瑞士洛桑聯邦理工學院（EPFL）與瑞士聯邦雪崩與雪研究所（SLF）的研究人員，利用基于計算流體力學（CFD）的積雪分布建模方法，對一種專為高山環境設計的光伏安裝結構進行模擬，以建立減少積雪堆積的最佳設計實踐。

研究團隊針對奧地利工程公司 Ehoch2 開發的專利垂直光伏結構 Helioplant 進行了模型測試。該結構采用十字形承載框架，并配置四翼式光伏板組合，旨在通過形態設計被動減少積雪在組件表面堆積。

“高山光伏系統在冬季展現出較強的發電潛力，這主要得益于積雪對太陽輻射的反射效應，”論文共同作者 Océane Hames 向 pv magazine 表示，“但積雪覆蓋或掩埋組件也會導致發電損失甚至造成損害。”

另一位共同作者 Yael Frischholz 表示，目前高山地區光伏系統的最優設計仍未完全確立，無論是小規模試點系統還是未來商業化的大型光伏場站。

因此，研究團隊選擇對 Helioplant 結構展開重點分析。

為此，研究人員使用了基于 OpenFOAM 的雪輸運模擬器 Snowbedfoam，對積雪在風力作用下的運動、堆積和漂移行為進行建模。這是該類模型首次被用于光伏組件結構的詳細積雪分析。

Hames 表示，此次模型敏感性分析的目標是為光伏系統規劃者提供可直接采用的設計指南。

研究團隊結合模擬與實地觀測，考察了組件方位角、離地高度、陣列間距、分組規模和整體排列方式等多項參數。分析結果提出了數項初步設計建議，包括：

組件離地高度應大于 0.6 米，以減少積雪淤積；

組件陣列方向應盡量與主導風向保持平行，即盡可能接近 0°；

若采用 45° 等傾角布置，可能會在結構后方形成“無侵蝕積雪帶”，增加維護難度。

研究成果發表于《Cold Regions Science and Technology》期刊。論文結論指出，在將光伏系統從小型試點擴展至商業規模時，將 CFD 模擬與小型試驗場測試結合具有重要意義。

Frischholz 補充稱，該研究方法并不局限于某一種光伏支架類型，研究團隊已對更多傳統行列式光伏陣列進行模擬，并將進一步研究積雪堆積模式與實際發電損失之間的定量關聯，以及在復雜山地地形上的模型拓展。