Debata na temat materiałów na temat montażu wiat solarnych: dlaczego stal pozostaje najbardziej niezawodnym wyborem?

Xiamen Honor Energy włożył w tym roku dużo czasu i wysiłkuSystemy mocowania wiat solarnych. Ostatnio dużo mówi się o stojakach aluminiowych – lekkich, odpornych na korozję, estetycznych. Każdy zna zalety sprzedaży. Jednak po przeanalizowaniu liczb podtrzymaliśmy nasze główne zalecenie dotyczące stali. Nie dlatego, że jesteśmy konserwatywni, ale dlatego, że stal, zwłaszcza stal ocynkowana ogniowo i pokryta cynkiem, aluminium i magnezem, po prostu zapewnia lepszą ogólną wartość w zastosowaniach w wiatach samochodowych.

Jak duży jest ten rynek, naprawdę?

W tym roku spędziliśmy sporo czasu przeglądając różne raporty rynkowe. Liczby różnią się w zależności od źródła, ale kierunek jest spójny we wszystkich z nich. HTF Market Intelligence szacuje, że światowy rynek systemów regałów samochodowych wyniesie w przybliżeniu 1,98 miliarda dolarów w 2025 roku, a do 2032 roku osiągnie poziom 3,864 miliarda dolarów, co daje CAGR na poziomie około 10,2%. Jedną z liczb, która przykuła naszą uwagę, był roczny wolumen sprzedaży – w ubiegłym roku na całym świecie około 98 000 sztuk, przy średniej cenie sprzedaży nieco ponad 20 000 dolarów za sztukę. Przeprowadziliśmy własną kontrolę krzyżową, rozmawiając z kilkoma starymi kontaktami, którzy pracują nad projektami zagranicznymi, i liczby utrzymywały się całkiem nieźle. Nie jest to ogromny rynek w porównaniu z uchwytami naziemnymi na skalę użytkową, ale nachylenie wzrostu jest strome i wciąż przyspiesza. W całej branży montażu fotowoltaiki wiaty samochodowe wyraźnie stały się podsegmentem, którego nikt nie może już przeoczyć.

Chińscy producenci mają wyraźną przewagę w zakresie mocy produkcyjnych, kosztów produkcji i możliwości eksportu. Te zalety w połączeniu z trajektorią wzrostu rynku sprawiają, że nie jest to niewielka nisza – to segment prawdziwego wzrostu. W tym segmencie stal dominuje w głównym nurcie. Większość konstrukcji wsporczych wiat fotowoltaicznych wykorzystuje stal ocynkowaną ogniowo lub stop aluminium o wysokiej wytrzymałości. Jednak patrząc na rzeczywiste projekty, konstrukcje stalowe pozostają przeważającym wyborem w parkach przemysłowych, parkingach publicznych i obszarach obsługi autostrad.

Aluminium kontra stal 

niech liczby przemówią same za siebie

Aluminium ma niezaprzeczalny urok – jest lekkie, odporne na korozję i przyjemne wizualnie. Anodowane aluminium AL6005-T5 świetnie prezentuje się w wysokiej klasy wiatach komercyjnych. Ale tu pojawia się problem: aluminium ma tylko jedną trzecią modułu sprężystości stali. Przy tej samej rozpiętości i tym samym obciążeniu belka aluminiowa ugina się trzy razy bardziej niż belka stalowa. Aby utrzymać ugięcie w dopuszczalnych granicach, profile aluminiowe muszą być znacznie większe niż stalowe.

To prowadzi nas do pierwszej kwestii – aluminium po prostu nie sprawdza się przy dużych rozpiętościach. Analiza inżynierska pokazuje, że do rozpiętości 6 metrów wymagana jest belka dwuteowa o wymiarach 200×100 i wadze 25-35 kg na metr. Na 10 metrów stal potrzebuje przekroju 300×150 przy 60-85 kg na metr. Do aluminium? Ta sama rozpiętość wymaga prawie dwukrotnie większego przekroju, aby osiągnąć równoważną sztywność i wytrzymałość. Większe przekroje oznaczają więcej materiału, a przewaga kosztowa aluminium wyparowuje.

