山地光伏电站设计 林峰20160521

河北邯郸涉县 20兆瓦光 伏发电 项目项目建议 书 协鑫新能源投资（中国）有限公司 2015年 6月 14日 山地光伏电站设计山地光伏电站设计 2016年 5月 21日 上海 林峰 汉能光伏应用集团光伏专家 全国热线： 400-680-6516 1. 山地光伏电站概述 2. 山地光伏电站设计 3.山地光伏电站设备选型 4.山地光伏电站案例 山地光伏电站建设背景 随着光伏电站逐年增加，日照好、地势平坦、建设条件好的土地资源日 趋减少，依靠农业、湖泊、山地等建设条件次之的土地逐渐成为光伏电站的 土地建设资源，尤其以山地光伏电站建设，近年逐步增加。 一一 . 山地光伏电站概述山地光伏电站概述 山地光伏电站特点 山地光伏电站是在山地、丘陵等复杂地形条件下建设的光伏电站，建 设地表起伏不平、朝向各异、局部伴有山沟，可安装面积相对分散。设计 建设难度和成本较大，存在光伏方阵布置与自然环境的协调性差，系统匹 配损失大，设计、施工难度大，成本控制难，运维成本高等问题。但具有 土地成本地、管理方便（山区人少）、对居民生活扰动小等优势。 1. 山地光伏电站概述 2. 山地光伏电站设计 3.山地光伏电站设备选型 4.山地光伏电站案例 二二 . 山地光伏电站设计山地光伏电站设计 1） 根据资源现状、地形条件及自然环境，在满足相关技术规范和要 求的基础上，选择合适安装方式、设计方阵支架和基础，以保证方阵与地 形有较高的协调性，土地资源能得到最大化利用； 山地光伏电站设计思路 2）选择合适设备、设备布置方案、组串和方阵连接模式等，保证 系统中设备间有较高的匹配性，使系统效率、设备安全性和经济性达到 最优化； 山地光伏电站设计思路 山地光伏电站设计思路 3）如何根据地质条件和自然环境，设计电站的场内道路、土建、 消防、给排水等，保证电站具有较高的安全性，降低投资和减少对地 表的扰动； 1）地理位置信息 从 Google Earth获取项目所在地经纬度、海拔高度等地理位置信息，通过 卫星地图对项目地地形地貌有直观的了解。 山地光伏电站设计 2）计算最佳倾角 将地理位置信息导入 Pvsyst软件，查询项目所在地辐照数据，计算项目所 在地最佳倾角。 山地光伏电站设计 3）分析地形图 对地形图不同坡度山坡、不同方位角山坡进行分类，然后确定不同地块的 阴影遮挡距离。（ 30°、 7°） 山地光伏电站设计 4）组件排布 根据之前的不同分块不同间距，进行组件排布，再根据此区域所需容量进 行组件排布优化。 山地光伏电站设计 5）厂区道路 厂区道路尽量利用厂区原有道路，结合组件排 布分区并避让坟地、基本农田等未利用土地。 山地光伏电站设计 6）箱逆变位置 逆变器、箱变等电气设备布置在地形地貌满足的情况下，尽量安放在 组件阵列中间区域和厂区道路两旁。 山地光伏电站设计 7）集电线路设计 汇集线路不一定沿路敷设，根据厂区地形地貌在满足规范的要求下灵 活调整。 山地光伏电站设计 8） 光伏支架安装方式 山地光伏电站中，支架一般分两种方 式安装，一种是做适度场平，将场地沿坡 方向做成梯田状尽心安装，这种方式工程 量较大，但支架安装方便，支架间间距好 掌控；另一种是随坡就势，一般对场地场 平工程量较小，但支架安装难度较大，支 架间间距不好掌控，容易造成阴影遮挡。 目前山地光伏电站中，一般地势平缓的场 区选择随坡就势安装，坡度较大，地形复 杂的建议做适度场平后安装。（竖 2，横 4） 山地光伏电站设计 9） 光伏支架设计 支架强度较平地需提高，因为山地未经开发，地表往往被植被和森林 覆盖，地表高低起伏，地形高差大，场区容易形成不同于平地的山风，按 照平地对支架强度（承载力和抗拔力）的要求进行设计，建成后，支架损 毁率会提高。 山地光伏电站设计 9） 光伏支架设计 山地光伏电站设计 单 个 阵 列用 钢 量 统计 (33.5m/s基本 风压 0.7) 序号 名称 规 格 材 质 长 度 数量 备 注 （ m） 1 斜梁 C100X40X15X2.0 Q235B 3.1 5 2 前立柱 ∅83x2.5 Q235B 1.123 5 3 后立柱 ∅83x2.5 Q345B 1.96 5 8.50 4 檩 条 C100x40x15x2.0 Q345B 11.09 4 24.58 5 前斜撑 L60x2.5 Q235B 1.258 5 33.09 6 后斜撑 L60x2.5 Q235B 1.429 5 7 抱箍 ∅83x50x5 Q235B 0.25 18 8 檩 托 L75x50x5 Q235B 0.05 20 