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在“碳达峰、碳中和”的新形势之下钢材镀锌重量，光伏电站的开发与应用正开展得十分热烈。国家乡村振兴战略提出之后，光伏与农村相融合的情况多次在相关政策文件里出现。3 月 31 日，国家能源局发布了《定点帮扶和对口支援工作要点通知》，其中将光伏列为乡村振兴定点帮扶工作要点。但土地资源愈发紧张，尤其在中东部省份。进一步提高土地利用价值，这成为“光伏+乡村振兴”的关键因素。
国家在大战略的推动下，光伏与农业、渔业等的复合项目开发趋势越来越明显。这意味着光伏电站的应用场景变得更加多样化，同时也让光伏电站的建设标准有了更高的要求，尤其是在土地的高效复合利用方面。
柔性支架——高效土地复合利用“利器”
以往在光伏电站开发中，我们更注重光这一方面，却忽略了对农、渔的关注。怎样才能把土地的复合利用做得更好呢？这给我们带来了一个新的思考。销售服务总监翁晓军在 2022 年中国光伏市场开发论坛上介绍说，从目前行业的技术路线来看，柔性技术具有高效土地复合利用的特性。
翁晓军介绍说，柔性支架有诸多优势。其一，与传统光伏支架相比，它的抗裂性能较好；其二，柔性支架所用钢材量少，承重小，造价也低；其三，对场地基础的要求小，预装性较强，从而大大缩短了施工周期；其四，凭借大跨度和灵活的操作方式，能够实现土地空间利用率的最大化，同时保证通风性能良好，发电效率较高。
在国家大力倡导渔光互补、农光互补的前提下，柔性光伏支架具有广阔的应用前景。
事实上，柔性支架技术在十几年前就已出现。一直未能实现大规模、成批量应用，主要是因为之前它存在一些技术路线问题，这导致行业对这项技术产生了质疑。翁晓军补充道。
柔性支架索的疲劳循环使用寿命与永久索力水平及应力变幅有关，永久索力水平与应力变幅增加，柔性支架索的疲劳循环使用寿命会迅速下降。高索力及索力波动幅度的增加，会导致系统成本增加，同时也会增大索的疲劳破坏（断裂）风险。如何保证索能有 25 年甚至 30 年的寿命，这是一大挑战。
其次涉及跨度问题、挠度问题以及索系问题。当下大部分光伏电站的跨度通常在 15 米至 20 米之间，极少有电站能够达到 25 米，无法满足大跨度的要求。并且国内许多项目所选择的挠度为 1/100 或者 1/50，这超出了规范的 2 倍至 4 倍，使得跨中出现扭转现象，组串中各组件的平面不一致，从而导致适配性降低，发电量减少。为了确保安全而设置地网，索系的设计十分密集，其形状如同蛛网一般。并且，这种密集的索系设计无法保证阵列下方能够拥有有效的净空。
第三，行业关注索的耐候性问题。目前公称抗拉强度钢丝能够实现 A 级镀锌，镀锌重量为 250g/m2 时等效厚度为 35μm。然而，索的镀锌无法镀到 55μm 以上，无法满足室外使用时国标所规定的最低要求。因此，各厂家采用热镀锌涂油与再生 PE 保护的方式，这带来了新的水面污染风险，比如再生 PE 老化碎屑以及油脂滴漏等情况。
另外，组件与索是刚性连接，所以在安装组件及后张拉过程中，索会伸长。索的伸长会使组件联合受力，这样就进一步增加了组件隐裂的风险以及索疲劳断裂的风险。然而，现在很多组件厂家不愿意为柔性技术提供质保。这些问题导致了目前我们所看到的柔性支架的应用现状。
克服“痛点”，通威提供更优产品与解决方案
面对复合土地利用“门槛”提升以及柔性技术面临困局，通威新能源作为在复合光伏项目上经验丰富的企业之一，凭借在渔光互补方面的经验，把渔业经营的意见汇聚到建设项目中，创新研发出更安全、更耐久、成本更低且效率更高的柔性支架技术，助力业界实现更高效的土地复合利用，为光伏电站开发和建设提供更多选择与可能。
