फोटोवोल्टिक ब्रैकेट (स्टील संरचनाएं) फोटोवोल्टिक पावर स्टेशनों के "कंकाल" के रूप में काम करते हैं, जो संपूर्ण फोटोवोल्टिक सरणी का समर्थन करते हैं, जो सीधे पावर स्टेशन की सुरक्षा, बिजली उत्पादन दक्षता और दीर्घकालिक परिचालन स्थिरता को प्रभावित करते हैं। उनका डिज़ाइन सेवा जीवन आमतौर पर फोटोवोल्टिक पावर स्टेशन के समग्र जीवन (25 वर्ष से अधिक) से मेल खाना चाहिए। जटिल बाहरी वातावरण में, उन्हें हवा के भार, बर्फ के भार, जंग और अन्य जैसी चुनौतियों का सामना करना पड़ता है। यह मार्गदर्शिका व्यवस्थित रूप से फोटोवोल्टिक इस्पात संरचनाओं के मुख्य मानकों, पर्यावरणीय अनुकूलनशीलता और मुख्यधारा सामग्री समाधानों को सुलझाती है, जिससे परियोजना डेवलपर्स, ईपीसी कंपनियों और मालिकों को वैज्ञानिक रूप से प्रकारों का चयन करने में मदद मिलती है।
I. उद्योग के मुख्य मानक और डिज़ाइन आवश्यकताएँ
संरचनात्मक सुरक्षा और दीर्घकालिक स्थायित्व सुनिश्चित करने के लिए फोटोवोल्टिक ब्रैकेट के डिजाइन और स्वीकृति को प्रासंगिक राष्ट्रीय और उद्योग मानकों का सख्ती से पालन करना चाहिए:
जेजी/टी 490-2016 "सौर फोटोवोल्टिक सिस्टम ब्रैकेट्स के लिए सामान्य तकनीकी आवश्यकताएं": यह निर्माण उद्योग में एक उत्पाद मानक है, जो स्पष्ट रूप से निर्धारित करता है कि ब्रैकेट्स में पर्याप्त ताकत, कठोरता और अच्छी जंगरोधी और जंगरोधी क्षमताएं होनी चाहिए। सामग्री का चयन संक्षारण-रोधी आवश्यकताओं को पूरा करना चाहिए। पवन भार और गुरुत्वाकर्षण भार गणना और स्वीकृति जीबी 50205-2020 "इस्पात संरचना इंजीनियरिंग निर्माण गुणवत्ता स्वीकृति विशिष्टता" का अनुपालन करना चाहिए।
डिज़ाइन सेवा जीवन: ग्राउंड फोटोवोल्टिक पावर स्टेशन ट्रैकिंग ब्रैकेट में आम तौर पर 25 वर्ष का डिज़ाइन सेवा जीवन होता है; बिल्डिंग इंटीग्रेटेड फोटोवोल्टिक्स (बीआईपीवी) परियोजनाओं को मुख्य भवन संरचना जीवन के अनुरूप होना चाहिए। संरचनात्मक सुरक्षा स्तर आमतौर पर स्तर तीन है।
जंग-रोधी और नींव संबंधी आवश्यकताएँ: ब्रैकेट्स को जंग-रोधी और जंग-रोधी सामग्री का उपयोग करने की आवश्यकता है, बोल्ट कनेक्शन विश्वसनीय होने चाहिए (उच्च- ताकत वाले बोल्ट जेजीजे 82 मानक का अनुपालन करते हैं), और नींव में सी25 से ऊपर कंक्रीट का उपयोग करना चाहिए। परियोजना स्वीकृति पवन प्रतिरोध और भूकंपीय प्रतिरोध क्षमताओं की जांच पर केंद्रित है।
पावर वारंटी मिलान: फोटोवोल्टिक मॉड्यूल आम तौर पर 25 - साल की रैखिक बिजली गारंटी प्रदान करते हैं (पहले वर्ष क्षीणन 2-3%, फिर 0.5-0.65% प्रति वर्ष, 25 वर्षों के बाद बिजली 80-81.4% से कम नहीं)। उच्च गुणवत्ता वाले स्टील संरचना ब्रैकेट, के माध्यम सेगर्म-डिप गैल्वनाइजिंगया जस्ता {{0}एल्यूमीनियम {{1}मैग्नीशियम और अन्य विरोधी {{2}संक्षारण उपचार, 25-30 साल या उससे भी अधिक सेवा जीवन प्राप्त कर सकते हैं।
वर्तमान उद्योग के रुझान पर्यावरण के अनुकूल सामग्रियों के अनुप्रयोग पर जोर देते हैं, जैसे कि कार्बन तटस्थता लक्ष्यों और दीर्घकालिक स्थिर संचालन आवश्यकताओं को बेहतर ढंग से पूरा करने के लिए कुछ पारंपरिक हॉट डिप गैल्वनाइजिंग को जिंक {{1}एल्यूमीनियम {{2}मैग्नीशियम कोटिंग्स के साथ बदलना।
