因此,合理的進(jìn)行光伏電站總體布置設(shè)計,可以提高土地利用率、減少電纜用量、減小線損,同時還可以減少光伏電站中的施工和安裝相關(guān)的工程量,從源頭優(yōu)化設(shè)計,提升系統(tǒng)效率,降低系統(tǒng)損耗,從而增加光伏系統(tǒng)的發(fā)電量。今天我們就來談一談光伏電站的總體布置。
光伏電站總體布置的原則及內(nèi)容
●光伏電站總體布置原則
1、發(fā)電量最優(yōu)的組件布置原則
2、貫徹節(jié)約用地的平面布置原則
3、滿足生產(chǎn)生活需求的基本原則
●光伏電站主要包含內(nèi)容
1、光伏方陣
2、升壓站或開關(guān)站及輔助設(shè)施區(qū)
3、站內(nèi)10kV及以上交流集電線路
4、就地逆變升壓單元
5、站內(nèi)道路及通道
6、安全防護(hù)設(shè)施
光伏電站總體布置的主要內(nèi)容及步驟
●調(diào)研光伏項目外部條件
在進(jìn)行光伏項目設(shè)計前,設(shè)計人員應(yīng)該對項目的一些外部條件進(jìn)行搜集了解,包括項目的所在位置、周邊交通情況、附近的電力接入系統(tǒng)情況等。通過對這些基本情況的了解,能夠使后續(xù)的設(shè)計更加合理。
●分析光伏場區(qū)地形圖和整體地勢
在對光伏場區(qū)進(jìn)行設(shè)計時,設(shè)計人員應(yīng)對場區(qū)的地形地貌情況進(jìn)行了解分析,初步制定光伏區(qū)的整體設(shè)計方案,結(jié)合用地的自然地形和環(huán)境,以及使用性質(zhì)、功能、工藝要求,合理布局,路網(wǎng)結(jié)構(gòu)清晰,辦公和設(shè)備流線合理有序。所選場址的自然坡度、朝向?qū)夥娬揪杏绊?。結(jié)合目前光伏電站施工技術(shù)水平,一般來說,光伏電站場地自然坡度在35°以內(nèi),均可進(jìn)行施工安裝,如果坡度再大,就會增加大量的施工成本。
光伏場地坡度朝向正南方,最有利于光伏電站布置。朝南而且還可以縮小組件支架南北向坡度。所以在光伏電站選址時,要選擇合理的坡度及朝向,才能夠滿足光伏電站建設(shè)要求。
地形坡度分析
采用軟件對場址局部地形坡度進(jìn)行分析,按0~3°(坡度0~5.234%)、3~20°(坡度5.234~34.2%)、>20°(坡度>34.2%)對地形圖進(jìn)行分析,某項目分析成果如下圖:
場址坡度分析圖
地形朝向分析
采用軟件對場址局部地形朝向進(jìn)行分析,具體如下圖:
地形朝向分析示意圖
●根據(jù)地形分析成果計算前后排間距
以固定式光伏陣列為例,光伏組件南北間距示意如下圖所示:
間距計算示意圖
D——遮擋物與陣列的間距;
H——遮擋物與可能被遮擋組件底邊的高度差;
φ ——當(dāng)?shù)鼐暥?
A——太陽方位角;
d——太陽赤緯角;
h——時角。
光伏陣列必須考慮前、后排的陰影遮擋問題,并通過計算確定陣列間的距離或光伏陣列與建筑物的距離。
針對不同項目場址的復(fù)雜地形的特點,可通過三維設(shè)計軟件進(jìn)行組件排布,可以根據(jù)地形隨坡就勢,因地制宜,進(jìn)行靈活、科學(xué)、高效的布置,如變間距,東西向高度差,不利地形的精準(zhǔn)避讓。
采用三維軟件設(shè)計時,可在軟件中導(dǎo)入等高線地形圖,進(jìn)行坡度坡向分析,計算出任意日期和時段,由地形起伏引起的各個位置組件產(chǎn)生的陰影影響區(qū)域,以及各種建(構(gòu))筑物產(chǎn)生的陰影影響區(qū)域。還可以進(jìn)行光伏組件的自動排布,根據(jù)組件陰影長度確定不同的間距,在短時間內(nèi)實現(xiàn)精確排布,并具備批量調(diào)整的功能,可對支架間距和陰影遮擋進(jìn)行量化呈現(xiàn)。
三維軟件布置功能示意圖
●確定項目用地紅線,繪制可布置區(qū)域
用地紅線是光伏場區(qū)的設(shè)計邊界,是進(jìn)行光伏電站總平面設(shè)計的重要輸入條件,在進(jìn)行設(shè)計時,設(shè)計人員應(yīng)結(jié)合地形圖以及現(xiàn)場實際情況對紅線范圍內(nèi)需避讓的建構(gòu)筑物,根據(jù)相關(guān)規(guī)程規(guī)范進(jìn)行合理避讓,繪制可布置范圍。
●計算相關(guān)數(shù)據(jù),做好設(shè)計準(zhǔn)備工作
在進(jìn)行光伏電站總體設(shè)計時,設(shè)計人員應(yīng)按電站整體情況計算出:光伏支架傾角、間距、單個方陣直流和交流側(cè)容量、單個方陣逆變器數(shù)量、光伏電站的總?cè)萘康葦?shù)據(jù)。
●根據(jù)計算數(shù)據(jù),繪制標(biāo)準(zhǔn)方陣
光伏方陣應(yīng)根據(jù)站區(qū)地形、設(shè)備特點和施工條件等因素合理布置。大、中型地面光伏電站的光伏方陣宜采用標(biāo)準(zhǔn)單元模塊化的布置。標(biāo)準(zhǔn)方陣宜布置方正并考慮預(yù)留箱變、高低壓電纜和道路位置。
三維軟件布置效果圖
●布置標(biāo)準(zhǔn)方陣,規(guī)劃場區(qū)內(nèi)外道路
光伏電站的主要進(jìn)站道路應(yīng)與場區(qū)周邊路網(wǎng)相連接,應(yīng)該做到連接短捷且方便行車。光伏電站的主要道路可采用泥結(jié)碎石路面、混凝土路面或瀝青路面。道路轉(zhuǎn)彎半徑不小于7m,最大縱坡不能大于16%。
200MW光伏項目總平面布置圖
●考慮周圍路網(wǎng)情況,布置圍欄及大門
大、中型地面光伏發(fā)電站站區(qū)可設(shè)置一到兩個出入口,其位置應(yīng)使站內(nèi)外聯(lián)系方便。
結(jié)語
隨著新能源項目的基地化發(fā)展,光伏電站的建設(shè)逐步向著規(guī)模化和集中化的方向發(fā)展,總圖設(shè)計作為設(shè)計環(huán)節(jié)中的第一步,合理的的總體布置不僅能對項目前期的工作進(jìn)行合理優(yōu)化,加快建設(shè)進(jìn)度,減少基建費用,更能使得項目在后期的檢修運維中更加方便高效。
原標(biāo)題:淺談光伏電站總體布置