几年下来，我们对柔性技术路线的特征进行了总结，从而形成了自身的核心优势。如今，通威柔性支架的净跨度最大能够达到 60 米，每兆瓦有 50 根立柱。通常情况下，项目的净跨度大概控制在 40 米左右，每兆瓦的立柱数量在 40 根以内。并且，净空可以达到 10 米，不过净空是可以进行调节的。翁晓军做出了这样的表示。
翁晓军介绍说，通威的柔性支架技术通过了行业最为严苛的气动弹性模型试验。三索的柔性索结构满足组件安全、雪载以及风载等方面的设计要求。其最大抗载能力能在 13 级风以内。在 37.7m/s 的风速下，能够确保每套系统安全无损，并且不存在扭转风险。
近似 0 挠度的设计使得系统抗负风的能力得到提升，同时避免了负风延迟响应区。这种设计规避了第三方方案下，因组件安装平面不一致而导致的电流失配问题。专有的 Cross-Tie 风致振动抑制技术，能够最大程度地减振 98%，让系统如同泰山般稳定。独特的低恒载、低变幅且高冗余的系统架构，使得钢索的磨损及疲劳损失大幅减少，从而保证了 25 至 30 年的寿命。翁晓军坦言，数据验证显示通威钢索的寿命是第三方的 10 倍。目前真正能做到高冗余，即安全备份的厂商并不多。因为安全备份意味着成本上升。而通威是将投资、持有、运维集于一体的。所以通威在这方面的思路与市场上有所不同。
柔性方案与传统方案相比，实现了部件数量的大幅度减少，用钢量的大幅度减少，立柱数量的大幅度减少。其设计简洁优雅，保证了解决方案的成本竞争力和安装的便捷性。同时钢材镀锌重量，通威引入了业界领先的技术，包括锌 - 5%铝稀土合金预应力钢绞线技术以及环氧涂层钢绞线技术，在索体挤压锚固之前，预先浸涂 SK323 - AB 双组份灌封胶。铝合金、不锈钢、热渗锌达到C4级别，抗腐蚀性能优异。
通威在技术不断升级且逐渐成熟的支撑下，提出了新一代的柔性支架设计理念以及相应的架构体系。柔性支架结构具有仿张弦索桁架结构、Cross-Tie 横向减振体系等创新技术特征。它实现了单跨 40m 以上且连续 920m 的跨度，这是全球最大跨度的零挠度组件安装平面。同时，兆瓦管桩（立柱）数量降低到 50 根以下，兆瓦用钢量降低到 15t 以下，分别仅为传统固定支架的 1/6 和 1/3，在各方面全面领先行业。
通威柔性支架项目图片
翁晓军强调：当具备足够大的通风且有足够大的跨度，各方面指标都达成之后，整个项目的复合利用才具备可能性。通威的产品设计，一方面能够实现复合项目实现上面发电与下面种植、养殖的双收益，另一方面在全面平价时代，能够帮助行业减轻成本压力。
翁晓军还表示，柔性支架技术开辟了新途径。这种新途径可以增发电量。组件上下表面的流场通畅且均匀，平均风速水平更高。这增强了组件的风冷效果。同时，更均匀的温度场能够规避组件间和电池间的失配现象。现场实测方阵有 2%左右的增发。
以下两张图展示了通威天津项目和常德项目中柔性支架与固定支架的利用小时数对比测试情况。从两组数据能够看出，在柔性支架下的项目，其利用小时数比固定支架的要高，并且发电效率也比固定支架更优。
目前，在某些技术特征得以保证的情形下，通威的柔性支架故障率几乎能够达到 0%，并且具备全行业最长的 1000 多小时的行业验证时间。当下，通威新能源已在全国构建起 48 座“渔光一体”电站，并网规模超出 2.7GW，其中有两个百兆瓦级电站全都运用了具有专利的柔性设计。在黑龙江、天津、湖北、四川、湖南、广西、广东等地，总规模超过 391MW 的并网项目和在建项目也在充分展现通威专利柔性支架设计的优势。通威的专利柔性支架设计已然成为核心竞争力之一。
