縱觀今日世界，“雙碳目標”下，低碳經(jīng)濟、綠色經(jīng)濟已成為全球未來發(fā)展的大趨勢和大潮流，中國乃至全球光伏產業(yè)正迎來前所未有的發(fā)展機遇。與此同時，182、210高功率組件已漸成行業(yè)主流，與之相匹配的跟蹤系統(tǒng)也由于可大幅降低項目整體LCOE，產品應用率得到了大幅提升。
但在這背后，高功率組件的適配也對跟蹤系統(tǒng)提出了更加嚴苛的要求。所以，對于跟蹤系統(tǒng)而言，面對組件功率及其尺寸的變化，只有采取更加嚴格的風洞實驗保證系統(tǒng)穩(wěn)定性，才能夠真正與高功率組件實現(xiàn)“1+1＞2”的效應。
9月6日，世界領先的光伏支架廠商中信博正式宣布了屬于公司自己的風洞實驗室圓滿落成，由此中信博成為全球首家擁有風洞實驗室的光伏企業(yè)。而此次風洞實驗室的落成，毫無疑問也再次夯實了中信博在業(yè)內的技術領先地位。
風洞實驗可有效強健光伏電站“骨骼”
對于光伏支架尤其是跟蹤支架，大多數(shù)人往往都認為這個“鐵家伙”是一個剛性結構，但實際上它是一種細長型半剛性結構。同時，光伏跟蹤支架的南北跨距較大（通常為30~100米左右），并需要進行轉動，也正是這些結構特點使得光伏跟蹤支架的主軸容易產生“豎彎”和“扭轉”的變形。另外，光伏跟蹤支架大多安裝于陽光充沛的野外空曠地帶，自然環(huán)境條件多變，運行工況非常復雜，經(jīng)常遭受極端強風等外在影響，進而導致結構失穩(wěn)等一系列問題。
為滿足大尺寸組件趨勢應用的支架設計，保障跟蹤支架穩(wěn)定運行，提升光伏電站收益，光伏支架廠商目前都已達成共識——在支架產品設計定型前要做風洞實驗進行計算驗證。
風洞實驗，是通過名為“風洞”的一種管道狀實驗設備，以人工的方式產生并控制氣流，用來模擬光伏支架周圍氣體的流動情況，并量度氣流對實體的作用效果以及觀察物理現(xiàn)象。通常“風洞”設備可分為直流式風洞（類似于兩端開著大喇叭口的大型管道狀設備，氣流在管道內單向流動）和回流式風洞（類似于首尾相銜接的大型方管狀設備，氣流可在里面循環(huán)流動）,中信博風洞實驗室采用的便是回流式風洞設計。
研究人員在對大量風洞實驗數(shù)據(jù)進行分析總結后，便形成了光伏支架結構抗風設計的重要基礎參數(shù)，并在尋求最佳的大風保護策略，保證光伏支架系統(tǒng)在強風作用下的安全性和穩(wěn)定性。同時，風洞實驗對于研究光伏陣列之間存在相互干擾效應、最佳傾角和風向角等最大化提升發(fā)電效益方面，也發(fā)揮了至關重要的作用。
Aero Plus級風洞實驗室落成意義深遠
全球對于光伏支架的風洞實驗研究正飛速發(fā)展，而風洞實驗技術及應用大體可以分為五個層級階段，分別包括：1、靜態(tài)實驗階段2、動態(tài)實驗階段3、CFD穩(wěn)定性實驗階段4、氣動彈性實驗階段5、AeroPlus階段。其中，第一和第二階段的風洞實驗僅單單考慮支架強度計算問題，第三和第四階段實驗則考慮到了穩(wěn)定性問題，而AeroPlus階段則是將強度和穩(wěn)定性結合考慮的實驗。
目前世界大部分跟蹤器廠家僅進行第一和第二階段的風洞實驗，只有很少的跟蹤器廠家會進行第三階段實驗，其余的也基本都止步于第四階段的風洞實驗。而中信博已經(jīng)成功進行了第五階段的風洞實驗，這在全球市場是屈指可數(shù)的。而剛剛落成的中信博風洞實驗室，同樣能夠滿足其Aero Plus階段的風洞實驗。
此外，中信博將依托哈爾濱工業(yè)大學在空間結構領域的研究和風洞測試方面的技術經(jīng)驗積累，與其開展風洞測試方面的合作。除此之外，中信博也將繼續(xù)與國際權威光伏支架風洞測試機構保持緊密合作和交流，在風工程技術應用上將逐步形成“高校做基礎研究，企業(yè)做產品研發(fā)，第三方做研發(fā)結果驗證”的多方聯(lián)合、嚴謹應用的研發(fā)技術路線。
中信博首席技術官王士濤表示：“通過風洞實驗，中信博獲取了光伏支架研發(fā)所需的一系列風工程設計系數(shù)，建立了企業(yè)內部核心技術數(shù)據(jù)庫，為公司的支架產品及BIPV解決方案提供了寶貴的基礎設計參數(shù)，進而指導產品研發(fā)和產品結構設計驗證。同時，我們采取光伏支架結構仿真理論計算與風洞試驗驗證相結合的研發(fā)設計形式，大大提高了光伏支架產品的研發(fā)效率，保證了光伏支架設計的安全可靠穩(wěn)定。”
據(jù)其進一步介紹，針對具體工程項目，中信博還可根據(jù)項目環(huán)境情況，單獨進行風洞實驗，從而對項目進行定制化設計，提供個性化、針對性、有重點的貼身服務。例如在實際工程項目應用中，光伏支架系統(tǒng)存在的低風速下渦激共振和大風速下顫振失穩(wěn)等一系列復雜問題，均可通過風洞實驗進行問題復現(xiàn)，從而研究出對應的解決方案。
中信博深耕光伏支架十二年，早已成為國內光伏支架這一細分領域公認的引領者。此次中信博風洞實驗室的落成，不僅進一步夯實了中信博在業(yè)內的技術領先地位，也勢必將對行業(yè)技術的發(fā)展產生深遠和積極的影響。
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