소개
최근 몇 년 동안 신에너지 산업의 급속한 성장으로 인해 PV 설치를 위한 토지 자원이 점점 부족해지고 있습니다. 다양한 적용 시나리오에서 PV 시스템의 효율적인 활용을 극대화하기 위해 유연한 PV 장착 시스템이 혁신적인 솔루션으로 등장했습니다.
작동 원리
PV 유연성 지지대의 핵심 원리는 "장력 균형 시스템"을 구축하는 데 있으며, 프리스트레스 장력 및 공간 케이블 네트 구조를 통해 안정적인 지지를 달성합니다. 그 작업 과정은 세 가지로 요약될 수 있습니다.
- 기초 고정: 콘크리트 말뚝이나 철골 구조 기둥은 인장 시스템의 고정 끝점으로 건설 영역의 양쪽 끝에 설치됩니다. 일부 복잡한 시나리오에서는 앵커 로드와 스테이 케이블을 추가하여 앵커링 효과를 향상시킵니다.
- 장력 구성: 고강도 강철 스트랜드 및 기타 유연한 재료가 끝점 사이에 장력을 가하고 고정됩니다. 단계별 인장 과정을 통해 프리스트레스가 적용되어 안정적인 하중-지지 구조를 형성하며 인장 편차는 5% 이하로 엄격하게 제어됩니다.
- 모듈 설치: PV 모듈은 특수 클램프를 통해 로드 베어링 케이블에 고정되어 일체형 어레이를 형성합니다. 케이블 네트 구조는 환경 변화(예: 온도 팽창 및 수축, 바람의 충격)에 따라 약간 변형될 수 있어 모듈의 안정적인 자세를 유지하면서 응력을 분산시켜 구조적 손상을 방지합니다.
이 디자인은 강성 지지대의 하중 지지 한계를 깨뜨려{0}"유연성과 강성"의 효과를 달성합니다. 유연한 변형을 통해 외부 하중 에너지를 흡수하고 프리스트레스 잠금을 통해 전반적인 안정성을 유지하여 극한 환경에서 더 나은 위험 저항성을 제공합니다.
주요 기술 요소
1. 핵심 소재 선택
소재는 유연한 지지 성능의 기초로서 강도, 내후성, 경량 특성의 균형이 필요합니다. 로드-베어링 케이블은 대부분 1860MPa 등급 아연 도금 강철 연선 또는 충진 에폭시 강철 연선을 채택합니다.-전자는 비용 제어 기능을 제공하는 반면, 후자는 높은-염분 안개와 높은-습도 환경에 탁월한 내식성을 제공합니다. 모듈 클램프는 내후성 폴리머 또는 316 스테인레스 스틸로 만들어져 장기간 사용 시 노화나 균열이 발생하지 않습니다.- 앵커링 시스템은 강도와 내식성의 균형을 맞추는 용도에 따라 골이 있는 철근 앵커 로드(기존 육상 시나리오용) 또는 현무암 섬유 복합 텐던(해상 높은{11}}부식 시나리오용)을 선택합니다.
2. 프리스트레스 제어 기술
프리스트레스는 지지 안정성을 보장하는 핵심 요소로 정밀한 설계와 시공이 요구됩니다. 점진적으로 여러 단계에서 인장을 적용하여 케이블 네트의 응력 균형을 동적으로 조정하고 국부적인 응력 집중으로 인한 케이블 이완이나 파손을 방지하기 위해 단계별 인장 프로세스가 채택되었습니다. 한편, 전문 장비를 사용하여 실시간-주위 온도 변화에 따른 동적인 조정을 통해 케이블 장력을 모니터링하여 수명 주기 전반에 걸쳐 장력 편차가 설계 임계값을 초과하지 않도록 하고 지지대의 안정적인 기하학적 형태를 유지합니다.
3.내풍성 및 구조적 최적화 설계
다양한 환경에서 풍하중 문제를 해결하기 위해 유연한 지지대는 "공간 케이블 네트 + 바람 저항 시스템"의 복합 설계를 채택합니다. 메인 케이블은 동{2}}서쪽 방향으로 주하중을 견디고, 열간-플렉시블 내풍-케이블과 횡 트러스를 남북{5}}방향으로 추가하여 3차원 응력 균형 시스템을 형성합니다. 풍동 테스트(테스트 풍속은 일반적으로 46m/s 초과)로 검증되었으며 케이블 네트의 감쇠 특성을 최적화하면 규모 12-17의 태풍이나 강한 돌풍에 효과적으로 저항하여 모듈 충돌과 미세 균열을 방지할 수 있습니다. 또한, 대경간 설계로 말뚝 수를 줄여(MW당 말뚝 사용량을 329개에서 64개로 줄일 수 있음) 지형 피해와 공사비를 최소화한다.
4.앵커링 시스템 기술
앵커링 시스템은 장력 전달의 핵심이며 지지대의 전반적인 안전성에 직접적인 영향을 미칩니다. 앵커로드 제품 중 HPB300 스틸 앵커로드는 연신율이 낮고 설치가 편리하여 건조한 땅 환경에 적합합니다. 스테이 케이블용 아연 도금 비접착 강철 연선은 뛰어난 내식성으로 인해 해양 및 해안 프로젝트에 선호됩니다. 핵심 기술은 앵커리지와 케이블의 밀봉된 부식 방지 처리에 있습니다. 이를 통해 습도가 높고-염분 안개가 많은 환경에서 누출이나 부식이 발생하지 않도록 하고 서비스 수명을 연장합니다.
