華能德州水上漂浮式光伏發(fā)電項(xiàng)目施工難點(diǎn)解決方案淺析

摘 要：國(guó)內(nèi)外的水上漂浮式光伏電站大多是規(guī)模小、環(huán)境條件簡(jiǎn)單的項(xiàng)目，因此其已有的項(xiàng)目經(jīng)驗(yàn)不足以為大規(guī)模同類(lèi)項(xiàng)目提供參考。詳細(xì)介紹了華能德州丁莊水庫(kù)光伏發(fā)電項(xiàng)目的設(shè)計(jì)和實(shí)施過(guò)程，總結(jié)并提煉了同類(lèi)型光伏電站的設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)及要點(diǎn)，完善了相關(guān)設(shè)計(jì)細(xì)節(jié)，探明了大型水上漂浮式光伏電站的施工難點(diǎn)，提供了解決方案，并進(jìn)行了驗(yàn)證。結(jié)果顯示：所提供的方案極大地提升了漂浮式光伏方陣尺寸的上限，減少了對(duì)水體環(huán)境的影響，節(jié)約了投資成本，為水上漂浮式光伏電站的未來(lái)發(fā)展提供了寶貴的經(jīng)驗(yàn)和參考。

關(guān)鍵詞：水上漂浮式光伏電站；光伏方陣；施工難點(diǎn)；設(shè)計(jì)要點(diǎn)；設(shè)計(jì)細(xì)節(jié)

中圖分類(lèi)號(hào)：TM615 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

收稿日期：2024-08-23

基金項(xiàng)目：近海漂浮式光伏關(guān)鍵技術(shù)研究與新型技術(shù)應(yīng)用研究（CEEC2022-ZDYF-04）

通信作者：馬驥（1981—），男，碩士、高級(jí)工程師，主要從事電力工程設(shè)計(jì)項(xiàng)目管理及建筑專(zhuān)業(yè)設(shè)計(jì)方面得研究。j1.ma@sepec.com.cn

0" 引言

目前，國(guó)內(nèi)外已存在一些規(guī)模小且環(huán)境條件相對(duì)簡(jiǎn)單的水上漂浮式光伏發(fā)電項(xiàng)目。然而，已有的項(xiàng)目經(jīng)驗(yàn)尚不足以為大規(guī)模同類(lèi)項(xiàng)目建設(shè)提供可靠且充分的技術(shù)支持。作為中國(guó)首個(gè)10萬(wàn)kW級(jí)以上集中式大型水上漂浮式光伏發(fā)電項(xiàng)目——華能德州丁莊水庫(kù)光伏發(fā)電項(xiàng)目由于龐大的體量和復(fù)雜的環(huán)境條件，建設(shè)過(guò)程必將面臨眾多的施工難點(diǎn)及不確定性風(fēng)險(xiǎn)。本項(xiàng)目的建成不僅在更廣泛的范圍內(nèi)驗(yàn)證現(xiàn)有的項(xiàng)目經(jīng)驗(yàn)，還將探索未知的項(xiàng)目風(fēng)險(xiǎn)點(diǎn)，并提供各類(lèi)風(fēng)險(xiǎn)點(diǎn)及施工難點(diǎn)的解決方案。

本文以華能德州丁莊水庫(kù)光伏發(fā)電項(xiàng)目為例，主要對(duì)項(xiàng)目光伏場(chǎng)區(qū)的整體規(guī)劃、光伏方陣容量?jī)?yōu)化、浮體材質(zhì)選擇、超大光伏方陣錨固系統(tǒng)設(shè)計(jì)思路及錨固系統(tǒng)細(xì)節(jié)優(yōu)化等方面進(jìn)行分析論證。通過(guò)總結(jié)和提煉該類(lèi)項(xiàng)目的設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)及要點(diǎn)，為未來(lái)同類(lèi)項(xiàng)目建設(shè)提供可靠的技術(shù)支持，并推動(dòng)同類(lèi)工程技術(shù)的發(fā)展。

