近年来，随着光伏行业的飞速发展以及相关技术的不断进步，光伏发电站的建设地点已不再局限于地势平坦的陆地，而是结合已有的建筑物屋顶、鱼塘、污水处理厂、农业大棚、复杂山地等形成多元化的光伏电站，充分利用上述场所的空闲土地，节约光伏用地。
结合已有建（构）筑物进行光伏电站建设，受现场地形条件制约，同时为避免影响已有建（构）筑物的正常使用，需增加组件最低点距地高度以及光伏支架相邻结构的跨度。
传统的光伏支架，组件最低点距地高度往往在2.5m以内，同时相邻结构跨度约3.5m左右，无法很好与已有建（构）筑物结合。
对于复杂山地项目，由于现场地势复杂，山体坡度较大且无明显规律，传统光伏支架由于基础数量多，对地形要求相对较高，因此在地形复杂的山地施工难度大，导致山地可利用面积小，土地利用率较低。
相交传统光伏支架，柔性光伏支架系统具有跨度大、净空高、基础量少、结构构件量少等特点，可与已有建（构）筑物很好结合，而对于山地地形，柔性光伏支架系统跨度大的特点可使其跨过部分沟壑，布置相对灵活，对地形适应性强，可一定程度提高土地利用率。
为实现新建光伏电站形成与已有建（构）筑物相结合的“多元化电站”，使新建光伏项目尽可能不对项目地已有建（构）筑物造成影响，或在大型地面光伏电站中，为解决土地资源紧张，采用传统光伏支架土地利用率较低等问题，柔性光伏支架系统应运而生。
柔性光伏支架是一种大跨度多连跨结构（如图1所示），该结构在两端固定点之间张拉预应力钢绞线，固定点采用刚性结构同时在外侧设置斜拉杆提供支撑反力，从而形成一个稳定的结构体系。
图1 柔性光伏支架系统示意图
柔性光伏支架系统由组件索、承重索、锚具、钢横梁、立柱、锚桩、斜撑杆、连系索等组成，光伏组件通过专用卡扣固定在组件索上，组件索两端通过专用锚具与立柱连接，立柱顶设置斜撑杆，一端与立柱连接，另一端固定于锚桩上。
同时，在组件索下方设置承重索，每隔一定的距离设置连系杆、钢横梁，从而使整个柔性光伏支架系统形成一个稳定的结构体系。
柔性光伏支架系统，采用预应力钢绞线代替常规光伏支架系统中的刚性檩条，具有以下特点：
一是柔性光伏支架系统跨度大、净空高，适用于对跨度、净空有较高要求的光伏发电站项目；
二是柔性光伏支架系统基础量少，结构构件量少，用钢量少，施工安装快速、便捷；
三是柔性光伏支架系统对地形适应性强，能够适应复杂地形的光伏阵列布置；
四是柔性光伏支架系统布置密度高，可实现土地的二次利用，提高土地利用率；
五是在山地光伏项目中，柔性光伏支架系统可使同一布置单元内的组件布置处于相同的平面，减少组件相互遮挡。
与传统的光伏支架相比，柔性光伏支架具有高净空、大跨度、基础数量少、预装性强、透光量大等特点，现广泛应用于污水处理厂、水池鱼塘、农业大棚等对支架跨度、高度有较高要求的项目中。
此外，近年来，在地势复杂的山地、荒坡也尝试进行柔性支架系统的运用。
污水处理厂有大量的污泥池、沉淀池、消毒池，上述池子往往面积较大且无法在中间设置支撑点，而柔性光伏支架系统大跨度、高净空的特点可有效解决这一问题。
在水池鱼塘内，由于水底地质条件较差，支架基础成本往往较高，同时鱼塘内养殖有大量的鱼类，需要饲养人员定期进入鱼塘内进行作业，因此需要在水池、鱼塘内减少支架基础的数量。
柔性光伏支架系统大跨度、基础数量少的特点可有效地解决这一问题。
农业大棚、农光互补项目光伏支架，由于在支架下方要设置农业大棚，进行农作物种植，因此需要光伏支架有较高的净空、较大的跨度以及良好的透光性。
柔性光伏支架系统高净空、大跨度、透光量大的特点可有效地解决这一问题。
部分山地、荒坡，由于现场坡度较大、地形复杂，传统的光伏支架结构桩基础数量较多，施工困难，而柔性光伏支架系统基础数量少的特点可解决这一问题。
对于已投运使用柔性光伏支架系统的光伏电站，在污水处理厂及其他规模较小的应运场景，柔性光伏支架系统运行良好。
对于山地光伏电站，由于其地形地势、气候环境条件的复杂性，个别柔性光伏支架系统在运行过程中，会出现结构稳定性不足的情况。
因此，柔性光伏支架系统技术需要结合现场使用情况，不断地更新迭代，增强其在各种应用场景下结构稳定性。
近年来，我国光伏事业发展十分迅速。随着2020年我国“30·60”战略目标的提出，光伏发电势必将迎来新一轮的高速发展。
然而，各地对光伏项目用地要求越来越多，土地资源越来越紧张，光伏电站也逐步向着“多元化电站”的方向发展，要求光伏电站的建设尽可能形成农光、林光、建筑光伏一体化等“多元化电站”，要求光伏电站运用到更多的场景中去。
要使光伏电站在各类场景中能得到广泛的应运，就需要提高光伏支架系统对各类地形、应用场景的适应性。
鉴于柔性光伏支架系统区别于传统光伏支架的特点，同时随着柔性光伏支架系统技术的不断迭代更新、完善、成熟，其必然将在更广泛的场景中得到应用。
随着煤炭事业的发展，煤场扬尘对外部空气的污染问题日益突出。
国家对于环保的强制性要求和对建设用地的严格控制，煤炭存储方式逐渐由散堆走向封闭，通过采用柔性光伏支架系统，将光伏发电与防尘有效结合，是一种非常完美的新型建筑。
随着我国经济技术的不断发展，高速公路已经四通八达，通过采用柔性光伏支架系统，在高速公路上方架设光伏阵列，形成多功能的“绿色公路”。
柔性光伏支架系统，根据其大跨度、高净空、布置灵活等特点，还可以在河道、沙漠地区、收费站、服务区等其他领域进行广泛应用。
柔性光伏支架系统，相较传统光伏支架系统，虽然有跨度大、净空高、对地形适应性强等优势，但作为一种相对新型的光伏支架系统，也有一些不足：
-
第一，柔性光伏支架系统相比传统光伏支架系统，受力相对复杂，现阶段为了保证柔性光伏支架系统稳定性，光伏阵列组件往往采用30°以内的倾角，在高纬度地区，对发电量有一定的影响。此外，柔性光伏支架系统由于净空较大，需进行高空作业，同时索结构需要施加预应力，对施工专业性要求较高。
-
第二，柔性光伏支架系统，预应力索在风作用下长期摆动，可能出现组件隐裂的风险。
-
第三，柔性光伏支架系统对设计能力、施工工艺要求较高，工程实例多在5年以内，未经长时间验证。
因此，在项目方案决策阶段，需对柔性光伏支架系统及传统光伏支架系统进行综合对比、分析，根据现有的施工工艺和使用情况选择适合项目特点的光伏支架系统方案。
来源：《柔性光伏支架系统应用现状及前景浅析》，中国能源建设集团山西省电力勘测设计院有限公司，李振兴，左英飞，王艳珺，网络
原文始发于微信公众号（艾邦光伏网）：柔性光伏支架系统应用现状及前景浅析
