在我國(guó)“雙碳目標(biāo)”下，低碳經(jīng)濟(jì)、綠色經(jīng)濟(jì)已成為全球未來(lái)發(fā)展的大趨勢(shì)和大潮流，中國(guó)乃至全球光伏產(chǎn)業(yè)正迎來(lái)前所未有的發(fā)展機(jī)遇。與此同時(shí)，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(xiàng)目整體LCOE，產(chǎn)品應(yīng)用率得到了大幅提升。
但在這背后，高功率組件的適配也對(duì)跟蹤系統(tǒng)提出了更加嚴(yán)苛的要求。所以，對(duì)于跟蹤系統(tǒng)而言，面對(duì)組件功率及其尺寸的變化，只有采取更加嚴(yán)格的風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)保證系統(tǒng)穩(wěn)定性，才能夠真正與高功率組件實(shí)現(xiàn)“1+1＞2”的效應(yīng)。
9月6日，全球領(lǐng)先的光伏支架廠商江蘇中信博新能源科技股份有限公司（以下簡(jiǎn)稱(chēng)中信博）正式宣布了屬于公司自己的風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)室圓滿落成，由此中信博成為全球首家擁有風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)室的光伏企業(yè)。而此次風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)室的落成，毫無(wú)疑問(wèn)也再次夯實(shí)了中信博在業(yè)內(nèi)的技術(shù)領(lǐng)先地位。
風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)可有效強(qiáng)健光伏電站“骨骼”
對(duì)于光伏支架尤其是跟蹤支架，大多數(shù)人往往都認(rèn)為這個(gè)“鐵家伙”是一個(gè)剛性結(jié)構(gòu)，但實(shí)際上它是一種細(xì)長(zhǎng)型半剛性結(jié)構(gòu)。同時(shí)，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(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng)，也正是這些結(jié)構(gòu)特點(diǎn)使得光伏跟蹤支架的主軸容易產(chǎn)生“豎彎”和“扭轉(zhuǎn)”的變形。另外，光伏跟蹤支架大多安裝于陽(yáng)光充沛的野外空曠地帶，自然環(huán)境條件多變，運(yùn)行工況非常復(fù)雜，經(jīng)常遭受極端強(qiáng)風(fēng)等外在影響，進(jìn)而導(dǎo)致結(jié)構(gòu)失穩(wěn)等一系列問(wèn)題。
為滿足大尺寸組件趨勢(shì)應(yīng)用的支架設(shè)計(jì)，保障跟蹤支架穩(wěn)定運(yùn)行，提升光伏電站收益，光伏支架廠商目前都已達(dá)成共識(shí)——在支架產(chǎn)品設(shè)計(jì)定型前要做風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)進(jìn)行計(jì)算驗(yàn)證。
風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)，是通過(guò)名為“風(fēng)洞”的一種管道狀實(shí)驗(yàn)設(shè)備，以人工的方式產(chǎn)生并控制氣流，用來(lái)模擬光伏支架周?chē)鷼怏w的流動(dòng)情況，并量度氣流對(duì)實(shí)體的作用效果以及觀察物理現(xiàn)象。通常“風(fēng)洞”設(shè)備可分為直流式風(fēng)洞（類(lèi)似于兩端開(kāi)著大喇叭口的大型管道狀設(shè)備，氣流在管道內(nèi)單向流動(dòng)）和回流式風(fēng)洞（類(lèi)似于首尾相銜接的大型方管狀設(shè)備，氣流可在里面循環(huán)流動(dòng)）,中信博風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)室采用的便是回流式風(fēng)洞設(shè)計(jì)。
研究人員在對(duì)大量風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析總結(jié)后，便形成了光伏支架結(jié)構(gòu)抗風(fēng)設(shè)計(jì)的重要基礎(chǔ)參數(shù)，并在尋求最佳的大風(fēng)保護(hù)策略，保證光伏支架系統(tǒng)在強(qiáng)風(fēng)作用下的安全性和穩(wěn)定性。同時(shí)，風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)對(duì)于研究光伏陣列之間存在相互干擾效應(yīng)、最佳傾角和風(fēng)向角等最大化提升發(fā)電效益方面，也發(fā)揮了至關(guān)重要的作用。
AeroPlus級(jí)風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)室落成意義深遠(yuǎn)
