Руководство по установке навесов для автомобилей с фотоэлектрическими панелями: от принципов до выбора, разберитесь в экологических преимуществах концепции «парковка + выработка электроэнергии» в одной статье.

Краткий ответ:

Что такое навес для автомобиля с солнечными батареями? Это сооружение, которое объединяет солнечные фотоэлектрические модули с крышей парковочного навеса, вырабатывая электроэнергию из солнечной энергии и обеспечивая тень и защиту от дождя, что позволяет использовать одно и то же место по-разному.

Сколько электроэнергии он может генерировать? Взяв в качестве примера фотоэлектрический навес для автомобиля из алюминиевого сплава, можно сказать, что каждое парковочное место может генерировать 3500-4500 кВт·ч электроэнергии в год (в зависимости от количества солнечных часов). Выработанную электроэнергию можно использовать напрямую для освещения, зарядки или подавать в сеть.

Стоит ли инвестировать? Статический срок окупаемости для чисто фотоэлектрического навеса для автомобиля составляет приблизительно 8-10 лет, при этом внутренняя норма доходности (IRR) составляет примерно 5-8%. При сочетании с накопителями энергии и зарядными станциями срок окупаемости может быть сокращен до 3-7 лет, а IRR может быть увеличена до 8-15%. Некоторые решения показывают, что средний годовой доход от «зеленой» электроэнергии с одного парковочного места превышает 4000 юаней, при этом срок окупаемости дополнительных затрат составляет всего 2,8 года.

Где подходит для установки? Подходит для промышленных парков, торговых комплексов, школ, больниц, общественных парковок, жилых комплексов, зон обслуживания автомагистралей и т.д.

Краткое содержание: Пять ключевых особенностей фотоэлектрических навесов для автомобилей

▪ Двойное назначение в одном месте: не занимает дополнительную землю, вырабатывает электроэнергию над существующей парковкой и одновременно обеспечивает защиту от солнца и охлаждение. Температура под навесом может быть снижена на 3–5 °C.

▪ Конструкция великолепна: В зависимости от количества колонн, конструкция делится на одноколонную и двухколонную. Одноколонная конструкция экономит место и проще в монтаже; двухколонная обладает большей ветроустойчивостью, позволяет экономить сталь и имеет более стабильную конструкцию.

▪ Срок службы определяется используемыми материалами: Кронштейны из алюминиевого сплава устойчивы к коррозии, не требуют технического обслуживания и подходят для прибрежных районов и районов с высокой влажностью; кронштейны из углеродистой стали обладают высокой несущей способностью и контролируемой стоимостью, а также подходят для конструкций с большими пролетами.

▪ Интеграция освещения, накопителей энергии и зарядных устройств — это тренд: После интеграции фотоэлектрических систем генерации электроэнергии, систем хранения энергии и зарядных станций можно достичь самоиспользования энергии, хранения избыточной электроэнергии, а также арбитража пиковых и минимальных нагрузок, при этом экономические показатели значительно лучше, чем при использовании только фотоэлектрических решений.

▪ Выбор зависит от сценария: Условия на участке, климат, размеры транспортного средства и потребность в электроэнергии совместно определяют конструктивную форму и выбор материалов для навеса для автомобиля. Не рекомендуется принимать решения, основываясь исключительно на первоначальной стоимости.

I. Конструкция и принцип работы фотоэлектрических навесов для автомобилей

Полная система фотоэлектрического навеса для автомобиля состоит из массивов фотоэлектрических модулей, системы опор, инвертора, системы распределения электроэнергии, системы освещения и управления, а также системы молниезащиты и заземления. Модернизация до интегрированного решения, сочетающего фотоэлектрическую энергию, хранение энергии и зарядку, требует добавления системы хранения энергии и зарядного оборудования.

Процесс можно просто представить следующим образом: фотоэлектрические модули на крыше навеса для автомобиля преобразуют солнечный свет в постоянный ток (DC) → Постоянный ток собирается распределительной коробкой и передается на инвертор → Инвертор преобразует постоянный ток в переменный ток (AC) → Переменный ток питает освещение навеса и зарядные станции, а излишки подаются в сеть.