1" 工程概況

華能德州丁莊水庫(kù)光伏發(fā)電項(xiàng)目由中國(guó)華能集團(tuán)有限公司（下文簡(jiǎn)稱(chēng)為“華能集團(tuán)”）承建，項(xiàng)目位于山東省德州市陵城區(qū)西部的丁莊鎮(zhèn)，規(guī)劃總裝機(jī)容量為320 MW光伏發(fā)電。場(chǎng)址所在水庫(kù)界溝的占地面積約為5748000 m2，水庫(kù)壩頂圍墻內(nèi)占地面積約為4702000 m2。項(xiàng)目整體分為2期工程：1 期裝機(jī)容量為200 MW （ 本文針對(duì)1 期項(xiàng)目進(jìn)行論證，下文簡(jiǎn)稱(chēng)為“本期項(xiàng)目”）；2 期裝機(jī)容量為120 MW。丁莊水庫(kù)為華能德州電廠火電機(jī)組供水專(zhuān)用水庫(kù)，兩期光伏發(fā)電項(xiàng)目與華能集團(tuán)已建成的風(fēng)電項(xiàng)目共用1 座升壓站，項(xiàng)目對(duì)水庫(kù)界溝范圍內(nèi)的平地、壩面及水面進(jìn)行了整體規(guī)劃。

本期工程共建設(shè)51個(gè)3.15 MW逆變升壓?jiǎn)卧總€(gè)逆變升壓?jiǎn)卧捎?6臺(tái)組串式逆變器和1臺(tái)升壓箱式變壓器將光伏陣列輸出的直流電逆變升壓至35 kV交流電，并接入35 kV配電裝置，按8回35 kV電纜集電線路設(shè)計(jì)。本期工程于2021年5月12日完成首個(gè)光伏陣列并網(wǎng)，并于2021年12月30日全容量并網(wǎng)，首年利用小時(shí)數(shù)達(dá)1210 h，取得了良好的經(jīng)濟(jì)效益、環(huán)境效益和社會(huì)效益。

2" 工程形象設(shè)計(jì)

基于地形、地質(zhì)特點(diǎn)及國(guó)內(nèi)外同類(lèi)項(xiàng)目技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀，分析工程設(shè)計(jì)重點(diǎn)及施工難點(diǎn)，項(xiàng)目設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)依據(jù)項(xiàng)目地形特點(diǎn)打造項(xiàng)目亮點(diǎn)。扒雞是德州市名揚(yáng)海外的特色美食，雞在古代又被稱(chēng)為“太陽(yáng)鳥(niǎo)”[1]。華能集團(tuán)在項(xiàng)目設(shè)計(jì)中尊重地方文化，提出了打造大型“太陽(yáng)鳥(niǎo)”光伏方陣的“去工業(yè)化”設(shè)計(jì)要求。根據(jù)太陽(yáng)鳥(niǎo)形象及華能集團(tuán)標(biāo)識(shí)，提煉出“螺旋紋”和“H、N”兩種元素，結(jié)合湖心島的特殊地形，設(shè)計(jì)光伏方陣布置時(shí)湖心島中部留空，與環(huán)境無(wú)縫契合，形成超大尺寸太陽(yáng)鳥(niǎo)圖案的環(huán)島藝術(shù)形象。因常見(jiàn)的單晶硅光伏組件外觀顏色通常為黑色，所以，超大尺寸的太陽(yáng)鳥(niǎo)圖案通過(guò)浮體留白實(shí)現(xiàn)（下文將湖心島太陽(yáng)鳥(niǎo)圖案的光伏方陣簡(jiǎn)稱(chēng)為“太陽(yáng)鳥(niǎo)方陣”）。同時(shí)，為確保錨固系統(tǒng)受力一致，光伏方陣設(shè)計(jì)為規(guī)整的矩形。

升壓站內(nèi)需布置眾多小型建（構(gòu)）筑物和設(shè)施（電氣設(shè)備、管線等），形狀和材質(zhì)多樣。為簡(jiǎn)化建筑設(shè)計(jì)難度，采用“留白”手法處理復(fù)雜環(huán)境。場(chǎng)地內(nèi)原有的升壓站建筑形態(tài)簡(jiǎn)單、色彩統(tǒng)一，為確保兩期升壓站外觀一致，本期設(shè)計(jì)在原升壓站的基礎(chǔ)上，對(duì)升壓站進(jìn)行了擴(kuò)建，擴(kuò)建方案效果圖如圖1所示。

