光伏支架在光伏系统中起到的作用是支撑和固定光伏组件，确保它们能够稳定地接收太阳光并将其转换为电能。同时，光伏支架还能调节光伏组件的角度和朝向，以提高能量转换效率，并保护组件免受外部环境的损害。这些功能使得光伏系统能够更高效、更可靠地运行，为人们提供清洁、可再生的能源。
光伏支架基础是光伏支架系统的重要组成部分，它为光伏支架提供了稳固的支撑，确保光伏组件在各种气候条件下安全稳定地运行。光伏支架基础的选择需根据安装地点的地质条件、气候条件和工程要求来确定。
什么是光伏支架基础？
光伏支架独立基础是指在光伏发电系统中使用的一种基础结构，用于支撑光伏支架和太阳能电池板，承受光伏支架和太阳能电池板的重量以及风力、雪负荷等外部荷载。因此，它需要具有足够的承载能力和稳定性，以确保光伏发电系统的安全运行。
光伏支架通常采用的基础形式有钢筋混凝土独立基础、钢筋混凝土条形基础、螺旋钢桩基础、钢筋混凝土桩柱基础、岩石锚杆基础等。
什么是钢筋混凝土独立基础？
钢筋混凝土独立基础是最早采用的传统光伏支架基础形式之一，也是适用范围较广的一种基础形式，它是在光伏支架前后立柱下分别设置钢筋混凝土独立基础，由基础底板和底板之上的基础短柱组成。
短柱顶部设置预埋钢板(或预埋螺栓)与上部光伏支架连接，需要一定的埋深和一定的基础底面积；基础底板上覆土，用基础自重和基础上的覆土重力共同抵抗环境荷载导致的上拔力，用较大的基础底面积来分散光伏支架向下的垂直荷载，用基础底面与土体之间的摩擦力以及基础侧面与土体的阻力来抵抗水平荷载。
钢筋混凝土独立基础优点是传力途径明确，受力可靠，适用范围广，施工无需专门施工机械。这种基础形式抵抗水平荷载的能力较强。
什么是钢筋混凝土条形基础？
钢筋混凝土条形基础是指通过在光伏支架前后立柱之间设置基础梁，从而将基础重心移至前、后立柱之间，增大了基础的抗倾覆力臂，可以仅通过基础自重抵抗风荷载造成的光伏支架倾覆力矩；同时由于条形基础与地基土接触面积较大。
钢筋混凝土条形基础可在场地表层土承载力较低的情况下采用，适用于场地较为平坦、地下水位较低的地区。由于现浇钢筋混凝土条形基础可以通过较大的基础底面积获得足够的抗水平荷载的能力，因此不需要较大埋深，一般埋深 200~300mm即可，所以大大减少了土方开挖量。
钢筋混凝土条形基础这种基础形式具有更好的抵抗载荷能力，不需要专门的施工机具，施工工艺简单。
什么是螺旋钢桩基础？
螺旋钢桩基础又称钢制地锚，是日益广泛使用的光伏支架基础形式，它是在光伏支架前、后立柱下均采用带有螺旋状叶片的热浸镀锌钢管桩，螺旋叶片可大可小、可连续可间断，螺旋叶片与钢管桩之间采用连续焊接。施工过程中，可用专业机械将其旋人土体中。
螺旋钢桩基础上部露出地面，与上部支架立柱之间通过螺栓连接。其受力机理与日常生活中常见的螺丝钉相似，用配套机械将其旋人土体中，通过钢管桩桩侧与土体之间的侧摩阻力，尤其是螺旋叶片与土体之间的咬合力抵抗上拔力及承受垂直荷载，利用桩体、螺旋叶片与土体之间的桩土相互作用抵抗水平荷载。
螺旋钢桩基础的优点突出，其施工速度快，施工无需场地平整，无土方开挖量，可根据光伏场区地质条件选用多种形式。并且具备非常好的环保性能，能够最大限度保护场区植被，对环境影响较小，场地易恢复原貌。
螺旋钢桩方便调节上部支架，可根据地势调节支架高度。桩体表面的镀锌层具有耐腐蚀的特点，可保证螺旋桩在地下具有可观的承载力，所以螺旋钢桩可视情况进行二次利用。
