摘要：作为太阳能电池阵列的支撑结构，光伏支架对系统的安全高效运行和成本控制有着重要影响。太阳能电池阵列的安装方式有多种，项目中采用的安装方式决定了项目的投资、收益和后期的运行维护。实际项目中使用的安装方式主要包括：固定安装（固定、固定手动调节）、单轴跟踪（平轴、斜轴）、双轴跟踪，每种安装方式都有自己的特点。固定安装法是将太阳能电池阵列按照与地面的固定角度和固定方向安装。固定式手动调节安装方式是将全年分为几个时间段，根据季节的不同，通过手动调节光伏组件的安装选择结构来调整太阳能电池方阵的倾斜角度。在此基础上，阐述了铝合金光伏支架的设计、材料选择、结构形式、加工工艺和注意事项，比较了铝合金光伏支架和钢制支架在综合成本和环保方面的优越性，并介绍了铝合金光伏支架的应用实例。指出铝合金光伏支架一定会在光伏电站中得到更广泛的应用。 关键词：铝合金光伏支架; 铝合金; 光伏电站
目前，光伏电站的太阳能电池板框架一般采用铝合金材质。为了防止长时间使用过程中的腐蚀，钢制支架一般在热浸镀锌表面处理后安装，镀锌厚度不低于65μm。一方面，随着国家
对环境保护的逐步重视，环保压力的不断加大，钢材热镀锌工艺的成本逐年增加；另一方面，热镀锌钢支架的镀锌层在运输和安装过程中容易损坏，导致支架的防腐性能下降，达不到设计要求。如果不及时处理，镀锌层会很快破损，逐渐腐蚀钢支架本身，给光伏电站的稳定运行带来较大的安全隐患。为了保持钢支架的机械性能，光伏企业一般都会进行局部人工防腐处理，即用毛刷人工刷洗，每年都要补刷处理，工作量大，耗时长，成本高。
1.光伏支架常见形式
光伏支架具有多种分类方式，如按照连接方式分为焊接式和组装式，按照安装结构分为固定式和逐日式，按照安装地点分为地面式和屋面式等。无论哪种光伏系统，其支架构成大体相似，都包括连接件、立柱、龙骨、横梁、辅助件等部分。
2. 铝合金光伏支架的设计和材料选择
光伏电站的设计寿命一般为25年，所以光伏支架的设计寿命一般也按25年设计。光伏支架的设计荷载一般考虑风载、雪载和地震烈度等。目前，太阳能支架的材料主要有铝合金（Al6005-T5 表面阳极氧化）、不锈钢（304）、镀锌钢件（Q235 热镀锌）等，其中以不
氢氧化钴
锈钢材料成本最高，耐候性好，可回收利用价值高；铝合金6061、6063和6082具有良好的塑性和适度的强度。四种常见铝合金6063-T6、6005-T6、6061-T6和6082-T6的抗拉强度和屈服强度相继提高。从反映材料开始变形的屈服强度指数来看，Q235B碳素结构钢的性能略优于6063-T6和6005-T6铝合金，但低于6061-T6和6082-T6铝合金。这四种铝合金都可以用于光伏支架。铝合金具有易于加工成型的优点，密度仅为钢材的1/3，价格适中。
2.1 铝合金光伏支架设计时应考虑以下因素。
除一些小的连接件外，铝合金光伏支架一般为长杆，受拉压应力作用，易弯曲变形，因此设计壁厚不宜小于1.5毫米。一般采用热挤压工艺生产，设计壁厚公差为零或正公差，一般不允许负公差。弯曲件的挠度一般不超过1/200，允许的长细比为200。6063-T6、6005-T6、6061-T6、6082-T6四种常用的铝合金都是经过热处理可以强化的合金，焊接会降低铝合金的强度，焊接的热影响区范围内的材料强度降低系数为0.5。因此，为了保证铝合金光伏支架的机械强度，铝合金光伏支架一般不采用焊接连接。6063-T6、6005-T6、6061-T6、6082-T6四种铝合金都需要经过时效热处理才能达到要求的强度，因此必须严格控制固溶处理和时效热处理工艺。铝合金光伏支架的氧化膜厚度应根据支架安装的使用条件和