द्वितीय. विभिन्न जलवायु परिवेशों में विफलता के तरीके और चुनौतियाँ
फोटोवोल्टिक स्टील संरचनाएं लंबे समय तक बाहर खुली रहती हैं, जंग, हवा और रेत, जमने और अन्य कारकों के प्रति संवेदनशील होती हैं। विभिन्न क्षेत्रों में विफलता के तरीके काफी भिन्न होते हैं:
रेगिस्तानी/शुष्क क्षेत्र (जैसे उत्तर पश्चिमी गोबी, रेगिस्तान): मुख्य रूप से हवा और रेत के घर्षण और धूल जमा होने की समस्याओं का सामना करना पड़ता है। हवा और रेत के प्रवाह से घटक सतहों पर धूल जमा हो जाएगी, क्षरण और घर्षण होगा, और संरचनात्मक क्षति होगी, जिससे बिजली उत्पादन दक्षता कम हो जाएगी; सतह का क्षरण और संचय वायु क्षरण को और अधिक बढ़ा देता है। स्टील संरचना कोटिंग्स में रेत के कणों के प्रभाव के कारण तेजी से घिसाव होने का खतरा होता है। यह ध्यान देने योग्य है कि फोटोवोल्टिक सरणियाँ जमीनी हवा की गति को 20-60% तक कम कर सकती हैं, जो हवा की रोकथाम और रेत निर्धारण पारिस्थितिकी में एक निश्चित भूमिका निभाती हैं, लेकिन निर्माण के दौरान भूमि संघनन अस्थायी रूप से मिट्टी के पवन कटाव के जोखिम को बढ़ा देगा।
तटीय/उच्च नमक वाले कोहरे वाले क्षेत्र: नमक कोहरे का क्षरण सबसे बड़ा खतरा है। उच्च आर्द्रता और उच्च नमक वातावरण धातु क्षरण को तेज करेगा। साधारण कार्बन स्टील या गर्म -डिप गैल्वनाइज्ड परतों में तेजी से विफलता का खतरा होता है, जिससे ब्रैकेट की ताकत कम हो जाती है और संरचनात्मक सुरक्षा प्रभावित होती है।
पठारी/ठंडे क्षेत्र: बर्फ़ के पिघलने के चक्र के कारण आसानी से सामग्री नष्ट हो जाती है, कोटिंग टूट जाती है और बैकशीट छिल जाती है। बड़े तापमान अंतर से कोटिंग तनाव भी बढ़ जाएगा।
अन्य चरम जलवायु: उच्च आर्द्रता वाले उष्णकटिबंधीय क्षेत्र मुख्य रूप से आर्द्र ताप संक्षारण हैं; ओलावृष्टि, भारी बर्फबारी, तूफ़ान वाले क्षेत्रों में उच्च शक्ति प्रभाव प्रतिरोध डिज़ाइन पर ध्यान केंद्रित करने की आवश्यकता है।
कुल मिलाकर, पारंपरिक हॉट डिप गैल्वनाइजिंग में कठोर वातावरण में अपर्याप्त स्थायित्व होता है, जबकि नई सामग्री जैसेजिंक एल्यूमीनियम मैग्नीशियमइसमें इसके मुकाबले 6-15 गुना (आमतौर पर लगभग 10 गुना) तक संक्षारण प्रतिरोध होता है, जो ब्रैकेट जीवन को महत्वपूर्ण रूप से बढ़ाता है।
तृतीय. मुख्यधारा इस्पात संरचना सामग्री समाधान
वर्तमान में, फोटोवोल्टिक ब्रैकेट मुख्य रूप से कार्बन स्टील सब्सट्रेट्स का उपयोग करते हैं, जो सतह के उपचार के माध्यम से संक्षारणरोधी प्राप्त करते हैं, जिसका उपयोग मुख्य रूप से ग्राउंड पावर स्टेशनों और औद्योगिक और वाणिज्यिक छत परियोजनाओं में किया जाता है। निम्नलिखित मुख्यधारा श्रेणियों की तुलना है:
गर्म -डिप गैल्वनाइज्ड स्टील (Q235/Q355, आदि)
विशेष विवरण: मोटाई 1.5-8 मिमी (ढेर नींव अधिक मोटी)।
लाभ: उच्च शक्ति, कम लागत, अच्छी क्रूरता, उत्कृष्ट भूकंपीय प्रदर्शन।
नुकसान: प्रसंस्करण के बाद, हॉट डिप गैल्वनाइजिंग की आवश्यकता होती है, लॉजिस्टिक लागत अधिक होती है; कटी हुई सतहें आसानी से संक्षारण आरंभ बिंदु बनाती हैं; तटीय और रेगिस्तान जैसे कठोर वातावरण में स्थायित्व औसत है।
लागू परिदृश्य: सामान्य अंतर्देशीय क्षेत्र, निश्चित ब्रैकेट सिस्टम।
जीवन: लगभग 25 वर्ष.