什么是钢筋混凝土桩柱基础？
钢筋混凝土桩柱基础分为现浇钢筋混凝土桩柱和预制钢筋混凝土桩柱两种。
现浇钢筋混凝土桩柱采用直径约300mm的圆形现场灌注短桥作为支架生根的基础，桩入土长度约 2.0m，露出地面300~500mm，桩入土长度根据土层的力学性质确定，顶部预埋钢板或螺栓与上部支架前、后立柱连接。
现浇钢筋混凝土桩柱受力机制与钢筋混凝土灌注桩相同，利用桩侧与土体之间的侧摩阻力抵抗支架在环境荷载作用下产生的上拔力，利用桩侧与土体之间的侧摩阻力及桩端与持力层之间的端阳力共同承受支架向下的荷载。
现浇钢筋混凝土桩柱先在土层中成孔，然后插人钢筋，再向孔内灌注混凝土即可。优点是节约材料、造价较低、施工速度较快。
预制钢筋混凝土方桩通常是在工厂预制，故而桩体规整，桩身质量容易保证，抗腐蚀能力较强。由于预制桩一般是锤击(或者静压)人土，其施工效率较高，施工周期较短。
此外，因为预制桩是挤土桩，对周边土有挤密作用，从而有较强的抗拔能力，能有效抑制光伏支架基础在遇强风时被拔出。
什么是岩石锚杆基础？
钢锚杆基础多用于较硬的土层，如砾砂层、基岩等，钢锚杆表面设叶片或设置直径很小的连续螺旋叶片，施工时需要采用机械在较硬的土层中预成孔，成孔直径大于钢锚杆直径，插入钢锚杆后灌注水泥浆，钢锚杆上部与支架柱连接。钢锚杆基础适用于较坚硬的基岩等土层。
如果要在岩石地基上(尤其是在山坡岩面上)建设光伏电站，岩石锚杆基础将成为首选的基础形式。岩石锚杆基础对岩石地基有一定的要求，需要岩石地基是中风化岩或者是微风化岩，强风化岩则不宜采用岩石锚杆基础。
同时，还需要岩石地基不能存在明显的节理，以防在施工过程中岩石顺着节理开裂，从而导致岩石锚杆基础失效。
岩石锚杆基础在进行岩土工程勘测时，应根据具体情况适当增加钻孔数量，以确保岩层信息全面、详实、可靠。
选择合适的光伏支架基础型式
的关键因素
选择合适的光伏支架基础型式主要依据几个关键因素：
地理和地质条件：
地表的土壤类型（如黏土、沙土、岩石）、地耐力、地下水位高度、地震烈度等都会影响基础设计。例如，软土或沙地适合使用螺旋桩或预埋混凝土块；而硬质岩层则适合地脚螺栓或直接锚固。
环境条件：
包括风速、雪载、冰雹等自然因素，以及是否靠近海岸（考虑盐雾腐蚀）。强风地区需要更强固的混凝土基础，而腐蚀性环境中则需选择耐腐蚀材料。
项目规模与布局：
大型地面电站倾向于使用混凝土灌注桩或预制块基础，以快速安装和大规模部署；屋顶光伏系统则选择根据屋顶类型（坡屋面或平屋面）定制的支架，或考虑屋顶承重能力的悬挂式或轨道基础。
成本预算：
不同基础型式的材料和施工成本差异大，需要综合考虑初期投资与长期维护成本。例如，虽然混凝土基础初始投资较高，但其耐用性可能带来长期效益。
安装速度与便捷性：
项目时间线紧张时，选择易于安装的基础型式如螺旋桩或预制块更为合适，它们能减少现场工作量和缩短工期。
可调节性与扩展性：
对于需要调整光伏板角度或未来扩展的系统，选择轨道基础或设计时预留扩展接口的支架基础更为适宜。
运维便利性：
考虑基础设计是否便于后续的运维，如是否易于接近检查和维修，以及是否有利于植被管理和排水。
环境影响评估：
减少对地表的破坏和生态影响也是选择基础型式时的一个考量点，如浮动基础对水体的影响最小。
来源：能课堂、慧铭达电子科技有限责任公司、广州尚能新能源科技有限公司