3" 場(chǎng)區(qū)規(guī)劃優(yōu)化設(shè)計(jì)

3.1" 優(yōu)化項(xiàng)目布局

本期項(xiàng)目在可研階段，原計(jì)劃與2期項(xiàng)目南北相鄰布置，本期項(xiàng)目的光伏組件自西向東布滿水庫(kù)南側(cè)，2期項(xiàng)目的光伏組件自西向東布滿水庫(kù)北側(cè)。但在施工圖階段，根據(jù)光伏陣列布置情況及電纜敷設(shè)的細(xì)化方案，為保障2期項(xiàng)目裝機(jī)容量，對(duì)原方案布局進(jìn)行了優(yōu)化，將本期項(xiàng)目整體布置在水庫(kù)的西部及中部區(qū)域。

優(yōu)化后的方案主要有3個(gè)方面的優(yōu)點(diǎn)：1）本期項(xiàng)目發(fā)電設(shè)備的布置相對(duì)集中，可節(jié)約電纜成本；2）為2期項(xiàng)目預(yù)留出場(chǎng)地東部完整獨(dú)立的區(qū)域，減少集電線路干擾，保障項(xiàng)目裝機(jī)容量；3）本期項(xiàng)目光伏方陣對(duì)太陽(yáng)鳥(niǎo)方陣形成圍合，提升寓意和視覺(jué)效果。

光伏場(chǎng)區(qū)規(guī)劃優(yōu)化后的效果圖如圖2所示，圖中淺藍(lán)色半透明區(qū)域?yàn)?期項(xiàng)目預(yù)留區(qū)域。兩期全部建成后的全景鳥(niǎo)瞰圖如圖3所示。

3.2" 優(yōu)化光伏方陣容量

本期項(xiàng)目光伏陣列圍繞太陽(yáng)鳥(niǎo)方陣布置，太陽(yáng)鳥(niǎo)方陣裝機(jī)容量為16 MW。施工圖設(shè)計(jì)階段測(cè)算發(fā)現(xiàn)：若將單個(gè)光伏方陣裝機(jī)容量以4 MW為主優(yōu)化為以8 MW為主，則可減少檢修水道，從而大幅增加3期項(xiàng)目的裝機(jī)容量。本期項(xiàng)目若采用4 MW 1個(gè)光伏方陣為主的設(shè)計(jì)，3期項(xiàng)目可布置26個(gè)4 MW光伏方陣，達(dá)不到裝機(jī)容量要求；本期項(xiàng)目若采用8 MW 1個(gè)光伏方陣為主的設(shè)計(jì)，3期項(xiàng)目則可布置29個(gè)4 MW光伏方陣，基本滿足裝機(jī)容量要求。由此可見(jiàn)，通過(guò)優(yōu)化本期項(xiàng)目的光伏方陣，3期項(xiàng)目可在預(yù)留的區(qū)域內(nèi)多布置3個(gè)光伏方陣，增加12 MW的裝機(jī)容量，基本滿足設(shè)計(jì)的裝機(jī)容量。

3.3" 優(yōu)化箱變布置

在光伏陣列布置時(shí)，應(yīng)考慮后期檢修通道，合理布置箱變位置，規(guī)劃高壓集電線路路徑，保證光伏陣列裝機(jī)容量與所接的逆變升壓?jiǎn)卧萘恳恢拢瑴p少電纜用量；同時(shí)，盡量避免電纜通道跨越航道，對(duì)檢修船行駛產(chǎn)生影響。箱變平臺(tái)布置時(shí)需要考慮以下3個(gè)方面：1）布置于各個(gè)光伏子陣中部或某一側(cè)中部，以減少電纜長(zhǎng)度；2）布置在航道附近，并保證有足夠的水深，以方便檢修船通行，箱變平臺(tái)附近預(yù)留獨(dú)立空間且不占用航道寬度；3）布置在2個(gè)光伏子陣之間，共用1條航道，提高水面利用率[2]。