Главная особенность навесов для автомобилей с фотоэлектрическими модулями заключается в том, что фотоэлектрические модули напрямую заменяют традиционную крышу навеса. Таким образом, они одновременно являются и оборудованием для выработки электроэнергии, и конструктивными элементами навеса, что делает его одной из самых простых и широко используемых форм интегрированных в здания фотоэлектрических систем (BIPV).

II. Основное содержание: Углубленный анализ двух основных систем поддержки.

Система опор фотоэлектрического навеса для автомобиля определяет его конструктивную форму, срок службы и области применения. В настоящее время основные решения по опорам, представленные на рынке, делятся на две основные категории: опоры из алюминиевых сплавов и опоры из углеродистой стали.

2.1 Система поддержки фотоэлектрического навеса для автомобиля из алюминиевого сплава

В качестве основного материала для системы поддержки из алюминиевого сплава используется AL6005-T5 с анодированным покрытием поверхности. Ее основные преимущества:

Исключительная коррозионная стойкость: Алюминиевый сплав обладает присущей ему стойкостью к окислению, а анодирование дополнительно повышает его антикоррозионные свойства. Он устойчив к ржавчине даже в прибрежных районах с высоким содержанием солевых брызг, кислотных дождей и противогололедных солей. В течение всего срока службы не требуется удаление ржавчины или перекраска, что приводит к чрезвычайно низким затратам на техническое обслуживание.

Легкий и высокопрочный: весит примерно 60% от веса стальных конструкций, выдерживает скорость ветра до 60 м/с и снеговую нагрузку 1,4 кН/м², снижая несущую способность фундамента.

Модульная конструкция и быстрая сборка: модульная конструкция обеспечивает быструю сборку на месте, что позволяет гибко расширять парковочные места или увеличивать количество фотоэлектрических панелей в дальнейшем.

Гидроизоляция и охлаждение: Оснащен структурными дренажными каналами для физической гидроизоляции; фотоэлектрические панели блокируют солнечный свет, снижая температуру под навесом на 3-5°C.

Основные параметры (на примере продукции SolarFirst): Материал – анодированный алюминиевый сплав AL6005-T5, крепежные элементы – нержавеющая сталь SUS304; максимальная ветровая нагрузка 60 м/с, снеговая нагрузка 1,4 кН/м², гарантия 10 лет.

Подробную информацию о продукте см. по ссылке:Алюминиевая система крепления солнечных батарей для навеса для автомобиля

2.2 Система опор для консольного навеса для автомобиля из углеродистой стали

В качестве основного материала для системы опор из углеродистой стали используется горячеоцинкованная углеродистая сталь, обеспечивающая защиту от коррозии благодаря процессу горячего цинкования. К ее преимуществам относятся:

Повышенная несущая способность: сталь обладает большей прочностью и жесткостью, чем алюминиевые сплавы, что делает ее подходящей для конструкций с большими пролетами, тяжелыми нагрузками или требующих длинных консольных секций.

Относительно контролируемая стоимость: в крупномасштабных проектах первоначальная стоимость материалов для опор из углеродистой стали, как правило, ниже, чем для решений из алюминиевых сплавов.

Подходит для экстремальных климатических условий: После надлежащего горячего цинкования опоры из углеродистой стали стабильно работают в суровых климатических условиях, таких как сильный холод и сильный ветер.

Опоры из углеродистой стали требуют повышенного внимания к защите от коррозии болтовых соединений и срезов, поскольку эти участки являются слабыми местами, где концентрируется коррозия. Регулярная проверка затяжки болтов и целостности антикоррозионного покрытия является ключевым аспектом эксплуатации и технического обслуживания.

Подробную информацию о товаре можно найти по адресу:Стальная консольная система крепления навеса для автомобиля

2.3 Классификация и выбор конструктивных форм

Помимо различий в материалах, фотоэлектрические навесы для автомобилей можно классифицировать по нескольким параметрам в зависимости от их конструктивной формы:

В зависимости от количества колонн: навесы с одной колонной экономят место, обеспечивают удобную парковку и просты в установке; навесы с двумя колоннами более устойчивы, обладают большей ветроустойчивостью и требуют меньше стали на единицу площади.