全球?qū)τ诠夥Ъ艿娘L(fēng)洞實(shí)驗(yàn)研究正飛速發(fā)展，而風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)技術(shù)及應(yīng)用大體可以分為五個(gè)層級(jí)階段，分別包括：1、靜態(tài)實(shí)驗(yàn)階段2、動(dòng)態(tài)實(shí)驗(yàn)階段3、CFD穩(wěn)定性實(shí)驗(yàn)階段4、氣動(dòng)彈性實(shí)驗(yàn)階段 5、AeroPlus階段。其中，第一和第二階段的風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)僅單單考慮支架強(qiáng)度計(jì)算問(wèn)題，第三和第四階段實(shí)驗(yàn)則考慮到了穩(wěn)定性問(wèn)題，而AeroPlus階段則是將強(qiáng)度和穩(wěn)定性結(jié)合考慮的實(shí)驗(yàn)。
據(jù)了解，目前世界大部分跟蹤器廠家僅進(jìn)行第一和第二階段的風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)，只有很少的跟蹤器廠家會(huì)進(jìn)行第三階段實(shí)驗(yàn)，其余的也基本都止步于第四階段的風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)。而中信博已經(jīng)成功進(jìn)行了第五階段的風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)，這在全球市場(chǎng)是屈指可數(shù)的。而剛剛落成的中信博風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)室，同樣能夠滿足其AeroPlus階段的風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)。
為此，中信博將依托哈爾濱工業(yè)大學(xué)在空間結(jié)構(gòu)領(lǐng)域的研究和風(fēng)洞測(cè)試方面的技術(shù)經(jīng)驗(yàn)積累，與其開(kāi)展風(fēng)洞測(cè)試方面的合作。除此之外，中信博也將繼續(xù)與國(guó)際權(quán)威光伏支架風(fēng)洞測(cè)試機(jī)構(gòu)保持緊密合作和交流，在風(fēng)工程技術(shù)應(yīng)用上將逐步形成“高校做基礎(chǔ)研究，企業(yè)做產(chǎn)品研發(fā)，第三方做研發(fā)結(jié)果驗(yàn)證”的多方聯(lián)合、嚴(yán)謹(jǐn)應(yīng)用的研發(fā)技術(shù)路線。
中信博首席技術(shù)官王士濤
在本次風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)室落成典禮上，中信博首席技術(shù)官王士濤表示：“通過(guò)風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)，中信博獲取了光伏支架研發(fā)所需的一系列風(fēng)工程設(shè)計(jì)系數(shù)，建立了企業(yè)內(nèi)部核心技術(shù)數(shù)據(jù)庫(kù)，為公司的支架產(chǎn)品及BIPV解決方案提供了寶貴的基礎(chǔ)設(shè)計(jì)參數(shù)，進(jìn)而指導(dǎo)產(chǎn)品研發(fā)和產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)驗(yàn)證。同時(shí)，我們采取光伏支架結(jié)構(gòu)仿真理論計(jì)算與風(fēng)洞試驗(yàn)驗(yàn)證相結(jié)合的研發(fā)設(shè)計(jì)形式，大大提高了光伏支架產(chǎn)品的研發(fā)效率，保證了光伏支架設(shè)計(jì)的安全可靠穩(wěn)定。”
針對(duì)具體工程項(xiàng)目，王士濤認(rèn)為，中信博還可根據(jù)項(xiàng)目環(huán)境情況，單獨(dú)進(jìn)行風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)，從而對(duì)項(xiàng)目進(jìn)行定制化設(shè)計(jì)，提供個(gè)性化、針對(duì)性、有重點(diǎn)的貼身服務(wù)。例如在實(shí)際工程項(xiàng)目應(yīng)用中，光伏支架系統(tǒng)存在的低風(fēng)速下渦激共振和大風(fēng)速下顫振失穩(wěn)等一系列復(fù)雜問(wèn)題，均可通過(guò)風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)進(jìn)行問(wèn)題復(fù)現(xiàn)，從而提出應(yīng)對(duì)策略,為合作伙伴提供更加可靠的整體解決方案。
據(jù)悉，中信博在光伏支架領(lǐng)域深耕十二年里，依托不斷地技術(shù)創(chuàng)新和研發(fā)投入，已成為國(guó)內(nèi)光伏支架這一細(xì)分領(lǐng)域行業(yè)的引領(lǐng)者。本次中信博風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)室的落成，不僅進(jìn)一步詮釋了中信博以“科技賦能，引領(lǐng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展”的使命，同時(shí)為助力行業(yè)降本增效、安全可靠發(fā)展產(chǎn)生積極推動(dòng)作用。