9 檩 条拼接件 L104x54x4 Q235B 0.25 4 10 柱 顶连 接件 -3X80 Q235B 0.15 10 11 水平支撑 ∅12 Q235B 3.5 4 单 个 组 件 发电 量（ w） 单阵 列 组 件个数 2x11排布 用 钢 量（吨/Mw） 260 22 60.19 9） 光伏支架设计 山地光伏电站设计 单 个 阵 列用 钢 量 统计 (40m/s基本 风压 1.0) 序号 名称 规 格 材 质 长 度 数量 备 注 （ m） 1 斜梁 C100X50X20X2.0 Q235B 3.1 5 2 前立柱 ∅95x2.5 Q235B 1.123 5 3 后立柱 ∅95x2.5 Q345B 1.96 5 9.77 4 檩 条 C100x50x20x2.0 Q345B 11.09 4 28.23 5 前斜撑 C60x40x15x2.0 Q235B 1.295 5 38.00 6 后斜撑 C60x40x15x2.0 Q235B 1.47 5 7 抱箍 ∅95x50x5 Q235B 0.25 18 8 檩 托 L75x50x5 Q235B 0.05 20 9 檩 条拼接件 L104x54x4 Q235B 0.25 4 10 柱 顶连 接件 -3X80 Q235B 0.15 10 11 水平支撑 ∅12 Q235B 3.5 4 13 背后拉杆 连 接件 L100x63x6 Q235B 0.06 8 单 个 组 件 发电 量（ w ） 单阵 列 组 件 个数 2x11排布 用 钢 量（吨 /Mw） 260 22 67.96 9） 光伏支架设计 山地光伏电站设计 风 速（ m/s） Q235用 钢 量（t/Mw) Q345用 钢 量（t/Mw) 总 用 钢 量（ t/Mw) 33.5 27.1 33.09 60.19 40 29.96 38 67.96 钢 材 单 价（元 /t) 6000 6200 总 价（万元 /Mw） 33.5（ m/s） 162600 205158 36.7758 40（ m/s） 179760 235600 41.536 差 额 （万元 /Mw） 4.7602 ` （元 /W) 0.047602 9） 基础设计 山地光伏电站设计 光伏支架桩型取决于地形地貌，根据地勘报告选择合适的桩型 9） 基础设计 山地光伏电站设计 微孔灌注桩 管桩 螺旋桩 1. 山地光伏电站概述 2. 山地光伏电站设计 3.山地光伏电站设备选型 4.山地光伏电站案例 1）光伏组件固定方式 光伏组件安装目前主要是压块安装和螺栓锚固，压块安装比较牢固，但长时间会使 压块滑落，需定期对其进行紧固，增加运维工作量。螺栓锚固对组件质量有一定要求， 风大地区相对压块安装易造成组件边框固定处撕裂，但固定牢靠，不需要经常进行紧固 ，降低运维工作量，相对压块安装成本较底。 压块 螺栓 三三 . 山地光伏电站设备选型山地光伏电站设备选型 山地光伏电站设备选型 压块 松 组 件滑落 光伏组件安装方式存在的隐患 山地光伏电站设备选型 目前可用于山地的逆变器有四种， A型组串式逆变器、 B型山地形集中式 逆变器、 C型常规集中式逆变器、 D型集散式逆变器。四种逆变器各有特点， 现简单介绍四种逆变器适用情况供行业能人士参考。 2）逆变器选型 山地光伏电站设备选型 A型组串式逆变器 组串式逆变器单台容量小，适合山地电站的应用，相对可以带来更 高的发电量。但由于组串式逆变器单台容量小，建议小型山地光伏电站 使用，如在大型山地形地面电站使用组串逆变器达上千台后，容易造成 系统谐波震荡，给电站带来一定安全风险。 山地光伏电站设备选型 B型山地型集中式逆变器（ 500-630KW） 山地型集中式逆变器适用于大型山地电站，多组 MPPT的逆变器设 计是针对山丘电站开发的方案机型，保持集中型逆变器在经济性、稳定 性、和电网友好性的优势同时，将同一朝向布置的组件规模控制在 125KW，兼顾了设计施工的可行性和运营发电的高效性， 但目前使用率不是太多，其性能指数有待验证。 山地光伏电站设备选型 C型常规集中式逆变器 适用于常规平坦地形逆变器只有 1-2路 MPPT，易受现场各种复杂 情况的影响，导致 MPPT跟踪曲线出现多个波峰对系统寿命、发电量都 有影响。但其成本较低，目前大多集中式光伏电站中一直沿用。 山地光伏电站设备选型 D型集散式逆变器（ 500-630KW） 集散式逆变器通过提升系统交直流端口电压、降低线损等传输损 耗、采用多路 MPPT技术，减小组件各种失配损失，提高发电量，但目 前使用率不是太多，其性能指数有待验证。