新能源光伏气膜一体化集成技术的革新与突破

来源:中成空间发布时间:2024-04-22 16:11:16

一、研究背景

太阳能是非常具有发展潜力的传统能源替代品。我国的太阳能资源相当丰富,年可供开发利用的太阳能相当于1.3万亿吨原油当量。同时,我国在能源战略方面颁布了《能源生产和消费革命战略(2016-2060)》、《“十四五”现代能源体系规划》等相关政策。这种资源优势和政策导向使得我国太阳能光伏产业具有非常广阔的发展前景。

工业、农业领域的气膜仓具有体量大、高度高、上部光照资源丰富等优势,非常适合安装太阳能光伏组件,且气膜运行需要消耗电能,为解决气膜运行对传统供电能源的依赖,基于此背景,中成空间通过攻克一系列技术难题,创新研发光伏气膜一体化集成技术,对解决气膜运行能耗及低碳运行问题,以及助力我国双碳目标的实现,具有重大战略意义。

二、技术原理

气膜是靠内部微正压支撑的空间结构体系,内部无需梁、柱支撑(如图1所示),而光伏气膜一体化集成技术是通过将利用太阳能发电的柔性光伏组件与气膜进行集成结合应用的“光伏气膜”创新技术,打造气膜“自发自用、余电上网”的新模式(Building Attached Photovoltaic,简称BAPV)。(如图2所示)。

图1 气膜结构产品系统图

图2 光伏气膜发电模式图

三、技术创新点及技术实现关键点

1、光伏组件与气膜集成应用的创新

因传统硬质晶硅光伏组件重量大,不能产生形变,与气膜集成后膜面荷载大幅度增加,气膜需要通过加压保持正常运行,增加了运行能耗,气膜外表面为弧面结构,集成后随气膜形变有扭曲损坏的风险,不利于安全运行且运维成本较高。

另外气膜属于柔性体系,对风荷载、雪等可变荷载等较为敏感,结构在外部荷载作用下存在一定的变形和位移,传统硬质光伏组件不能弯曲及变形,可变荷载作用下气膜产生空间动态形变时,会破坏气膜顶部及侧面的光伏组件,不仅会影响气膜的结构安全性,还会影响整个光伏系统的正常使用。

中成空间通过攻克光伏组件轻质化、柔性化、封装工艺及与气膜一体化应用的套组研制、系统和谐设计等技术难题,并通过构建模型进行系统的受力计算、安全性验算、风洞试验、仿真模拟等技术手段解决了技术集成和谐应用的难题。

2、光伏组件与充气膜集成应用结构稳定性验证

连接套组的稳定性及光伏气膜集成系统在面对飓风、台风等恶劣天气能否保持安全运行是技术实现的关键,基于结构体系的特点,中成空间开发了一种基于专用柔性组件边框和卡扣件等的气膜光伏系统构造和安装技术,解决了气承式膜结构与光伏组件的协同变形和承载问题。

通过风洞模拟及风洞实验研究光伏气膜在强风作用下的风压分布及对结构形变的影响,通过构建缩小等效模型,调节风洞风速和模型方位,模拟不同方向和数度的风场,收集模型表面的风速、气体流速、气压力等参数,得到模型在不同环境下分压分布及气动力参数,进而判定光伏气膜的结构稳定性、外观完整度、组件破损情况及不可逆的塑性变形等情况,为光伏气膜一体化集成技术的落地应用提供了科学依据。

3、连接套组及同排列光伏阵列变形控制

气膜外表面为曲面形,需解决光伏组件在气膜曲面集成后阵列形变过大的问题。通过套组连接件在空间曲面的形变补偿、同排列组串间的轨道连接补偿以及同排列组串间的空间方位精度控制解决了光伏阵列在外部可变荷载作用下,组件在曲面集成后稳定性的问题。

4、能源和安全的信息化系统

光伏气膜一体化集成技术是打造气膜“自发自用、余电上网”的新模式,光伏气膜智能化运行及管理、能源智能调配及信息化管理、安全监控及智能化响应是光伏气膜安全和智能化运行的关键,基于此中成空间研发了一套远程终端实时监控能源和安全的信息化系统,实现了光伏气承式气膜结构能源能效和安全的智慧化管理。

2021年中成空间在自建的湖南产研基地气膜车间顶部实施光伏气膜一体化集成技术的试产,现已并网发电近3年,项目整体运行稳定良好。2022年经过技术迭代和装备设计的优化,光伏气膜的整套装备结构更加轻质、安全和稳定。2023年,全球首套大规模绿色太阳能光伏气膜在江苏常州港录安洲码头落地(如图3所示),系统运行稳定,整套装备无故障、损坏、宕机等情况。无论是技术端、工艺端还是产业链配套,中成空间均有完善的服务体系,新能源光伏气膜技术已完全实现市场化运作。

图3 全球首套“光伏+气膜”电站项目

责任编辑:zhouzhenkun
索比光伏网&碳索光伏版权声明:

本站标注来源为“索比光伏网”、“碳索光伏"、"索比咨询”的内容,均属www.solarbe.com合法享有版权或已获授权的内容。未经书面许可,任何单位或个人不得以转载、复制、传播等方式使用。

经授权使用者,请严格在授权范围内使用,并在显著位置标注来源,未经允许不得修改内容。违规者将依据《著作权法》追究法律责任,本站保留进一步追偿权利。谢谢支持与配合!