但在這背后，高功率組件的適配也對(duì)跟蹤系統(tǒng)提出了更加嚴(yán)苛的要求。所以，對(duì)于跟蹤系統(tǒng)而言，面對(duì)組件功率及其尺寸的變化，只有采取更加嚴(yán)格的風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)保證系統(tǒng)穩(wěn)定性，才能夠真正與高功率組件實(shí)現(xiàn)“1+1＞2”的效應(yīng)。
9月6日，全球領(lǐng)先的光伏支架廠商江蘇中信博新能源科技股份有限公司（以下簡(jiǎn)稱(chēng)中信博）正式宣布了屬于公司自己的風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)室圓滿落成，由此中信博成為全球首家擁有風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)室的光伏企業(yè)。而此次風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)室的落成，毫無(wú)疑問(wèn)也再次夯實(shí)了中信博在業(yè)內(nèi)的技術(shù)領(lǐng)先地位。
風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)可有效強(qiáng)健光伏電站“骨骼”
對(duì)于光伏支架尤其是跟蹤支架，大多數(shù)人往往都認(rèn)為這個(gè)“鐵家伙”是一個(gè)剛性結(jié)構(gòu)，但實(shí)際上它是一種細(xì)長(zhǎng)型半剛性結(jié)構(gòu)。同時(shí)，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(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng)，也正是這些結(jié)構(gòu)特點(diǎn)使得光伏跟蹤支架的主軸容易產(chǎn)生“豎彎”和“扭轉(zhuǎn)”的變形。另外，光伏跟蹤支架大多安裝于陽(yáng)光充沛的野外空曠地帶，自然環(huán)境條件多變，運(yùn)行工況非常復(fù)雜，經(jīng)常遭受極端強(qiáng)風(fēng)等外在影響，進(jìn)而導(dǎo)致結(jié)構(gòu)失穩(wěn)等一系列問(wèn)題。
為滿足大尺寸組件趨勢(shì)應(yīng)用的支架設(shè)計(jì)，保障跟蹤支架穩(wěn)定運(yùn)行，提升光伏電站收益，光伏支架廠商目前都已達(dá)成共識(shí)——在支架產(chǎn)品設(shè)計(jì)定型前要做風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)進(jìn)行計(jì)算驗(yàn)證。
風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)，是通過(guò)名為“風(fēng)洞”的一種管道狀實(shí)驗(yàn)設(shè)備，以人工的方式產(chǎn)生并控制氣流，用來(lái)模擬光伏支架周?chē)鷼怏w的流動(dòng)情況，并量度氣流對(duì)實(shí)體的作用效果以及觀察物理現(xiàn)象。通常“風(fēng)洞”設(shè)備可分為直流式風(fēng)洞（類(lèi)似于兩端開(kāi)著大喇叭口的大型管道狀設(shè)備，氣流在管道內(nèi)單向流動(dòng)）和回流式風(fēng)洞（類(lèi)似于首尾相銜接的大型方管狀設(shè)備，氣流可在里面循環(huán)流動(dòng)）,中信博風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)室采用的便是回流式風(fēng)洞設(shè)計(jì)。
研究人員在對(duì)大量風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析總結(jié)后，便形成了光伏支架結(jié)構(gòu)抗風(fēng)設(shè)計(jì)的重要基礎(chǔ)參數(shù)，并在尋求最佳的大風(fēng)保護(hù)策略，保證光伏支架系統(tǒng)在強(qiáng)風(fēng)作用下的安全性和穩(wěn)定性。同時(shí)，風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)對(duì)于研究光伏陣列之間存在相互干擾效應(yīng)、最佳傾角和風(fēng)向角等最大化提升發(fā)電效益方面，也發(fā)揮了至關(guān)重要的作用。
AeroPlus級(jí)風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)室落成意義深遠(yuǎn)