जिंक -एल्यूमीनियम-मैग्नीशियम (Zn-Al-Mg) लेपित स्टील (उभरती मुख्यधारा)
कोटिंग विशेषताएँ: इसमें Zn + Al (1.5-11%) + Mg (1.5-3%) शामिल है।
मुख्य लाभ: संक्षारण प्रतिरोध पारंपरिक गर्म {{2}डिप गैल्वनाइजिंग की तुलना में 6 - 15 गुना है, कट एज सेल्फ {{3} हीलिंग (स्वयं - मरम्मत) क्षमता, मजबूत पहनने के प्रतिरोध, पर्यावरण के अनुकूल और कम प्रदूषण के साथ; ठंडा-बनाया जा सकता है, प्रसंस्करण आसान है।
नुकसान: उच्च तापमान वेल्डिंग के लिए उपयुक्त नहीं (स्थानीय ताकत को प्रभावित करेगा), प्रारंभिक कीमत थोड़ी अधिक है।
विशिष्टताएँ: मोटाई 1.5-5मिमी, आमतौर पर उपयोग किया जाने वाला S350GD, S420GD उच्च शक्ति वाला स्टील।
लागू परिदृश्य: बड़े ग्राउंड पावर स्टेशन, रेगिस्तान, ज्वारीय फ्लैट, तटीय और अन्य कठोर पर्यावरण परियोजनाएं।
जीवन: 30-35 वर्ष तक, हॉट-डिप गैल्वनाइजिंग की जगह लेने वाला एक ट्रेंड उत्पाद।
स्टेनलेस स्टील
उच्च संक्षारण प्रतिरोध, अत्यधिक संक्षारक वातावरण (जैसे मजबूत नमक कोहरे वाले क्षेत्रों) के लिए उपयुक्त। अच्छी ताकत, लेकिन उच्चतम लागत, गैर-मुख्यधारा की आर्थिक पसंद, संकीर्ण अनुप्रयोग सीमा से संबंधित है।
अन्य सामग्री
एल्यूमीनियम मिश्र धातु ब्रैकेट: हल्के वजन, मजबूत संक्षारण प्रतिरोध, लेकिन ताकत और लागत विशेषताएं अलग-अलग हैं, वजन के प्रति संवेदनशील छत परियोजनाओं के लिए उपयुक्त हैं।
अपक्षय इस्पात: वायुमंडलीय वातावरण में अच्छा प्रदर्शन करता है, लेकिन फिर भी उच्च नमक या प्रदूषित क्षेत्रों में अतिरिक्त सुरक्षात्मक कोटिंग की आवश्यकता होती है।
चयन सुझाव: लक्षित सामग्री चयन + कोटिंग को मोटा करना + नियमित रखरखाव मुख्य रणनीति है। सामान्य वायुमंडलीय वातावरण में, अपक्षय इस्पात अच्छा प्रदर्शन करता है; अधिक नमक वाले कोहरे या तेज हवा और रेत वाले क्षेत्रों में, जस्ता {{3}एल्यूमीनियम {{4}मैग्नीशियम लेपित स्टील को प्राथमिकता दें और उचित रूप से कोटिंग की मोटाई बढ़ाएं।
चतुर्थ. निष्कर्ष और भविष्य का दृष्टिकोण
फोटोवोल्टिक इस्पात संरचनाएं बिजली स्टेशनों की दीर्घकालिक विश्वसनीय बिजली उत्पादन सुनिश्चित करने के लिए प्रमुख बुनियादी ढांचा हैं। दोहरे कार्बन लक्ष्यों की प्रगति और बड़े आधार परियोजनाओं की वृद्धि के साथ, ब्रैकेट सामग्रियों के लंबे जीवन, उच्च संक्षारण प्रतिरोध और कम {{2}कार्बन पर्यावरण संरक्षण की आवश्यकताएं तेजी से बढ़ रही हैं। नए लेपित स्टील जैसे कि जिंक {4}एल्यूमीनियम {{5}मैग्नीशियम तेजी से पारंपरिक हॉट {6}डिप गैल्वनाइजिंग की जगह ले रहे हैं और उद्योग की मुख्यधारा बन रहे हैं। परियोजना निर्णय लेने में, व्यापक मूल्यांकन के लिए विशिष्ट जलवायु परिस्थितियों और परियोजना जीवन चक्र लागत (एलसीओई) को संयोजित करने, मिलान वाले इस्पात संरचना समाधानों का चयन करने और 25-30 वर्षों से अधिक के स्थिर संचालन को प्राप्त करने के लिए डिजाइन, निर्माण और संचालन और रखरखाव के मानकों का सख्ती से पालन करने की सिफारिश की जाती है।