3.4" 光伏方陣間距應(yīng)滿足極端氣候條件要求

在光伏方陣設(shè)計(jì)過(guò)程中，要求光伏方陣邊緣距離岸堤至少25 m。光伏方陣之間，東西間距應(yīng)不小于20 m，南北間距應(yīng)不小于40 m，避免在極端天氣條件下，光伏方陣的浮體間發(fā)生位移后引起浮體間、浮體與岸堤的碰撞。

4" 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)先進(jìn)性

由于本項(xiàng)目是目前世界上單體規(guī)模最大的漂浮式光伏電站，太陽(yáng)鳥(niǎo)方陣也是目前世界上規(guī)模最大的漂浮式光伏方陣[3]，在項(xiàng)目的浮體系統(tǒng)及錨固系統(tǒng)設(shè)計(jì)過(guò)程中，設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)經(jīng)過(guò)多方案的對(duì)比分析及設(shè)計(jì)優(yōu)化，形成了適用于本項(xiàng)目的浮體及錨固系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案。

4.1" 高密度聚乙烯（HDPE）漂浮系統(tǒng)的適用性

針對(duì)本期項(xiàng)目的浮體設(shè)計(jì)方案，設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)對(duì)HDPE漂浮系統(tǒng)、發(fā)泡性聚苯乙烯（EPS）泡沫浮筒+鋁合金支架漂浮系統(tǒng)、不銹鋼漂浮系統(tǒng)3類(lèi)浮體系統(tǒng)的環(huán)境適應(yīng)性、材料物理性能、機(jī)械性能、錨固方案、產(chǎn)能、應(yīng)用情況、第3方認(rèn)證情況和造價(jià)等方面逐一進(jìn)行了對(duì)比分析。HDPE漂浮系統(tǒng)因具有以下優(yōu)勢(shì)被選為本項(xiàng)目的浮體方案：

1）技術(shù)成熟度高，在國(guó)內(nèi)外水上漂浮式光伏電站中廣泛應(yīng)用，中國(guó)大多數(shù)廠家都可以生產(chǎn)。

2）造價(jià)更低。相比于其他漂浮系統(tǒng)，HDPE漂浮系統(tǒng)單瓦造價(jià)低7%左右。

3）浮體單元獨(dú)立，便于個(gè)別浮體的更換和維護(hù)。

4）HDPE漂浮系統(tǒng)具有足夠的韌性和硬度，抗腐、防凍、防紫外線、抗老化，不受海水、化學(xué)品、藥劑、油漬及水生物的侵蝕，滿足使用壽命25年的要求[4]。

4.2" 采用混凝土錨塊基礎(chǔ)

對(duì)于光伏支架基礎(chǔ)選型，本期項(xiàng)目有混凝土錨塊基礎(chǔ)和樁基礎(chǔ)兩種方案[5]。根據(jù)地勘報(bào)告，水庫(kù)底部存在厚度不一的防滲層，樁基礎(chǔ)可能打穿防滲層，存在水庫(kù)水滲漏的風(fēng)險(xiǎn)[5]。因此，本項(xiàng)目采用混凝土錨塊基礎(chǔ)。

4.3" 超大光伏方陣錨固系統(tǒng)設(shè)計(jì)

在本項(xiàng)目建設(shè)之前，國(guó)內(nèi)外水上漂浮式光伏電站設(shè)計(jì)的浮體可承載的光伏方陣的裝機(jī)容量一般為2～3 MW，方陣尺寸約為100 m×100 m。本期項(xiàng)目包含16 MW的超大容量的太陽(yáng)鳥(niǎo)方陣和4 MW、8 MW的光伏方陣，項(xiàng)目建設(shè)后將同類(lèi)工程的光伏方陣裝機(jī)容量標(biāo)準(zhǔn)提高到4 MW、8 MW量級(jí)，1個(gè)光伏方陣尺寸擴(kuò)展至257 m×278 m。

太陽(yáng)鳥(niǎo)方陣尺寸為東西向?qū)?56 m、南北向長(zhǎng)470 m。錨固系統(tǒng)設(shè)計(jì)采用化整為零的原則，通過(guò)浮體間設(shè)置連接件，將浮體方陣分化為多個(gè)小單元；除方陣外圍4邊錨固外，方陣內(nèi)部下方根據(jù)需要設(shè)置縱向（南北向）4條、橫向（東西向）6條，共計(jì)10條雙向錨固帶，以確保系統(tǒng)穩(wěn)定。