推荐新闻
光伏逆变器工业连接器:国产进口怎么选?认证耐候与选型定制要点来源:凌科电气 发布时间:2026-10-15 17:20:21

本文围绕光伏逆变器工业连接器的选型与国产化替代展开专业分析。文章指出,作为连接组串与逆变器的“电气咽喉”,该部件需在戈壁沙尘、海边盐雾、屋顶暴晒等严苛环境下持续运行二十年,其可靠性直接关系发电效率与电站长期收益。全文系统梳理了三大核心门槛:一是认证合规性,须覆盖CQC、UL、TÜV、CE及环保法规;二是耐候性能,要求IP68/IPX9K防护等级及温升、接触电阻、插拔寿命等实测指标;三是稳定交付能力,强调批次一致性与长期供货保障。文中对比五家主流国产厂商,重点剖析凌科电气在研发、认证、耐候设计、定制能力和数字化制造方面的全链路优势,并强调选型需匹配电流、防护、空间与环境等多维参数,定制应覆盖结构、材料与集成方案。最后指出,优质国产连接器可在保障质量前提下降低全生命周期成本,为光伏项目提供可靠替代路径。(199字)

隆基再登《人民日报》!来源:隆基LONGi Solar 发布时间:2026-10-15 06:56:17

《人民日报》聚焦民企能源转型,隆基以BC技术突围获权威肯定。2017年前瞻布局,2023年“All in BC”,2026年BC出货占比超65%,专利达630件,带动30+企业入局。从“规模优先”转向“价值优先”,加速光储氢系统化布局,彰显民企创新韧性与产业引领力。

国内需求阶段性改善,10月光伏组件排产回升来源:索比咨询 发布时间:2026-10-15 06:47:55

本文聚焦2023年10月光伏产业链价格与供需动态。核心指出:国内集中式项目开工阶段性改善及年底冲量需求带动组件排产回升,但终端对涨价接受度低,低价组件流通普遍,需求回暖具有暂时性;供应端虽有高成本产能退出和部分企业控产保价,整体仍供大于求。价格层面,组件延续弱势震荡,底部受现金成本线和政策底线支撑;硅料、硅片价格持稳,供需宽松致库存高企、去化缓慢;电池片价格小幅上涨,主因10月排产收缩及技改影响,供需分化明显。全文基于索比咨询数据,呈现产业链各环节的结构性矛盾与短期运行特征。(198字)

12天高效交付!弘元绿能助力华电腾格里河西新能源基地80万千瓦光伏项目建设来源:弘元绿能 发布时间:2026-10-15 06:39:35

弘元绿能12天高效交付华电甘肃腾格里沙漠80万千瓦光伏项目320MW组件,彰显全产业链协同与紧急履约硬实力。文章揭秘其快速响应机制与沙戈荒基地供应保障能力,并预告10月22日兰州“新能源大基地+算电协同”零碳大会。

通威太阳能科技金堂基地获评“重服务守信用AAA企业”,以优质服务赋能光伏产业高质量发展来源:通威股份 发布时间:2026-10-15 06:32:12

通威太阳能金堂基地获“重服务守信用AAA企业”认证,继多项AAA信用认定后再添权威背书。作为西南首家GW级光伏组件基地,其TNC3.0系列组件具备90%双面率、优异弱光与遮挡防护性能,显著降本增效,彰显服务力、信用力与产品力三重优势。

杭州年产2GWN型异质结光伏组件及300MWh储能系统未来工厂项目(批后修改)来源:杭州自然资源局 发布时间:2026-10-15 06:25:14

杭州市规划和自然资源局于10月14日发布《西政工出〔2023〕3号年产2GW N型异质结光伏组件及300MWh储能系统未来工厂项目(批后修改)》公告,对已批准的项目建设方案进行局部调整。该项目由格普光能(杭州)有限公司建设,计划于2026年10月15日至24日间实施。主要修改内容包括:优化机动车与非机动车停车位配建数量;将4.1W/40厂房建筑高度由原52.3米调整为56.6米,并同步调整9层、10层屋顶层高;在2#楼10层屋面新增庭院设计。调整系因实际建设需求变化而提出,旨在完善功能布局与空间利用,确保项目符合“未来工厂”智能化、绿色化建设要求。

