導入
近年の新エネルギー産業の急速な成長に伴い、太陽光発電設置用の土地資源がますます不足しています。さまざまなアプリケーション シナリオにわたって PV システムを最大限に効率的に利用するために、フレキシブル PV マウント システムが革新的なソリューションとして登場しました。
動作原理
PV フレキシブルサポートの核となる原理は、プレストレス張力と空間ケーブルネット構造によって安定した支持を実現する「張力バランスシステム」の構築にあります。その作業プロセスは次の 3 つの点に要約できます。
- 基礎固定: コンクリート杭または鋼構造柱が、張力システムの固定端点として建設エリアの両端に設置されます。一部の複雑なシナリオでは、アンカー効果を高めるためにアンカーロッドとステーケーブルが追加されます。
- 張力構造: 高張力鋼より線とその他の柔軟な素材が張られ、端点間に固定されます。{0}プレストレスは段階的な張力プロセスを通じて適用され、張力偏差が 5% 以下に厳密に制御された安定した耐荷重構造を形成します。-
- モジュールの取り付け: PV モジュールは特別なクランプを介して耐荷重ケーブルに固定され、一体型アレイを形成します。{0}ケーブルネット構造は、環境変化（温度の膨張と収縮、風の衝撃など）によってわずかに変形する可能性があり、モジュールの安定した姿勢を維持しながら応力を分散し、構造的な損傷を防ぎます。
この設計は、硬いサポートの耐荷重制限を打ち破り、「剛性を備えた柔軟性」の効果を実現します。{0}柔軟な変形を通じて外部負荷エネルギーを吸収し、プレストレス ロックを通じて全体の安定性を維持できるため、極限環境におけるリスク耐性が向上します。
主要な技術要素
1.芯材の選定
柔軟なサポート性能の基礎となる素材には、強度、耐候性、軽量性のバランスが求められます。耐荷重ケーブルには、主に 1860MPa グレードの亜鉛メッキ鋼より線または充填エポキシ鋼より線が採用されています。-前者はコストを抑えることができ、後者は高-塩霧や高湿-環境に対して優れた耐食性を発揮します。モジュール クランプは耐候性ポリマーまたは 316 ステンレス鋼で作られており、長期間使用しても劣化や亀裂が発生しません。-アンカー システムは、用途に基づいてリブ付き鉄筋アンカー ロッド（従来の陸上シナリオの場合）または玄武岩繊維複合緊張材（沖合の高腐食シナリオの場合）を選択し、強度と耐食性のバランスをとります。-
2.プレストレス制御技術
プレストレスはサポートの安定性を保証する核心であり、正確な設計と構造が必要です。段階的張力プロセスを採用して、複数の段階で徐々に張力を加え、ケーブルネットの応力を動的にバランスさせ、局所的な応力集中によるケーブルの緩和や破断を回避します。一方、プロ仕様の機器を使用してケーブルの張力をリアルタイムで監視し、周囲温度の変化に基づいて動的に調整することで、張力の偏差がライフサイクル全体を通じて設計のしきい値を超えないようにして、サポートの安定した幾何学的形状を維持します。-
3.耐風性と構造最適化設計
さまざまな環境における風荷重の課題に対処するために、フレキシブルサポートは「空間ケーブルネット + 耐風システム」の複合設計を採用しています。主要ケーブルは東西方向の主荷重に耐えますが、列間の柔軟な耐風性ケーブルと横トラスが南北方向に追加され、三次元の応力バランス システムを形成しています。-風洞試験（試験風速は通常 46m/s を超える）によって検証され、ケーブル ネットの減衰特性を最適化することで、台風やマグニチュード 12-17 の強風に効果的に耐え、モジュールの衝突や微小亀裂を回避できます。さらに、大スパン設計により杭の数が減り（MW あたりの杭の使用量が 329 から 64 に削減可能）、地形の損傷と建設コストが最小限に抑えられます。
4.アンカリングシステム技術
固定システムは張力伝達の鍵であり、サポート全体の安全性に直接影響します。アンカーロッド製品の中で、HPB300 スチール製アンカーロッドは伸びが低く、設置が容易で、乾燥した土地環境に適しています。ステイケーブル用の亜鉛メッキ非結合鋼より線は、耐食性に優れているため、海洋および沿岸プロジェクトに好まれます。重要な技術は、アンカーとケーブルの密封防食処理にあり、高湿度および高塩霧の環境下でも漏れや腐食が発生しないようにし、耐用年数を延ばします。-
アプリケーションシナリオ
1.複雑な山岳・丘陵地帯
柔軟なサポートは、40 度を超える傾斜の地形に適応できます。傾斜に従うレイアウトと柔軟な配置により、大規模な整地を行わずにモジュール全体をカバーできます。{2}}山西省の華能秦県プロジェクトでは、丘の斜面の起伏に応じてサポートを調整し、単位面積あたりの基板レイアウト密度を大幅に向上させました。甘粛省の蘭州紅谷プロジェクトは、大規模なスパン設計により基礎工学を削減し、脆弱な生態学的地形を最大限に保護しています。{5}}