本項(xiàng)目的錨固系統(tǒng)設(shè)計(jì)極大提升了浮體方陣物理尺寸的上限，是錨固系統(tǒng)設(shè)計(jì)技術(shù)的一次大膽嘗試，推動(dòng)了該項(xiàng)技術(shù)的發(fā)展。

4.4" 完善錨固系統(tǒng)設(shè)計(jì)技術(shù)

設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)對(duì)錨固系統(tǒng)進(jìn)行了深入的調(diào)研和細(xì)節(jié)優(yōu)化，完善技術(shù)并提高系統(tǒng)的安全性和可靠性。

4.4.1" 錨繩和錨環(huán)設(shè)計(jì)原則

在錨繩和錨環(huán)設(shè)計(jì)過(guò)程中，考慮到采用常規(guī)方案時(shí)，涂塑鋼絲繩在水中長(zhǎng)期浸泡后，雜質(zhì)（淤泥）容易進(jìn)入涂塑層，導(dǎo)致錨繩與涂塑層接觸面過(guò)于光滑，不利于錨繩固定和受力；帶肋鋼筋錨環(huán)與錨繩接觸面長(zhǎng)期摩擦，可能損傷錨繩；而固定錨繩螺栓采用單螺母，螺母一旦松動(dòng)將導(dǎo)致錨繩失效。因此，結(jié)合水庫(kù)水質(zhì)特點(diǎn)，本項(xiàng)目將錨繩優(yōu)化為直徑為12 mm的鋼絲繩。不涂塑，錨環(huán)選用不帶肋圓鋼，錨繩固定螺栓采用雙螺母，以提高錨固系統(tǒng)的安全性。

4.4.2" 錨繩長(zhǎng)度設(shè)計(jì)

在設(shè)計(jì)錨繩長(zhǎng)度時(shí)，考慮到水庫(kù)水位常年變化，需以最高水位標(biāo)高對(duì)各錨固點(diǎn)錨繩長(zhǎng)度進(jìn)行計(jì)算，而非采用施工時(shí)水位標(biāo)高，施工人員可根據(jù)設(shè)計(jì)人員提出的本工程錨繩長(zhǎng)度計(jì)算公式，計(jì)算公式計(jì)算所需錨繩長(zhǎng)度。

4.4.3" 光伏組件“編織”太陽(yáng)鳥(niǎo)非標(biāo)準(zhǔn)化光伏方陣

太陽(yáng)鳥(niǎo)方陣是本工程最大的亮點(diǎn)和難點(diǎn)，共包括4臺(tái)箱變、64臺(tái)逆變器、35400塊光伏組件組成的1416串光伏組串，光伏支架采用12°固定傾角方案[6]。為實(shí)現(xiàn)太陽(yáng)鳥(niǎo)形象的設(shè)計(jì)，本方陣所有的光伏組串、逆變器和箱變接線均是采用非標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)，雖然接線單元的容量相同，但敷設(shè)方式均不相同，設(shè)計(jì)人員通過(guò)光伏組件和各單元的非標(biāo)準(zhǔn)化接線“編織”出太陽(yáng)鳥(niǎo)形象。

4.4.4" 細(xì)節(jié)體現(xiàn)設(shè)計(jì)先進(jìn)性

1）本期工程根據(jù)浮體布置方案確定光伏組件為單排布置（如圖4所示），即每隔1排光伏組件置設(shè)1條人行通道，東西向每隔一定的距離設(shè)置檢修通道。考慮到匯流箱、逆變器的安裝，檢修通道寬度確定為3列浮體的寬度（如圖5所示），滿足逆變器、電纜、人員檢修各設(shè)1列浮體。該方案可以避免檢修人員在檢修過(guò)程中由于穿行在電纜橋架上造成的檢修不便及人身安全風(fēng)險(xiǎn)；同時(shí)可以減少對(duì)電纜橋架的損毀。