深基坑防护地理环境条件确定，一般不低于AA15的氧化膜。对于沿海湿度大、大气污染条件差的地区，一般采用AA20或AA25的氧化膜。对于大气污染轻的干燥地区，可采用AA15氧化膜。铝合金光伏支架的连接采用铰接式结构，一般宜采用紧固件连接。紧固件应尽量采用不锈钢螺栓进行紧固，也可采用热浸锌、电镀锌、铝或达克罗等可靠的表面处理的钢制螺栓。铝制紧固螺栓比较贵，所以考虑到成本的原因，一般少用铝制紧固螺栓。虽然铝与钢之间有电位差，存在电化学腐蚀，但作为光伏支架使用，由于铝有较厚的人工氧化膜，钢制紧固螺栓也做了较好的表面处理，所以一般不需要考虑铝和钢之间的电化学腐蚀问题。
2.2光伏支架的结构形式
光伏支架一般分为固定式光伏支架和跟踪式光伏支架。固定式光伏支架因其结构简单、维护方便、占地面积小、性价比高而被广泛使用。而跟踪式光伏支架由于其占地面积大、维护费用高、成本高，所以使用不多。但是，随着跟踪设备稳定性的逐步提高，设备稳定运行率的提高和设备维护成本的降低，跟踪型光伏支架将逐步显示出其优越性，并将逐步扩大其应用。
目前，光伏电站可应用于渔光互补、农光互补等生态系统，也可应用于沙漠、池塘、泥滩
、渣场、屋顶等场所。光伏发电站一般分为集中式光伏发电站和分布式光伏发电站。分布式光伏电站一般利用屋顶、大棚、车棚等闲置场地，为减轻重量，宜采用铝合金支架。
3.铝合金光伏支架的加工工艺及注意事项
水刺无纺布 铝合金光伏支架的生产工艺一般为铝合金熔铸-圆锭挤压-型材固溶时效-型材阳极氧化-型材加工-支架试装-现场组装。现场组装。
首先，根据光伏支架的地理条件，应确认铝合金牌号。6063和6005铝合金适用于风荷载、雪荷载、地震烈度等综合应力较小的应用场合，而6061和6082铝合金适用于风荷载、雪荷载、地震烈度等综合应力较大的应用场合。应根据具体环境结构的受力情况，进行具体的计算和选择。作为受力结构件，铝合金光伏支架的型材一般采用T6热处理工艺，即固溶处理+人工时效热处理工艺，以获得相应的强度。在加工铝合金光伏支架时，对支架安装孔的加工应合理安排和布置，尽量采用自动加工设备。一方面可以减少人工成本，另一方面可以有效减少人工加工带来的质量问题。铝制光伏支架在批量生产前最好进行试装，这样可以及时发现问题，及时纠正。一旦运到安装现场，由于地理环境差，缺乏合适的工作工具，修正难度会成倍增加。光伏支架的安装基础一般采用灌注桩、螺旋桩、静压桩、条形
基础或直接固定在屋顶的基础上，安装基础的误差一般较大。因此，在加工支架时应充分考虑支架安装基础的偏差会给支架的安装带来困难，在加工支架时应在南北和东西方向预留孔，一般采用连续孔的方式。
4.铝制光伏支架的经济性
铝制光伏支架每兆瓦的单位制造成本通常比钢制支架高不到10%。然而，从安装、使用和维护以及回收的整个生命周期来看，考虑到钢制和铝制支架的运行和维护成本以及它们的可回收价值的差异，铝制光伏支架每兆瓦的综合单位成本要比钢制支架低很多。
结语
近年来，铝合金光伏支架在太阳能光伏电站中，逐渐得到普及应用。铝合金强度和价格适中，易于加工成型，资源丰富，耐腐蚀、耐候性强，在电站运行25年不需要任何维护，且回收性强，是替代钢材制造光伏电站太阳能板支架的好材料。铝合金光伏支架的应用优势将会越来越突显，铝合金光伏支架将会更广泛的得到应用。
参考文献 ：led柔性霓虹灯
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