全球?qū)τ诠夥Ъ艿娘L(fēng)洞實(shí)驗(yàn)研究正飛速發(fā)展，而風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)技術(shù)及應(yīng)用大體可以分為五個(gè)層級(jí)階段，分別包括：1、靜態(tài)實(shí)驗(yàn)階段2、動(dòng)態(tài)實(shí)驗(yàn)階段3、CFD穩(wěn)定性實(shí)驗(yàn)階段4、氣動(dòng)彈性實(shí)驗(yàn)階段 5、AeroPlus階段。其中，第一和第二階段的風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)僅單單考慮支架強(qiáng)度計(jì)算問(wèn)題，第三和第四階段實(shí)驗(yàn)則考慮到了穩(wěn)定性問(wèn)題，而AeroPlus階段則是將強(qiáng)度和穩(wěn)定性結(jié)合考慮的實(shí)驗(yàn)。
據(jù)了解，目前世界大部分跟蹤器廠家僅進(jìn)行第一和第二階段的風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)，只有很少的跟蹤器廠家會(huì)進(jìn)行第三階段實(shí)驗(yàn)，其余的也基本都止步于第四階段的風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)。而中信博已經(jīng)成功進(jìn)行了第五階段的風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)，這在全球市場(chǎng)是屈指可數(shù)的。而剛剛落成的中信博風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)室，同樣能夠滿足其AeroPlus階段的風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)。
為此，中信博將依托哈爾濱工業(yè)大學(xué)在空間結(jié)構(gòu)領(lǐng)域的研究和風(fēng)洞測(cè)試方面的技術(shù)經(jīng)驗(yàn)積累，與其開(kāi)展風(fēng)洞測(cè)試方面的合作。除此之外，中信博也將繼續(xù)與國(guó)際權(quán)威光伏支架風(fēng)洞測(cè)試機(jī)構(gòu)保持緊密合作和交流，在風(fēng)工程技術(shù)應(yīng)用上將逐步形成“高校做基礎(chǔ)研究，企業(yè)做產(chǎn)品研發(fā)，第三方做研發(fā)結(jié)果驗(yàn)證”的多方聯(lián)合、嚴(yán)謹(jǐn)應(yīng)用的研發(fā)技術(shù)路線。
中信博首席技術(shù)官王士濤
在本次風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)室落成典禮上，中信博首席技術(shù)官王士濤表示：“通過(guò)風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)，中信博獲取了光伏支架研發(fā)所需的一系列風(fēng)工程設(shè)計(jì)系數(shù)，建立了企業(yè)內(nèi)部核心技術(shù)數(shù)據(jù)庫(kù)，為公司的支架產(chǎn)品及BIPV解決方案提供了寶貴的基礎(chǔ)設(shè)計(jì)參數(shù)，進(jìn)而指導(dǎo)產(chǎn)品研發(fā)和產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)驗(yàn)證。同時(shí)，我們采取光伏支架結(jié)構(gòu)仿真理論計(jì)算與風(fēng)洞試驗(yàn)驗(yàn)證相結(jié)合的研發(fā)設(shè)計(jì)形式，大大提高了光伏支架產(chǎn)品的研發(fā)效率，保證了光伏支架設(shè)計(jì)的安全可靠穩(wěn)定。”
針對(duì)具體工程項(xiàng)目，王士濤認(rèn)為，中信博還可根據(jù)項(xiàng)目環(huán)境情況，單獨(dú)進(jìn)行風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)，從而對(duì)項(xiàng)目進(jìn)行定制化設(shè)計(jì)，提供個(gè)性化、針對(duì)性、有重點(diǎn)的貼身服務(wù)。例如在實(shí)際工程項(xiàng)目應(yīng)用中，光伏支架系統(tǒng)存在的低風(fēng)速下渦激共振和大風(fēng)速下顫振失穩(wěn)等一系列復(fù)雜問(wèn)題，均可通過(guò)風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)進(jìn)行問(wèn)題復(fù)現(xiàn)，從而提出應(yīng)對(duì)策略,為合作伙伴提供更加可靠的整體解決方案。
據(jù)悉，中信博在光伏支架領(lǐng)域深耕十二年里，依托不斷地技術(shù)創(chuàng)新和研發(fā)投入，已成為國(guó)內(nèi)光伏支架這一細(xì)分領(lǐng)域行業(yè)的引領(lǐng)者。本次中信博風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)室的落成，不僅進(jìn)一步詮釋了中信博以“科技賦能，引領(lǐng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展”的使命，同時(shí)為助力行業(yè)降本增效、安全可靠發(fā)展產(chǎn)生積極推動(dòng)作用。