疯抢!缅甸光伏组件价格翻倍,单日价格波动剧烈来源:索比光伏网 发布时间:2026-10-15 06:22:36

受厄尔尼诺气候预警与全国轮流限电政策双重影响,缅甸光伏市场需求短期内急剧攀升,引发价格剧烈波动。2022—2023年售价约30万缅币的400W组件,目前已被主流620W产品取代,单价飙升至80万—90万缅币,较8月初的55万缅币涨幅显著;部分储能蓄电池两天内涨价达200万缅币。市场出现恐慌性抢购,供应商普遍实行“当日报价、次日作废”机制。优质带质保的逆变器及储能电源库存告罄,而质量与售后无保障的杂牌产品大量涌入。分析指出,本轮缺货涨价由民众自发抢装、进口物流延迟、上游制造成本上升及本币汇率波动等多重因素共同驱动。零售商呼吁消费者理性选购,防范劣质产品风险。(199字)

串串光伏不占地 错峰发电效益高来源:中国经济新闻 发布时间:2026-10-14 16:19:41

本文介绍了我国自主研发的“串串光伏”创新技术在海南自贸港实现商业化运营的重大进展。该技术通过垂直悬空、多块双面组件串联成数百米长链的方式,突破传统朝南倾斜安装模式,实现“不占地”与“错峰发电”两大核心突破:一方面,悬空架设避免占用耕地,规避“非农化”“非粮化”政策限制,适配农田、林地、城乡公共空间等多种场景;另一方面,优化出力曲线,提升早晚用电高峰时段发电量,压低中午低电价时段输出,有效缓解“量价倒挂”与弃光问题。技术还集成摇摆抗风、人工降雨灌溉、导光增效等多重功能,形成“上层发电、中层灌溉、地面种植”的立体农能共生模式。项目已获多项专利,具备降本增效、易推广、强适应性等优势,契合国家能源安全、粮食安全、双碳目标及乡村振兴等战略,有望成为新能源“走出去”的重要技术标杆。(199字)

为应对美国关税冲击,印度计划通过进出口银行提供信贷额度以推动光伏组件出口来源:商务部网站 发布时间:2026-10-14 14:58:42

为应对美国加征高额关税带来的出口冲击,印度政府拟通过其进出口银行向非洲和拉丁美洲国家提供贷款及信用额度,以促进本国光伏组件出口。此前,美国是印度太阳能组件的最大出口市场,但近期美方对印度产太阳能电池和组件征收高达126%的反补贴税与反倾销税,导致印方对美出口几近停滞。在此背景下,印度新能源与可再生能源部正推动出口市场多元化,重点开拓非洲、拉美等新兴市场,并借助政策性金融工具降低海外采购方的资金门槛,增强印度光伏产品的国际竞争力。该举措旨在缓解贸易壁垒带来的产业压力,维持国内光伏制造业的出口动能。

海陆并进!龙源电力启动6GW光伏组件招标来源:光伏前沿 发布时间:2026-10-14 10:18:38

龙源电力于2026年10月启动2026年度首批光伏组件框架采购招标,总预估容量达6GWp,其中海上光伏1GWp、陆上光伏5GWp。项目面向N型单晶硅双面双玻组件,按技术性能与应用场景分为7个标段:标段1–5为高效组件(正面转换效率≥24.0%),覆盖全部海上及大部分陆上需求;标段6–7为中效组件(效率≥23.2%),专供部分陆上项目。各标段明确最低供货容量,合计不低于6GWp。招标范围除组件本体外,还包括配套插头、备件、运输、安装指导、调试配合及验收支持等全周期服务。采购将根据实际项目建设进度分批落实,最终合同据实签订与结算。招标不接受联合体及代理商投标,文件发售及投标截止时间分别为2026年10月15日至20日、11月9日。

星帅尔:拟8.4亿元收购梵宇科技100%股权来源:星帅尔公告 发布时间:2026-10-14 10:04:27

星帅尔拟以8.4亿元收购梵宇科技100%股权,交易方式为发行股份及支付现金。梵宇科技专注于精密刀具制造装备及钻针半成品的研发与生产,已形成“装备制造+钻针半成品”的协同业务布局,并具备自主技术积累和稳定客户资源。此次并购系星帅尔重大资产重组事项,公司股票自9月22日起停牌,将于10月14日复牌。目前星帅尔主营业务为家电零部件与光伏组件的精密制造,本次交易将推动公司拓展至高端精密制造新领域,实现业务多元化布局。(198字)