一、引言
光伏支架是太阳能光伏发电系统的附件，其功能是放置、安装和固定太阳能电池板。太阳能光伏支架质量严重影响整个发电系统的发电效率，准确选择和合理安装太阳能光伏支架配件系统是非常必要的。
二、概况
大唐高要河台金矿大洞尾矿库区光伏发电项目光伏二区沉淀池及四区排水口附近区域，地势低洼，前期工作期间，该区域因地面汇水以及河台金矿排放废水长期汇集此处，地面长期积水，水草茂密，技术人员和勘察机械均无法进入，金矿提供的资料也未显示该区域的异常情况，因此该区域缺乏详细地质勘察资料。该区域总面积约11000m2（18亩），涉及约100个光伏组串，总容量约1.5MWp。
三、漂浮式支架计算
1、专用改性HDPE材料
重力密度p=0.953g/cm3、拉伸断裂应力26.1Mpa、拉伸屈服应力22.6Mpa、拉伸弹性模量988Mpa、弯曲模量954Mpa、单耳最小垂直剪切力980N。
2、玻璃重力密度p=25.6kN/m3
弹性模量E=0.72×105N/mm2
泊松比v=0.2钢化玻璃τ=5~12mm
抗拉强度fg=84N/mm2
边缘强度fg,e=58.8N/mm2
钢化玻璃τ=12~19mm
抗拉强度fg=72N/mm2
边缘强度fg,e=50.4N/mm2
3、铝合金
6063-T5:
抗拉(压)强度fa=85.5N/mm2
抗剪强度f=49.6N/mm2
承压强度fac=120.0N/mm2
6063-T6:
抗拉(压)强度fa=215.0N/mm2
抗剪强度fav=81.2N/mm2
承压强度fac=161.0N/mm2
6061-T6:
抗拉(压)强度fa=190.5N/mm2
抗剪强度fa=110.5N/mm2
承压强度fac=199.0N/mm2
4、钢材
抗拉/压/弯强度fs=520N/mm2
5、不锈钢螺栓
A2-70:
允许拉应力fbt=320N/mm2
允许剪应力fbv=245N/mm2
四、锚固系统计算
4.1.基本信息
4.1.1.浮式系统简介
本项目使用NAS浮式系统，适用于长度2.3m（含）以下的光伏组件，由大浮体、小浮体、专用钢梁及支架等组成，浮体采用专用改性HDPE材料吹塑成型，浮体形式为主浮体承托钢梁，主浮体通过塑料螺栓连接在一起，组件通过支架固定于钢梁之上。
4.1.2.项目方案简介
本项目使用的组件为550Wp组件，尺寸：2278*1134*35mm。本项目浮式部分总容量0.9812MW。
4.1.3.锚固方案简介
1)锚固形式
此项目锚固北侧利用已有的地面打桩光伏部分，采用桩锚。其余部位采用混凝土锚块重力锚的锚固形式，锚桩或锚块与不锈钢锚绳连接，锚绳与方阵钢梁连接。
2)设计理念
锚固系统设计方案应能够适应各种自然条件的变化，充分考虑光伏场区水底地质稳沉条件、水位变化幅度、水底地形起伏不定等特点，具有良好的调节性和可更换性。确保浮体阵列在锚固系统的控制下，不应发生过大的六自由度方向位移，不因风浪或水位变化因素造成锚固位移或浮体损坏，不应发生浮体阵列碰撞、扭曲等现象。
4.2.设备参数
4.2.1.改性HDPE螺栓极限剪切力性能
1）85螺栓（适用于双层耳板连接）极限剪切力为20.11kN
2）100螺栓（适用于超过双层耳板连接）极限剪切力为23.44kN
4.2.2.锚块
锚块为推导设计，施工后进行现场拉力试验抽检，要求锚绳在倾角为0~45。时，抗拉力不低于6.5kN。
3.2.3.不锈钢锚绳
锚绳材质为304不锈钢、钢丝绳最小破断拉力≥40.1KN、钢丝绳执行标准B/T9944-2015
4.3整体位移校核
4.3.1.锚绳设计
场区最大水深为h=0.3m，水位最大变化为0.3m，锚块最远布置在距离浮式系统的外侧2.6m处，锚绳的设计应考虑水位变化免维护效果，即在水位变化很大的情况下，浮式系统在水面的水平位移较小，方阵与岸边之间不会出现碰撞的情况，故使用锚块时以最高水位为设计参考，使用锚桩时以最低水位为设计参考。则锚块与浮式阵列边缘之间的直线距离为（2.62+h2）1/2，由于锚绳自身重力原因在空中为弧线，锚桩有其自身的允许偏差，绳头长度及预留长度，故锚绳增加1.5m余量。
4.3.2.水位变化时方阵的水平位移计算
由于方阵四周锚绳长度不一，锚绳较短时方阵位移受水位影响当水位较大。取锚绳水平投影长度为2.6m计算，由最高水位变化到最低水位时，水位落差为0.3m，方阵水平位移为0.0173m，基本可忽略不计，方阵位移满足正常使用要求。
4.4.方阵整体受力校核
1、锚块排布
2、锚块及锚板数量
南北方向锚块：34个
东西方向锚块：15个
3、计算
根据《水上光伏发电系统设计规范》TCPIA0017-2019附录A风、浪、流荷载计算可求得方阵在不同风向（北风、南风、偏东风、偏西风）作用下，方阵的东侧、西侧、南侧与北侧的受力情况，再校核锚绳、锚块与浮体的抗力，求得安全系数。
计算面积A
组件尺寸2275*1134*35mm
组件安装倾角12。
该方阵安装组件数量1784块
五、结论
大唐高要河台金矿大洞尾矿库区光伏发电项目4区南侧淤泥区可以采用浮式支架系统，根据计算分析，漂浮式支架系统安全及可靠性满足要求。
参考文献:
［1］国际能源署．“2020世界能源展望”四大看点［J］．中外能源，2021，26(2):98．
［2］韩娟，刘伟庆，方海．纤维增强树脂基复合材料在土木基础设施领域中的应用［J］．2020，42(5):543．