В зависимости от формы склона: односкатные конструкции подходят для ориентации с севера на юг, имеют простую конструкцию и легко устанавливаются; двухскатные конструкции имеют централизованный дренаж, подходят для ориентации с востока на запад и обеспечивают более удобный отвод воды в дождливые дни.

В зависимости от взаимосвязи между фотоэлектрическими элементами и конструкцией: надстройки подходят для модернизации существующих навесов для автомобилей путем установки фотоэлектрических модулей на существующую крышу; модульные конструкции используют фотоэлектрические модули непосредственно в качестве несущих элементов навеса, проще и эстетичнее, но имеют более сложную конструкцию.

III. Сравнительная таблица

3.1 Система поддержки из алюминиевого сплава против системы из углеродистой стали

3.2 Сравнение различных вариантов конфигурации функций

IV. Примеры из практики и расчеты пособий

Пример из практики 1: Проект строительства водонепроницаемого навеса для автомобилей из углеродистой стали мощностью 300 кВт в Садбери. Этот проект, расположенный в Садбери, предусматривал установку навеса мощностью 300 кВт. Тип навеса – водонепроницаемый навес из углеродистой стали, строительство было завершено в марте 2022 года. Этот проект демонстрирует, что водонепроницаемые навесы из углеродистой стали обладают превосходной несущей способностью и экономическими преимуществами в проектах среднего и крупного масштаба. Водонепроницаемая конструкция защищает транспортные средства и электрооборудование под навесом, что делает его подходящим для сценариев, чувствительных к первоначальным инвестициям и требующих больших пролетов.

Пример из практики 2: Проект по строительству навеса для автомобилей с интегрированными в здание фотоэлектрическими системами мощностью 1,6 МВт в Малайзии. Расположенный на территории завода Q-cell в Малайзии, этот проект предусматривает установленную мощность в 1,6 МВт. Тип конструкции – консольный водонепроницаемый навес для автомобилей/навес с интегрированными в здание фотоэлектрическими системами. Строительство было завершено в 2019 году. Как проект навеса для автомобилей мегаваттного уровня, он демонстрирует, что навесы с интегрированными в здание фотоэлектрическими системами могут удовлетворить крупномасштабные потребности промышленных парков в собственном потреблении электроэнергии. Консольная конструкция уменьшает площадь опорных колонн, повышая эффективность парковки и движения транспорта на территории завода.

(Проект по строительству автостоянки с интегрированными в здание фотоэлектрическими панелями мощностью 1,6 МВт в Малайзии)

Пример из практики 3: Проект водонепроницаемого навеса для автомобилей из углеродистой стали мощностью 296 кВт в Таиланде. Первый проект, расположенный в Бангкоке, Таиланд, имеет общую мощность 295,925 кВт и использует водонепроницаемые навесы из углеродистой стали. В Бангкоке жаркий и влажный климат с высокой концентрацией осадков в сезон дождей, что требует высоких стандартов коррозионной стойкости и дренажа в навесах. Этот проект демонстрирует, что каркас из углеродистой стали, обработанный стандартизированным горячим цинкованием и имеющий водонепроницаемую конструкцию, подходит для жаркого и влажного климата Юго-Восточной Азии, что делает его пригодным для коммерческих парков, заводских парковок или общественных парковок.

(Проект строительства водонепроницаемой автостоянки из углеродистой стали мощностью 296 кВт в Таиланде)

Пример из практики 4: Проект солнечной электростанции для парковок мощностью 640 кВт в Японии. Этот проект, использующий алюминиевые сплавы в качестве навесов, имеет установленную мощность 640 кВт (6,4 кВт × 100) и был завершен в 2018 году. Проект включает 100 парковочных мест, примерно по 6,4 кВт на каждое, представляя собой стандартизированное модульное решение для солнечных электростанций. Алюминиевые навесы легкие, коррозионностойкие и не требуют технического обслуживания, что делает их подходящими для рынков с высокой влажностью и прибрежных районов.

