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近年來，國家對于以光伏、風(fēng)電為代表的新能源發(fā)電大力支持，光伏電站裝機(jī)規(guī)模在政策及市場驅(qū)動(dòng)的背景下，呈現(xiàn)蓬勃發(fā)展之勢。在光伏電站項(xiàng)目設(shè)計(jì)中，總體布置設(shè)計(jì)是電站整體設(shè)計(jì)的第一步，確定了光伏系統(tǒng)的總體技術(shù)方案。

因此，合理的進(jìn)行光伏電站總體布置設(shè)計(jì)，可以提高土地利用率、減少電纜用量、減小線損，同時(shí)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(jì)，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(xiàng)目外部條件

在進(jìn)行光伏項(xiàng)目設(shè)計(jì)前，設(shè)計(jì)人員應(yīng)該對項(xiàng)目的一些外部條件進(jìn)行搜集了解，包括項(xiàng)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(jì)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(jì)時(shí)，設(shè)計(jì)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(jì)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杏绊憽＝Y(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(huì)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(shí)，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(xiàng)目分析成果如下圖：


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：


●根據(jù)地形分析成果計(jì)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：


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(shí)角。

光伏陣列必須考慮前、后排的陰影遮擋問題，并通過計(jì)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(xiàng)目場址的復(fù)雜地形的特點(diǎn)，可通過三維設(shè)計(jì)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(jì)時(shí)，可在軟件中導(dǎo)入等高線地形圖，進(jìn)行坡度坡向分析，計(jì)算出任意日期和時(shí)段，由地形起伏引起的各個(gè)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(dòng)排布，根據(jù)組件陰影長度確定不同的間距，在短時(shí)間內(nèi)實(shí)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)。


●確定項(xiàng)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(jì)邊界，是進(jìn)行光伏電站總平面設(shè)計(jì)的重要輸入條件，在進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，設(shè)計(jì)人員應(yīng)結(jié)合地形圖以及現(xiàn)場實(shí)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(jì)算相關(guān)數(shù)據(jù)，做好設(shè)計(jì)準(zhǔn)備工作

在進(jìn)行光伏電站總體設(shè)計(jì)時(shí)，設(shè)計(jì)人員應(yīng)按電站整體情況計(jì)算出：光伏支架傾角、間距、單個(gè)方陣直流和交流側(cè)容量、單個(gè)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(jì)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(diǎn)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。


●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?yàn)r青路面。道路轉(zhuǎn)彎半徑不小于7m，最大縱坡不能大于16%。


●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(gè)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(xiàng)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(jì)作為設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)中的第一步，合理的的總體布置不僅能對項(xiàng)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(fèi)用，更能使得項(xiàng)目在后期的檢修運(yùn)維中更加方便高效。 

原標(biāo)題：淺談光伏電站總體布置