「PV+」統合シナリオ
PV+農業: 33 メートルの大きなスパンと高さ 5.5 メートルのヘッドルーム設計により、農地、果樹園、キノコ温室の上に設置できます。陝西省の花甸宜川プロジェクトは、「太陽光発電＋リンゴ」の連携を実現し、リンゴの光透過率を70％以上に維持し、農業生産高と発電利益の二重の向上を確保している。
PV+漁業: 沿岸および内陸の養魚池のシナリオに適しており、台風に強い設計と高いヘッドルーム レイアウトにより、太陽光発電施設の安全性が確保されるだけでなく、漁業操業にも影響を及ぼしません。-海南省の文昌 100MW 太陽光発電-漁業プロジェクトは、マグニチュード 17 の台風による「被害ゼロ」を達成し、広東省の清源プロジェクトも養殖池の水の蒸発を削減しました。
PV+薬用植栽: 雲南省の宜門プロジェクトでは、漢方薬の植栽エリアの上に支柱を建て、「パネル上で発電し、パネルの下で植栽」を実現し、新エネルギーと特色ある農業の徹底的な統合を促進しました。-
3.生態学的に敏感な特別地域
砂漠や黄土高原などの生態学的に脆弱な地域では、柔軟なサポートにより杭の掘削と表面の損傷が軽減されます。太陽光発電パネルの下に形成される微小環境は、水の蒸発を減らし、植生の成長を保護します。-高速道路のサービスエリアや坂道などのシナリオでは、15-35 メートル-の大きなスパン設計は、駐車場や充電および交換ステーションなどのスペースに適応でき、「ゼロカーボン サービス エリア」の構築に役立ちます。
業界動向と市場状況
1.市場の持続的な成長 世界の太陽光発電フレキシブルサポート業界は急速な発展期を迎えています。総生産額は2025年から2031年までに8.2％の年平均成長率（CAGR）を達成し、2031年までに57億9,600万米ドルを超えると予想されている。主要な生産および応用市場として、中国の市場需要は山積する太陽光発電開発と「PV+」政策によって拡大し続けており、大手企業の市場シェアは徐々に増加している。
2.技術革新の方向性
- 柔軟性と追跡の統合: インテリジェントな追跡テクノロジーと柔軟なサポートを組み合わせて、±60 度の太陽追跡を実現します。内モンゴル自治区のクブチプロジェクトでは、固定構造と比較して年間発電量を12.3%増加させ、「ピークバレー電力価格」メカニズムに適応して便益を向上させました。-
- インテリジェントなアップグレード: AI アルゴリズムを通じて張力制御と追跡戦略を最適化し、異常気象における適応性を高め、運用とメンテナンスのコストを削減します。
- 材料の反復: 亜鉛-アルミニウム-コーティング、玄武岩複合材料などを採用して、鋼材の使用量をさらに削減し、耐食性を向上させ、サポートの耐用年数を延ばします。
3.主要メーカーの配置 現在、市場は中国企業や外国企業の参入により競争形態を形成している。国際的なメーカーには Schletter Group や ESDEC などがあり、国内の大手企業には Longi Green Energy Technology、Trina Solar、Arctech Solar などがあります。その中でも、Longi Green Energy Technology は、台風-に強い技術と複数のシナリオに対応したソリューションにより、太陽光-漁業と山岳地帯のプロジェクトで主導的な地位を占めています。-
結論
PV フレキシブルサポートは、「柔軟な構造 + 張力バランス」というコアロジックにより、地形や空間に対する従来の PV サポートの制限を打ち破り、「安全性と信頼性、コスト削減と効率の向上、環境への配慮」という複数の価値を実現します。広いスパン、高いヘッドルーム、強力な適応性という特性は、太陽光発電アプリケーションの境界を広げるだけでなく、新エネルギーと農業、漁業、生態保護との徹底的な統合を促進し、エネルギー転換の文脈における重要なサポート技術となっています。{2}}
材料技術とインテリジェントなアップグレードが繰り返されることで、柔軟なサポートが「砂漠、ゴビ、砂漠」の開発、海洋太陽光発電、既存プロジェクトの改修などの分野でより大きな役割を果たし、太陽光発電業界の質の高い発展に持続的な勢いを注入することになります。{0}将来的には、柔軟なサポートを中心とした多様な適用モデルにより、土地の価値がさらに解放され、「デュアルカーボン」目標の下でのエネルギーとエコロジーの協調的発展の達成に貢献します。
キーワード
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