Teraz spójrz na ceny. Regały ze stali ocynkowanej ogniowo w gatunku Q235B kosztują około 6100–6500 RMB za tonę. Stal powlekana cynkiem, aluminium i magnezem w gatunku S350GD+ZM kosztuje 4500–5000 RMB za tonę. Aluminium? Zwykle od dwóch do trzech razy cena stali za tonę. Każdy, kto zajmuje się zaopatrzeniem, wie dokładnie, co ta różnica oznacza dla wyników finansowych.

Jak stal rozwiązała problem korozji

Największą słabością stali zawsze była rdza. Tradycyjna stal ocynkowana ogniowo w zewnętrznych wiatach samochodowych wytrzymuje około 10-15 lat. Ale technologia poszła do przodu.

Powłoka cynkowo-aluminiowo-magnezowa (ZAM) zmienia zasady gry. Ta trójskładnikowa powłoka stopowa (Zn-6% Al-3% Mg) tworzy gęstą strukturę eutektyczną w wyniku ciągłej obróbki zanurzeniowej. Najbardziej imponującą cechą jest zdolność „samonaprawy” krawędzi cięcia – po cięciu lub wierceniu jony magnezu aktywnie migrują do krawędzi cięcia i tworzą warstwę ochronną, zapobiegając rozprzestrzenianiu się czerwonej rdzy. Żywotność korozyjna wynosi od 10 lat w przypadku tradycyjnego cynkowania do ponad 25 lat. Powłoki ZAM osiągają ponad 3000 godzin w testach w komorze solnej, znacznie przekraczając 600 godzin w przypadku konwencjonalnej stali ocynkowanej. Pod koniec 2025 r. Chiny wydały krajową normę dotyczącą blach i taśm stalowych powlekanych w sposób ciągły na gorąco stopem cynku, aluminium i magnezu do systemów mocowania fotowoltaicznych (YB/T 6422-2025), obowiązującą od 30 czerwca 2026 r.

Udoskonalono także samo cynkowanie ogniowe. Przemysł wymaga obecnie grubości powłoki co najmniej 85 mikronów. W niektórych projektach stosowana jest podwójna ochrona – cynkowanie ogniowe i powłoka nawierzchniowa z fluorowęglowodoru, z warstwami cynku o grubości powyżej 85 mikronów i stopniem ochrony IP65 dla środowisk przybrzeżnych. Wiaty stalowe działają teraz niezawodnie nawet na wilgotnych obszarach przybrzeżnych, znacznie zmniejszając długoterminowe koszty konserwacji i ponownego malowania.

Krótko mówiąc, nowe technologie stopniowo niwelują słabość stali pod względem korozji. Gdy żywotność antykorozyjna sięga 25 lat, idealnie pasuje ona do żywotności modułów fotowoltaicznych.

Projekt konstrukcyjny

Największą różnicą między regałami wiatowymi a regałami naziemnymi jest rozpiętość. Mocowania naziemne mają kolumny oddalone od siebie o 2–3 metry; wiaty często mają długość 6, 8, a nawet 12 metrów. Rozpiętość wpływa wykładniczo na obciążenie – przejście z 6 do 12 metrów podwaja rozstaw słupów, ale czterokrotnie zwiększa moment zginający belki głównej. Wzór jest następujący: M = wL²/8 – rozpiętość L jest kwadratowa.

Stal przoduje w tym scenariuszu. Wysoka wytrzymałość, wysoka sztywność – profile stalowe mogą zachować zwartość pod dużym obciążeniem. Typowe materiały stalowe na wiaty samochodowe obejmują stal węglową cynkowaną ogniowo, ocynkowane rury kwadratowe o wysokiej wytrzymałości, belki dwuteowe i konstrukcje z okrągłych rur stalowych – gęste, solidne, o nośności znacznie przekraczającej zwykłe sekcje rur. Dzięki naukowemu projektowi konstrukcyjnemu, grubszym elementom głównym i wzmocnionym usztywnieniom stalowe wiaty bez problemu wytrzymują silny wiatr, obfite opady śniegu i grad.

Aluminium walczy tutaj. Ta sama rozpiętość, to samo obciążenie – aluminium ugina się trzy razy bardziej. Aby zachować te same limity ugięcia, sekcje muszą być większe i cięższe. Większe przekroje oznaczają wyższe koszty materiałów i trudniejszy montaż. Dlatego prawie nigdy nie spotyka się rozwiązań z czystego aluminium w projektach wiat samochodowych o dużej rozpiętości.

