỉnh vĩ mô. Chúng tôi sử dụng các khe chữ U kéo dài, các khớp xoay linh hoạt và các đầu kẹp lồng vào nhau. Điều này mang lại cho đội ngũ lắp đặt hiện trường biên độ linh hoạt lớn:

• Dung sai theo chiều dọc (Lên/Xuống): Lên đến ±150mm độ rơ theo chiều dọc. Nếu một cọc chạm phải đá nền sớm, đầu nối có thể trượt xuống thấp hơn dọc theo trụ.
• Dung sai Đông/Tây (Trái/Phải): Độ dịch chuyển ngang lên tới ±50mm để bù đắp cho lỗi đo đạc hoặc độ lệch của máy đóng cọc.
• Dung sai góc (Độ dốc): Các đầu nối xà gồ khớp nối có thể xoay lên đến 20 độ, cho phép một thanh ray thẳng chuyển tiếp mượt mà qua đỉnh đồi lượn sóng.

3. Lựa chọn móng: Vít đất chiếm ưu thế trên sườn đồi

Mặc dù cọc đóng hình chữ C là loại móng nhanh nhất trên nền đất sét phẳng, kết dính, nhưng chúng thường là một cơn ác mộng trên các sườn dốc. Các máy đóng cọc thủy lực hạng nặng có tâm trọng lực cao; vận hành chúng trên độ nghiêng 20 độ gây ra rủi ro lật xe nghiêm trọng cho đội ngũ thi công. Hơn nữa, các sườn đồi thường xuyên gặp phải tình trạng nền đá nông và các tảng đá ẩn.

Đối với địa hình không bằng phẳng, Vít đất mạ kẽm (Cọc xoắn) là lựa chọn kỹ thuật tối ưu. Vì chúng được xoắn vào lòng đất (thường thông qua các máy xúc gắn bánh xích nhỏ hơn hoặc thậm chí là thiết bị vặn bằng khí nén cầm tay), chúng có thể di chuyển vòng qua các lớp đá ngầm. Quan trọng hơn, vít đất cung cấp khả năng kiểm soát độ cao chính xác đến từng điểm. Người lắp đặt chỉ có thể đơn giản xoay vít thêm một vòng nữa vào lòng đất để đạt được chính xác milimet chiều cao yêu cầu, tạo ra một nền móng phẳng hoàn hảo trên vùng đất rất gồ ghề.

4. Chuyển dịch độ dung sai độ dốc sang các ứng dụng thương mại

Logic kỹ thuật của tính thích ứng độ dốc không chỉ giới hạn ở các trang trại năng lượng mặt trời trên núi từ xa. Nó được ứng dụng rất nhiều trong các ứng dụng thương mại và công nghiệp (C&I).

Hãy xem xét một bãi đậu xe thương mại. Để đảm bảo thoát nước mưa thích hợp, các kỹ sư dân dụng luôn thiết kế bãi đậu xe có độ dốc từ 2% đến 5%. Nếu bạn lắp đặt một mái che nhà để xe năng lượng mặt trời hình chữ V thương mại lớn mà không tính đến độ dốc này, các cột kết cấu sẽ không thẳng hàng với các thanh ray chữ W trên cao. Các kỹ sư của Sunforson đã tùy chỉnh các tấm đế nhà để xe có ren điều chỉnh để cân bằng hoàn hảo khung thép lớn bất kể độ dốc thoát nước của lớp nhựa đường.

Tương tự, các tòa nhà nông nghiệp thường có mái nhà phức tạp, nhiều góc độ. Sử dụng một giá đỡ quang điện mái kim loại có độ dốc chuyên dụng với chân chữ L có thể điều chỉnh cho phép những người lắp đặt duy trì một dàn năng lượng mặt trời hoàn toàn bằng phẳng, thống nhất trên một mái nhà có thể đã bị cong vênh hoặc lún không đều qua nhiều thập kỷ.

Ma trận kỹ thuật: Thông số điều chỉnh giá đỡ

Các câu hỏi thường gặp (FAQ) về phát triển dự án trên dốc