光伏支撑结构是光伏电站的“骨架”,支撑着光伏组件并承受风力和温度变化的影响。一旦支撑结构发生腐蚀和损坏,组件角度容易发生偏移,发电效率下降,甚至可能引发安全事故。光伏电站的选址环境多种多样,包括高盐雾的沿海地区、污染严重的工业区以及潮湿地区,在这些环境中,金属支撑结构始终面临着氧化和腐蚀的挑战。
沿海环境最为恶劣。内陆大气中的氯化钠含量约为0.8 mg/m²,而海洋环境中的氯化钠含量可达12.4~60 mg/m²。高浓度的盐雾可使金属腐蚀速度比内陆地区快4~5倍。此外,海水中的盐分和氯离子会加速电化学腐蚀;盐雾、潮湿空气和紫外线辐射会破坏支撑结构表面的保护层;藻类和贝类等海洋生物的附着会增加其重量并增加腐蚀风险。因此,在沿海地区建设光伏电站时,必须采取有效的防腐措施。

目前主流的防腐技术主要包括以下三种:
1. 锌铝镁合金(ZAM)
这是一种新型合金涂层,其核心成分包括铝、锌和镁。其创新之处在于其“自修复”特性:当涂层被划伤时,镁的腐蚀产物会主动迁移到暴露的基材表面,形成一层致密的保护膜,从而防止进一步腐蚀。与仅依赖物理屏障的传统镀锌工艺不同,ZAM实现了从“被动屏障”到“主动修复”的飞跃。通常情况下,厚度为275g/㎡(约20微米)的双面涂层,由于合金成分的协同作用,其防护效果可以达到甚至超过更厚的纯锌涂层。
2. 热浸镀锌
这是应用最广泛的传统工艺。经过严格预处理(例如脱脂和酸洗)的钢部件浸入温度高于450℃的熔融锌中。通过高温反应,在钢表面形成锌铁合金层和纯锌层。其防腐蚀机制主要依靠双重作用:首先是物理屏障——致密的锌层将钢与空气、水分和盐雾隔绝开来;其次是阴极保护——锌的电极电位低于铁,因此当镀层部分受损时,锌会优先牺牲自身来保护钢基体免受腐蚀。
3. 未涂层耐候钢
这是一种绿色环保的高端防腐蚀解决方案,其核心在于“阻止锈蚀”。通过在钢材中添加铜、磷、铬、镍等合金元素,可在大气环境下于钢材表面自然形成一层致密、稳定且附着力强的锈层。该锈层如同天然屏障,有效阻隔氧气和水分,显著降低腐蚀速率。根据行业标准,耐候钢支架在不同环境下必须具备一定的腐蚀裕量:一般环境下每侧不小于0.25毫米,高腐蚀性环境下每侧不小于0.5毫米,从而确保光伏电站的使用寿命超过25年。
在腐蚀性极强的沿海环境中,这三种耐腐蚀支撑解决方案各有优势:
锌铝镁涂层支架:具有自愈性能,适用于易刮伤的环境,与传统镀锌相比,提供更优异的保护。
热浸镀锌支架:应用成熟,成本可控,适用于拥有完善的传统钢结构加工体系的项目。
未涂层耐候钢支架:无需涂漆维护,依靠自身锈层进行长期防腐蚀保护,从而降低后期的运行和维护成本。
这三种技术均能满足25年的耐久性要求。选择时应综合考虑腐蚀程度、预算、施工条件以及运行维护策略,以满足实际需求。


