關于某光伏電站總圖設計與布置分析

郭東凱

摘 要：在本文中主要以某光伏電站的實際情況為例分析設計光伏電站的情況，通過實設計合理的支架傾角、管理站區、規劃陣列間距和道路情況，從而提升光伏電站中的設計科學性。

關鍵詞：某光伏電站；總圖設計；布置分析

當前，我國推進許多大型的光伏電站建設，在降低建設光伏電站成本方面成為當前較大的問題。其中在實踐工程中，總圖設計屬于光伏電站中重要的部分，主要內容包括：豎向設計、傾角設計、間距設計、光伏電站中的防洪以及排洪設計等[1]；而在實際建設方面則需要充分考慮電站的地地址、光伏陣列、箱變等位置，并通過合理的布置而有效為人們提供良好的服務。本文結合案例分析具體的設計以及布局情況，希望能夠有效提升土地的利用率以及降低建設成本。

一、簡述項目背景

某地擬建一座光伏電站，其總裝機的容量是20MWP。該地區的地形地貌情況如下：地層巖性地區其地勢平緩，而且呈現出從東北逐漸向西南傾斜的情況，其坡度大約是30～50度，而且地形具有良好的完整性。而電站所在位置地形十分開闊，而且出現一定的起伏。在沿坡的方向分有季節性的沖溝，其中的沖溝寬度范圍為2至5m，而沖溝的性質呈現出“箱”型谷，其中切割深度大約是0.2至2m。技術參數分析，在該場地中建設光伏電站，其場地類別屬于II類；而地震設的防烈度是7度，在設計中地震加速度值是0.10g，風壓是0.8kN/m.2，通過勘察可知，其深度范圍中沒有揭地下水，因此，在本工程中不需要分析地下水所帶來的影響。

二、分析光伏電站中的總圖設計情況

（一）分析光伏陣列的間距計算情況

在某地所擬建的光伏電站中，參照光伏電站的設計規范需要工作人員對光伏方陣的排列情況和布置列之間的間距控制好，能夠最大限度保證光伏電站可以每天9：00至15：00的時間范圍匯總接受太陽光，并且在此時段中保障前、后、左和右之間是互不遮擋的。如下圖，如果太陽光線照射在第一組的陣列頂點情況下，即圖中的A點位置時，就會第二組的陣列中投出陰影，即點A1，此時就需要設計第二組的陣列中保證其各個組件能夠高于最低點，這就可以防止遮擋主第二組電池板的光線。

（二）分析光伏支架的傾角設計策略

在建設光伏電站中，設計支架的傾角采用的是全球光伏業最先進的技術軟件，即PVsyst，通過該軟件可以對光伏系統和支架的實際所需要的傾角科學的計算出來，這可以保障全年最大的發電量。除此之外，工作人員還可以通過不斷調整傾角的情況而可控制太陽輻射的損失量，從而促進光伏電站為人們提供良好的電能資源。結合某地的月均太陽輻照量可知，需要在傾角設計方面出現對應的調整，即當傾角為30度時，全年所獲得的發電量大約為1862KWh·m.2，當傾角為33度時，此時全年所獲得的發電量大約為1863KWh·m.2，而當傾角為34度時，全年所獲得的發電量大約為1862KWh·m.2，當傾角為35度時，全年所獲得的發電量大約為1861KWh·m.2。通過分析可知，支架的傾角為30至33度為最佳，在此情況下，全年可以獲得最大的輻射量，隨著支架角度不斷增加[2]，其發電量則會出現下降的情況。

（三）防洪和排洪設計分析

在光伏電站中，其防洪、排洪工作十分重要，這是充分保障光伏電站安全性的重要措施，因此，在總設計中需要給予高度重視。首先，光伏電站中需要考慮的是設備間的情況，例如針對光伏箱變以及逆變器室、中控室以及變壓器等的情況，通常情況下需要筑物在五十年遇見的防洪設備標準；其次，針對其他的區域中的防洪工作，則需要參照光伏電站所在地實際狀態做出詳細分析，并且設計良好的排洪溝，從而使得受到洪水災害的情況下則刻意使得雨水沿著溝渠有效排出溝外。

（四）分析光伏電站中的豎向設計情況

在光伏電站設計中，豎向設計需要按照電站所在地形情況、氣象條件以及地質情況而確定相關的配套設施、排水坡向、道路設計標高和工程量等。在原則上，設計者會重點關注自然地形而設計，通過此方式可以減少光伏電站中的土方工程量。在本工程中，沿坡主要分布的是季節性的沖溝，而且沖溝寬度范圍為2至5 m左右，其中還有沖溝“箱”型，同時其切割深度范圍是0.2至2 m，因此，在豎向設計中就需要有效布局光伏的陣列，針對沖溝地區而保障場平。

三、光伏電站中總圖布置情況分析

（一）布置光伏的陣列、箱變和逆變器策略

在本光伏電站建設中，在開工之前就需要按照場區中的沖溝情況就坡度原則而保障局部場平，并且對場區坡向以及坡度相近的區域則可以劃分對應的用地單元進行規劃，為了能夠保證電站獲得最大的電量，組件設計需要朝南布置。但是從電站建設節約成本角度分析，利用自然地形的情況而實施土方開挖，進而有效排出場區排水的效果。

（二）道路布置分析

在光伏電站中布局道路的作用就是保障施工期間能夠有效安置對應的設施，例如支架的基礎、箱變、分站房、支架以及光伏組件，同時實施日常維護和消防工作能夠順利進行。在本項目中，在道路設計中需要堅持節約用地以及降低投資的原則，并保障進場道路能夠在各個方位都可以直接具有良好的通暢性，有效提升電站建設中設備運輸的效率。

四、結語

由于建設光伏電站項目中會出現許多不確定的因素，而且其占地面積可以根據實際情況做出調整，因此，這就需要對光伏電站的情況設計好對應的建設總圖，同時布置還光伏電站中的方陣陣列、道路情況以及建（構）筑物場地，從而提升光伏電站的建設效率，同時有效實現降低成本以及節約用地的目標。

參考文獻：

[1]鄧衛，裴瑋，沈子奇，等.基于IEC61850的光伏電站SCADA系統[J].太陽能學報，2016，37（3）：772-779.

[2]周林，任偉，廖波，等.并網型光伏電站無功電壓控制[J].電工技術學報，2015，30（20）：168-175.