“項目建設(shè)用地環(huán)境不同,光伏支架的選型要求自然不同。在新能源用地越來越緊張的情況下,隨著光伏發(fā)電技術(shù)發(fā)展,光伏電站用地也在向著坡地、沙地甚至是海洋進發(fā),對光伏支架的選型提出了新挑戰(zhàn)。”在日前舉行的“光伏支架和跟蹤系統(tǒng)發(fā)展現(xiàn)狀與應(yīng)用前景”研討會上,西北勘測設(shè)計研究院有限公司新能源工程院總工程師惠星指出,支架綜合優(yōu)選在未來光伏電站建設(shè)施工中的重要性將愈加凸顯。
那么,光伏支架選型要考量哪些因素?跟蹤支架、柔性支架等新技術(shù),在推廣應(yīng)用中又有哪些新特點呢?
綜合地理條件、限電情況、
競標規(guī)則進行優(yōu)選
惠星表示,在支架選型過程中,要充分考慮地形地貌、地質(zhì)條件、用地面積等因素。“例如,平單軸支架對地形的坡度有一定要求,坡度大于10度的地區(qū),通常就不適宜安裝平單軸支架,而在這一點上,固定支架適用面更廣。再如,若采用可調(diào)支架,還要考慮電站所處的位置,運維人員是否便于到達,以及是否方便后續(xù)調(diào)整操作。”惠星表示,在條件允許的情況下,推薦采用固定可調(diào)、平單軸跟蹤、仰角可調(diào)雙軸跟蹤等先進技術(shù)提升發(fā)電量。
除客觀的自然條件外,惠星指出,電站的各項稅費、環(huán)保要求和限電等因素,亦是綜合優(yōu)選過程中需要參考的重要指標。“很多時候,發(fā)電量提升并不一定就會提高綜合收益。根據(jù)現(xiàn)實情況,電站是不是面臨限電問題、限電比例有多少、保障性收購小時數(shù)的執(zhí)行情況等都應(yīng)該納入考量,綜合測算支架產(chǎn)品的投資回報和經(jīng)濟性。”
另要根據(jù)不同項目的實際情況進行考量。惠星表示,具體的競標優(yōu)選規(guī)則也在很大程度上影響著支架選型。“在此前的光伏領(lǐng)跑基地項目中,系統(tǒng)效率越高、電價越低,競標得分越高,這時候就需要尋求價格和發(fā)電量的平衡點,從而選取合適的支架。而在最近公布的山東海上光伏優(yōu)選規(guī)則下,技術(shù)方案特別提出了基礎(chǔ)設(shè)計安全性的要求,這就要求在支架選型中更加側(cè)重安全性能考量。”
跟蹤支架市場擴容
技術(shù)細節(jié)還需優(yōu)化升級
從提高發(fā)電量角度出發(fā),與傳統(tǒng)固定支架相比,跟蹤支架通過實時調(diào)節(jié),可以讓光伏組件朝向陽光照射的最佳角度,進而提升發(fā)電效率。記者了解到,當(dāng)前,隨著國內(nèi)風(fēng)光大基地建設(shè)的持續(xù)推進,跟蹤支架的市場需求也開始擴大。
“早年間,跟蹤支架的故障率確實比較高,而且受制于技術(shù)原因,適配的地形也不多。”江蘇中信博新能源科技股份有限公司中信博風(fēng)工程研究院院長陳昌宏表示,無論是設(shè)計院還是業(yè)主方,對跟蹤支架的態(tài)度一度比較保守。
陳昌宏介紹,從全球范圍來看,去年跟蹤支架的出貨量已經(jīng)超過5100萬千瓦,同比增長約為12%。預(yù)計2022年-2030年,太陽能跟蹤支架的市場需求將超過6.6億千瓦。“盡管我國對跟蹤支架的接受度相對較低,但就總量而言,我國仍是亞洲最大的跟蹤支架安裝市場。”
陳昌宏表示,隨著市場規(guī)模繼續(xù)擴大,跟蹤支架在諸多環(huán)節(jié)還需要進行技術(shù)優(yōu)化和創(chuàng)新。“例如,在一些山地、坡地上,主軸的萬向接頭就是較為常見的故障點之一,這就是技術(shù)升級方面需要發(fā)力的地方。此外,大幅面組件的兼容、適配雙面組件的優(yōu)化設(shè)計等,都是跟蹤支架后續(xù)發(fā)展中需要著力解決的問題。”
柔性支架適用復(fù)雜地形
標準規(guī)范有待完善
得益于沙漠、戈壁、荒漠的地形條件,大基地項目在支架選型過程中,對于安裝坡度、組件下方運行環(huán)境等方面的要求并不算嚴苛。但在無法推行大基地模式的西南山區(qū)和中東部地區(qū),如何適應(yīng)復(fù)雜多樣的地形顯得更為迫切。
“柔性支架的最大特點就是跨度大、凈空高,組件下空間充足,有利于開展‘光伏+’項目。”長江勘測規(guī)劃設(shè)計研究有限責(zé)任公司高級工程師袁博稱,柔性支架可以跨越復(fù)雜地形,非常適合魚塘、復(fù)雜山坡地、污水廠、灘涂、水渠等地的光伏安裝。
以三峽新能源泗洪國家領(lǐng)跑者光伏電站為例,羲和電力有限公司設(shè)計研究院副院長鄧霞表示,這一項目組件安裝的最低點距離地面超過4米,東西向跨距33米左右,南北向組件間距3.25米。“項目投運以來,經(jīng)歷了各類氣象條件的考驗,運行狀態(tài)很好,實際發(fā)電量也超出了預(yù)期值。”
不過,受制于技術(shù)特性,柔性支架的實際應(yīng)用也存在挑戰(zhàn)。袁博舉例,針對電站可能面臨的氣象條件,由于柔性組件剛度較小,最關(guān)鍵問題是抑制風(fēng)振。對此,需采取增加地錨、抗風(fēng)索桁架等必要的抗風(fēng)措施,在設(shè)計過程中,往往還要通過風(fēng)洞實驗來驗證結(jié)構(gòu)系統(tǒng)的穩(wěn)定性。“在設(shè)計方面,柔性支架的結(jié)構(gòu)分析較為復(fù)雜,影響因素較多,暫無相關(guān)的國家設(shè)計規(guī)范和技術(shù)標準。這些都是柔性支架未來發(fā)展過程中需要解決的問題。”
原標題:光伏電站上山下海 支架選型如何匹配