Normy również wspierają stal

Wszystkie zmiany normalizacyjne w tym roku faworyzują stal.

W kwietniu oficjalnie opublikowano normę branżową dotyczącą kształtowników stalowych do fotowoltaicznych systemów montażowych (YB/T 6441-2026), obowiązującą od 1 listopada 2026 r. Określa ona klasyfikację, wymiary i wymagania techniczne dla kształtowników stalowych formowanych na zimno i belek dwuteowych walcowanych na gorąco stosowanych w montażu fotowoltaiki. Do wiodących organizacji zajmujących się projektowaniem zaliczają się główni producenci stali, tacy jak Ma'anshan Iron & Steel, Hebei Jinxi Iron & Steel i Ningxia Longxiang New Energy.

W marcu opublikowano normę dotyczącą projektowania wiat fotowoltaicznych (wersja robocza do komentarzy), wyraźnie wymagającą, aby projekt konstrukcji stalowej był zgodny z normą GB 50017. Obciążenia muszą być zgodne z normą GB 50009, z zalecaną stalą Q235B lub Q355B. Lokalny standard Projektu Kodeksu Projektowego dla systemów wytwarzania energii fotowoltaicznej pod zadaszeniem (DB13/T 5814-2023) prowincji Hebei obowiązuje od ponad dwóch lat.

Normy te zapewniają regałom stalowym jasne i możliwe do wyegzekwowania ramy – jakiego gatunku stali użyć, jakiej grubości, jak chronić przed korozją i jak przeprowadzać kontrolę odbiorczą. Dla zespołów zaopatrzeniowych i inżynierów to spokój ducha.

Prawdziwe projekty to w przeważającej mierze stal

Zobacz projekty w tym roku.

Wiata projektowa China Power Construction Shandong Electric Power firmy Datang Jinhua – kolumny ze stali węglowej 250 × 150 × 4,75 mm, belki ze stali węglowej 150 × 100 × 2,75 mm. Wiata fotowoltaiczna firmy Lanzhou Petrochemical o mocy 5,7 MW – rzędy białych, łukowych konstrukcji stalowych. Projekt wiaty stalowej Binjiang Chuangzhi Enterprise Harbour – cena zwycięskiej oferty 3,02 mln RMB. Rozbudowa drogi ekspresowej Szanghaj-Wuhan – nowo wybudowane projekty fotowoltaiczne z wiatami o konstrukcji stalowej w obszarach usługowych. Projekt Honghui New Energy – stalowa konstrukcja ramy portalowej, cała ocynkowana ogniowo.

Co mówią Ci te projekty? Od właścicieli, przez instytuty projektowe, aż po wykonawców, stal pozostaje domyślnym i preferowanym wyborem. Nie dlatego, że nie wzięli pod uwagę aluminium – ale dlatego, że sprawdzili liczby i wybrali stal.

Nasz wniosek

Xiamen Honor Energy działa w branży montażu modułów fotowoltaicznych wystarczająco długo, aby wiedzieć, że istotne decyzje nie są podejmowane pod wpływem impulsu. Stal zapewnia najlepszy ogólny wynik w zastosowaniach w wiatach samochodowych w czterech wymiarach: wytrzymałości, sztywności, kosztu i dojrzałości. Powłoka ZAM rozwiązała problem korozji. Normy zajęły się luką w specyfikacji. Procesy projektowania i budowy konstrukcji stalowych są dojrzałe, dobrze udokumentowane i szeroko rozumiane zarówno przez inżynierów, jak i wykonawców.

Aluminium z pewnością ma swoje miejsce – małe rozpiętości, projekty o wyjątkowo wysokich wymaganiach wizualnych lub przypadki, w których waga jest krytycznym ograniczeniem. Jednak w przypadku projektów wiat samochodowych o dużej rozpiętości i dużej kubaturze – które stanowią zdecydowaną większość rynku – stal jest nieuniknionym głównym rozwiązaniem.

Będziemy kontynuować śledzenie zastosowań stali ZAM i optymalizację konstrukcji stalowych wiat samochodowych o większej rozpiętości przez drugą połowę tego roku. Wiaty samochodowe mogą mieć niewielką powierzchnię, ale wybór materiałów nie jest małą sprawą. Poprawne wykonanie zadania od samego początku oszczędza wszystkim wielu kłopotów w przyszłości.