柔性光伏支架系统(以下简称柔性支架) 是一种大跨度多连跨结构, 该结构采用两端固定点之间张拉预应力钢丝绳, 两端固定点采用刚性结构及外侧斜拉钢绞线的形式提供支撑反力, 可 实 现 10~30 m 的大跨度 , 适应如山地起伏和植被增加等情况, 只需在合适的位置设置基础并张紧预应力钢绞线或钢丝绳即可。在水位保持不变的条件下, 可在湖泊和鱼塘中实现刚性柱、 基础和柔性支撑的构造。

1 两端钢立柱及基础设计
在柔性光伏支架两端钢立柱下方设独立基础, 端部钢立柱外侧设斜拉钢绞线, 钢绞线下方为配重式独立基础。
柔性支架上方的钢丝绳系统对端立柱柱顶产生向内的水平拉力, 而斜拉钢绞线在柱顶提供的水平拉力可平衡钢丝绳的水平拉力。斜拉钢绞线有竖直向下的拉力 , 其在基础位置的竖直向上的拉力, 可通过配重式基础上方的土形成的压力来平衡。
2 光伏组件布局设计
根据光伏组件的布局采用灵活的支撑方案。该方案分为水平光伏组件和垂直光伏组件。可根据实际情况采用单跨度或多跨度。但受场地条件限制,单个跨度常不能满足需要, 需采用 2 个 、 3 个甚至更多个跨度。使用摆动柱可控制钢绞线的挠度。钢绞线或钢丝绳与端柱和中柱使用铰接固定以减少应力集中。采用上述设计方案有利于钢绞线或钢丝绳张紧且安装方便, 可缩短施工周期, 节约成本。
3 设计建议
( 1 ) 当中间柱为摇摆柱时, 在迎风时摇摆柱和钢绞线会横向移动并与钢绞线形成几何可变系统, 柱顶的水平位移大且不稳定, 因此应从中间柱的顶部提供有用的水平力, 避免中间柱受弯。将立柱间的支撑设在一立柱两端之间可更好地解决该问题。
( 2 ) 钢绞线与柱顶固定时, 钢绞线的接头位置易因弯折较大而导致强度降低,对此可借助辅助工具,如使用鸡心扣和 UT 线夹来避免。
云 南 寻 甸 光 伏 农 业 示 范 项 目 于 2016年施工,2017年竣工并成功并网。由于该项目 为光伏农业项目 , 利用柔性支架下方的空间建造农业大棚还可种植农作物 。
5 总结
柔性光伏支架可用于高低起伏的地面, 应用前景广阔。设计者和维护人员需关注其整体稳定性,在操作和维护方面, 应关注钢绞线或钢丝绳的防腐蚀问题。随着更多设计团队和研发力量的加入, 光伏柔性支撑也将朝平和、 经济和耐用的方向发展。