응용 시나리오
1.복잡한 산간 및 구릉지
유연한 지지대는 경사가 40도를 초과하는 지형에 적응할 수 있습니다. 경사-에 따른 레이아웃과 유연한 배치를 통해 광범위한 토지 레벨링 없이 전체 모듈 적용 범위가 달성됩니다. Shanxi의 Huaneng Qin County 프로젝트에서는 산비탈의 기복에 따라 지지대를 조정하여 단위 면적당 보드 레이아웃 밀도를 크게 향상시켰습니다. 간쑤성 Lanzhou Honggu 프로젝트는 넓은-경간 설계를 통해 기초 엔지니어링을 줄여 취약한 생태 지형 보호를 극대화합니다.
"PV+" 통합 시나리오
PV+농업: 33m의 넓은 경간과 5.5m의 높이 헤드룸 설계로 농지, 과수원, 버섯 온실 위에 설치 가능합니다. 산시성 Huadian Yichuan 프로젝트는 "PV+사과"의 조화를 실현하여 사과 빛 투과율을 70% 이상으로 유지하고 농업 생산량과 발전 이익의 이중 향상을 보장합니다.
PV+어업: 해안 및 내륙 양어장 시나리오에 적합하며 태풍-에 강한 설계와 높은 헤드룸 레이아웃은 PV 시설의 안전을 보장할 뿐만 아니라 어업 운영에 영향을 미치지 않습니다. 하이난의 Wenchang 100MW PV-어업 프로젝트는 규모 17 태풍 중에 '피해 제로'를 달성했으며, 광둥의 Qingyuan 프로젝트도 양어장의 물 증발을 줄였습니다.
PV+약용 재배: 윈난에 건립된 Yimen 프로젝트는 한약재 재배 지역 위에 지원을 제공하여 "패널 위의 발전 및 패널 아래 재배"를 실현하고 -새로운 에너지와 특성 농업의 심층적 통합을 촉진합니다.
3.생태학적으로 민감하고 특수한 지역
사막 및 황토 고원과 같이 생태학적으로 취약한 지역에서는 유연한 지지대가 더미 굴착 및 표면 손상을 줄입니다. PV 패널 아래에 형성된 미세-환경은 수분 증발을 줄이고 식생 성장을 보호합니다. 고속도로 휴게소 및 경사면과 같은 시나리오에서 15-35미터의 넓은 경간 설계는 주차장, 충전소 및 교환소와 같은 공간에 적응할 수 있어 "탄소 제로 서비스 구역" 구축에 도움이 됩니다.
산업동향 및 시장현황
1.지속적인 시장 성장 글로벌 PV 유연 지원 산업은 급속한 발전의 시기를 경험하고 있습니다. 총 생산량은 2025년부터 2031년까지 연평균 성장률(CAGR) 8.2%를 달성하여 2031년에는 57억 9,600만 달러를 초과할 것으로 예상됩니다. 주요 생산 및 응용 시장인 중국의 시장 수요는 산악 PV 개발 및 "PV+" 정책에 힘입어 지속적으로 확대되고 있으며 선도 기업의 시장 점유율은 점차 증가하고 있습니다.
2.기술혁신 방향
- 유연성과 추적의 통합: 지능형 추적 기술과 유연한 지원을 결합하여 ±60도 태양 추적을 달성합니다. 내몽고의 Kubuqi 프로젝트는 "피크-밸리 전기 가격" 메커니즘을 적용하여 혜택을 개선하여 고정식 구조에 비해 연간 발전량을 12.3% 늘렸습니다.
- 지능형 업그레이드: AI 알고리즘을 통해 장력 제어 및 추적 전략을 최적화하여 극한 날씨에 대한 적응성을 높이고 운영 및 유지 관리 비용을 절감합니다.
- 재료 반복: 아연-알루미늄-마그네슘 코팅, 현무암 복합 재료 등을 채택하여 강철 사용량을 더욱 줄이고 내식성을 향상시키며 지지대의 서비스 수명을 연장합니다.
3. 주요 제조사의 배치 현재 시장은 중국 및 외국 기업의 참여로 경쟁 구도를 형성하고 있습니다. 국제 제조업체에는 Schletter Group 및 ESDEC가 포함되며 국내 선도 기업에는 Longi Green Energy Technology, Trina Solar 및 Arctech Solar가 포함됩니다. 그중 Longi Green Energy Technology는 태풍-저항 기술과 멀티-시나리오 솔루션을 통해 PV-어업 및 산악 프로젝트에서 선도적인 위치를 차지하고 있습니다.
결론
"유연한 구조 + 장력 균형"이라는 핵심 논리로 PV 유연성 지지대는 기존 PV 지지대가 지형과 공간에 대한 한계를 깨고 "안전성과 신뢰성, 비용 절감 및 효율성 향상, 생태 친화성"이라는 다중 가치를 실현합니다. 넓은 스팬, 높은 헤드룸 및 강력한 적응성이라는 특성은 PV 애플리케이션의 경계를 넓힐 뿐만 아니라{2}}신에너지와 농업, 어업 및 생태 보호의 심층적 통합을 촉진하여 에너지 전환의 맥락에서 핵심 지원 기술이 됩니다.
재료 기술의 반복과 지능형 업그레이드를 통해 유연한 지원은 '사막, 고비, 사막' 개발, 해양 PV, 기존 프로젝트 혁신과 같은 분야에서 더 큰 역할을 하여 PV 산업의 고품질 발전에 지속적인 추진력을 불어넣을 것입니다.- 앞으로는 유연한 지원을 중심으로 한 다양한 응용 모델이 토지 가치를 더욱 높여 '이중 탄소' 목표에 따라 에너지와 생태학의 조화로운 발전을 달성하는 데 도움이 될 것입니다.
예어
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