Эти примеры демонстрируют успешное внедрение навесов для автомобилей с фотоэлектрическими панелями в различных климатических условиях и на разных рынках: навесы из алюминиевого сплава предпочтительны в районах с высокой влажностью и прибрежных зонах, в то время как водонепроницаемые навесы из углеродистой стали подходят для проектов с большими пролетами и низкими затратами. Водонепроницаемые навесы с интегрированными фотоэлектрическими панелями/консольными конструкциями подходят для крупномасштабных проектов в промышленных парках. При выборе навеса следует всесторонне учитывать климатические условия, конструкцию, коррозионную стойкость, дренаж, эксплуатацию и техническое обслуживание, а также долгосрочные преимущества. Основная конструкция навеса для автомобиля с фотоэлектрическими панелями обычно имеет срок службы до 25 лет, обеспечивая долгосрочную окупаемость единовременных инвестиций.

V. Часто задаваемые вопросы: FAQ

В1: Насколько дороже навес для автомобиля с фотоэлектрическими панелями по сравнению с обычным навесом?

Стоимость строительства навеса для автомобиля с фотоэлектрическими панелями примерно на 300-400 юаней за квадратный метр выше, чем у обычного навеса с мембранной конструкцией. Однако эти дополнительные затраты окупаются в течение нескольких лет за счет доходов от выработки электроэнергии.

В2: Как выбрать между односторонней и двухсторонней опорой?

Если площадка компактна и приоритетом является удобная парковка, предпочтительнее использовать одноколонную конструкцию. Если же территория подвержена сильным ветровым нагрузкам или требуется больший пролет, двухколонные опоры обеспечивают преимущества с точки зрения структурной устойчивости и расхода стали на единицу площади.

В3: Как выбрать между кронштейнами из алюминиевого сплава и из углеродистой стали?

В прибрежных районах, районах с высокой влажностью или районах, подверженных кислотным дождям, рекомендуется использовать кронштейны из алюминиевого сплава, поскольку их необслуживаемость значительно снижает долгосрочные эксплуатационные расходы. В засушливых внутренних районах с ограниченным бюджетом экономичным и практичным выбором являются кронштейны из углеродистой стали, оцинкованной горячим способом.

Вопрос 4: Какие процедуры согласования требуются для установки навеса для автомобиля с фотоэлектрическими панелями?

Несмотря на то, что навесы для автомобилей с солнечными батареями расположены в пределах отведенной под строительство территории, они рискуют быть признаны незаконными сооружениями при отсутствии необходимых разрешений на строительство, что может привести к невыплате компенсаций при сносе. Рекомендуется получить необходимые разрешения в местном отделе планирования до начала строительства.

В5: Сложно ли проводить ежедневное техническое обслуживание?

Система крепления навесов из алюминиевого сплава практически не требует технического обслуживания. Фотоэлектрические модули следует очищать не реже одного раза в квартал, а в сильно загрязненных или ветреных районах — чаще. Также следует регулярно проверять затяжку болтов, систему заземления (сопротивление заземления ≤4 Ом) и состояние антикоррозионного покрытия.

В6: Можно ли использовать электроэнергию, вырабатываемую фотоэлектрическим навесом для автомобиля, для прямой зарядки электромобилей?

Да. Постоянный ток, вырабатываемый фотоэлектрическими модулями, преобразуется в переменный ток инвертором и может напрямую подаваться на зарядные станции переменного тока. При наличии системы хранения энергии можно достичь полного замкнутого цикла «выработка электроэнергии фотоэлектрическими модулями → хранение энергии → разряд на зарядной станции», высвобождая накопленную энергию в периоды пиковых цен на электроэнергию для получения выгоды от разницы между пиковыми и минимальными ценами.

Вопрос 7: Повлияет ли затенение на выработку электроэнергии?

Да, это сработает. Следует учитывать тени, отбрасываемые окружающими зданиями, деревьями или другими навесами для автомобилей. При наличии затенения следует пересмотреть местоположение навеса, чтобы избежать препятствий, или использовать оптимизаторы или микроинверторы для уменьшения влияния локального затенения на общую выработку электроэнергии.

Ценность навесов для автомобилей с фотоэлектрическими панелями заключается не только в сочетании функций «парковка + выработка электроэнергии», но и в превращении неиспользуемого парковочного пространства в устойчивый, приносящий доход объект экологически чистой энергетики. Выбор правильной конструкции и несущих материалов является решающим шагом для обеспечения долгосрочной и стабильной окупаемости этих инвестиций.