Les différents scénarios d'implantation des centrales photovoltaïques nécessitent de prendre en compte différentes options de conception de la centrale. Dans la conception des systèmes photovoltaïques, le mode de fonctionnement des supports de modules a un impact significatif sur le rayonnement solaire total reçu par le système de production d'électricité, et donc sur la capacité de production d'électricité du système photovoltaïque.
Un système de support PV sûr et économique est une préoccupation majeure. En tant que composant important d'une centrale photovoltaïque, le support photovoltaïque porte l'essentiel de la production d'électricité de la centrale photovoltaïque. Le choix du support a une incidence directe sur la sécurité de fonctionnement, le taux de rupture et l'investissement de construction des modules photovoltaïques. Le choix du bon support photovoltaïque réduira non seulement le coût du projet, mais aussi les coûts de maintenance ultérieurs.
Les supports PV peuvent être classés en fonction de la méthode de connexion, de la structure d'installation et du lieu d'installation : soudés et assemblés selon la forme de connexion ; fixes et à jour selon la structure d'installation ; au sol et en toiture selon le lieu d'installation, etc. Actuellement, trois types de supports sont utilisés dans la plupart des centrales photovoltaïques : les supports conventionnels fixes, les supports de suivi réglables et les supports photovoltaïques flexibles.
Support photovoltaïque fixe
Il s'agit d'un système de montage dont l'orientation et l'angle restent inchangés après l'installation. La méthode de montage fixe place directement les modules solaires photovoltaïques vers les basses latitudes, à un certain angle par rapport au sol, pour former des réseaux solaires photovoltaïques en série et en parallèle, réalisant ainsi l'objectif de la production d'énergie solaire photovoltaïque. Il existe plusieurs méthodes de fixation, telles que la méthode de fixation au sol avec pieux (méthode d'enfouissement direct), la méthode de contrepoids en blocs de béton, la méthode d'enfouissement préalable, la méthode d'ancrage au sol, etc.
Support de suivi réglable
Les systèmes de suivi sont conçus pour aligner le soleil autant que possible afin que les rayons du soleil soient reçus en plus grande quantité par unité de surface du panneau cellulaire, augmentant ainsi la quantité d'électricité produite. Actuellement, les systèmes de suivi comprennent les systèmes de suivi à un axe et les systèmes de suivi à deux axes, qui sont divisés en systèmes de suivi à un axe horizontal et oblique.
(1) Poursuite horizontale à axe unique
Les supports de poursuite à axe unique plats sont des supports qui peuvent suivre la rotation du soleil autour d'un axe horizontal, généralement orienté nord-sud. L'angle de poursuite habituel est de ±60° et il existe également des produits dont l'angle de poursuite est de ±45°. Les systèmes à axe unique plats occupent généralement 1,1 à 1,3 fois plus d'espace que les systèmes fixes, avec une augmentation de la production d'énergie de 8 à 15 % et une augmentation du prix de 5 à 10 %.
(2) Poursuite à axe unique oblique
Dans un montage incliné à axe unique, le module photovoltaïque tourne autour d'un axe incliné pour suivre le soleil afin d'obtenir une puissance de sortie plus élevée. L'encombrement d'un système à axe unique incliné est généralement de 2 à 4 fois supérieur à celui d'un système fixe, avec une augmentation de 15 à 20 % de la production d'énergie et une augmentation de 10 à 15 % du prix.
(3) Suivi à deux axes
Les supports de suivi à deux axes peuvent être tournés dans les directions est-ouest et nord-sud pour suivre les angles d'azimut et d'altitude de l'incidence solaire tout au long de la journée. Un système de suivi à deux axes occupe généralement deux à quatre fois plus d'espace qu'un système fixe, avec une augmentation de la production d'énergie de 25 à 30 % et une augmentation du prix de plus de 60 %. Cependant, les systèmes de poursuite à deux axes sont plus complexes et ont donc plus de structures mécaniques et de stabilité opérationnelle générale.
Supports flexibles
Un support flexible PV est une structure de support de modules PV de grande portée, fixée aux deux extrémités et formée par une structure de câbles flexibles précontraints. La portée de la structure de câbles est généralement comprise entre 20 et 40 mètres, voire 100 mètres. En même temps, les modules peuvent être surélevés de 2 à 30 mètres au-dessus du sol, ce qui présente l'avantage d'une grande hauteur sous les modules et d'un faible nombre de pieux pour l'installation. Les modules photovoltaïques sur supports flexibles sont généralement installés à un angle d'inclinaison faible, généralement compris entre 10° et 15°.
Le rayonnage flexible est principalement applicable à des scénarios tels que les projets montagneux avec une pente importante (par exemple supérieure à 35°), les projets complémentaires de pêche-photovoltaïque et d'agriculture-photovoltaïque avec des exigences élevées en matière de hauteur libre. Il existe également de grandes perspectives d'application du photovoltaïque distribué dans les stations d'épuration, les parkings, etc. où les besoins en espace sont relativement importants.
Les trois types de supports susmentionnés nécessitent un examen approfondi de la conception de l'aménagement, de l'estimation de la production d'énergie et du coût du système photovoltaïque ; par exemple, les supports fixes réglables et les supports de suivi conviennent mieux aux zones à fort rayonnement direct.
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