2）本期項(xiàng)目光伏方陣的交流和直流電纜敷設(shè)均采用浮體固定、設(shè)置橋架的方式。高壓交流電纜采用水面漂浮敷設(shè)方式，由于高壓交流電纜往往串聯(lián)不同的光伏方陣，當(dāng)光伏方陣受水流或風(fēng)速影響發(fā)生位移時(shí)，高壓交流電纜往往會(huì)受到拉扯，因此有必要在長(zhǎng)度上留有余量。同時(shí)，由于陣風(fēng)影響，承載集電線路的浮體由于失穩(wěn)發(fā)生傾覆的現(xiàn)象時(shí)有發(fā)生，應(yīng)通過(guò)增加集電線路路徑的寬度，最大限度利用浮體自身寬度來(lái)抵御陣風(fēng)作用。

電纜敷設(shè)應(yīng)充分考慮水位變化及光伏方陣水平位移情況，采用水面漂浮敷設(shè)方式，通過(guò)設(shè)置冗余的S型路徑[7]最大限度利用浮體自身寬度的叉形連接件（如圖6所示），有效解決了集電線路的傾覆及電纜拉扯問(wèn)題。

3）由于本期項(xiàng)目的高壓、低壓電纜均敷設(shè)于水面浮體上，高壓、低壓電纜在浮體上交叉布置時(shí)，高壓電纜穿橋架平鋪在浮體上，低壓電纜通過(guò)特制的帶傾角的橋架敷設(shè)在高壓電纜通道的上方（如圖7所示），并固定安裝，保證凈距滿足150 mm，避免了電纜交叉不滿足規(guī)范要求。

4）由于水面浮體尺寸有限，高壓電纜截面和拐彎半徑較大，在設(shè)計(jì)時(shí)，要求浮體廠家在電纜拐彎的地方增加1～2排浮體（如圖8所示），保證電纜的拐彎半徑滿足規(guī)范要求。

5）若所有浮體和箱變浮臺(tái)均由錨繩與錨塊連接固定，當(dāng)光伏方陣與箱變發(fā)生位移時(shí)，會(huì)拉扯中間的電纜；同時(shí)，由于箱變位置偏高，高低壓出線位置距離水面的高度超過(guò)1 m，箱變浮臺(tái)與電纜接觸的部位會(huì)磨損電纜。通過(guò)優(yōu)化箱變浮臺(tái)的電纜通道，在箱變浮臺(tái)上增加帶坡度的電纜套管和抱箍，電纜穿過(guò)箱變浮臺(tái)上的套管整齊的伸至水面中浮體上的套管內(nèi)（如圖9所示），大幅減少了對(duì)電纜的拉扯和磨損，對(duì)集電線路的安全起到了重要保護(hù)作用。

6）本期項(xiàng)目35 kV集電線路路徑較長(zhǎng)，部分電纜中間需增加電纜接頭，由于電纜敷設(shè)在浮體上會(huì)產(chǎn)生位移，因此對(duì)電纜接頭的施工技術(shù)要求比普通地面項(xiàng)目高，需要考慮浮體漂浮產(chǎn)生的拉力。為了更好的保護(hù)電纜頭，并且降低造價(jià)，設(shè)計(jì)過(guò)程中經(jīng)與施工單位及浮體廠家溝通后，決定采用簡(jiǎn)易的電纜中間接頭方案，即在帶有中間接頭的浮體上增加4根型材，用于固定電纜與接頭，并在電纜中間接頭兩側(cè)增加電纜抱箍，把抱箍固定在1根與電纜平行的型材上，如圖10所示。在上述措施的保護(hù)下，即使浮體浮動(dòng)位移，也能避免電纜被拉扯，對(duì)接頭起到保護(hù)作用[8]。

4.5" 選用防水、耐腐蝕設(shè)備

針對(duì)本期項(xiàng)目潮濕、鹽霧腐蝕、風(fēng)大、起浪等特殊環(huán)境，所選設(shè)備均具備防水、防腐蝕及耐老化能力，以確保長(zhǎng)期穩(wěn)定運(yùn)行。

4.5.1" 選用雙玻光伏組件和聚氨酯電纜橋架

高溫、高濕環(huán)境是光伏組件老化的重要影響因素之一，玻璃相比于常規(guī)光伏組件背板具有更好的水汽阻隔性能，且能避免因高溫、高濕環(huán)境導(dǎo)致的背板黃變、老化、降解，以及封裝材料和太陽(yáng)電池腐蝕等可靠性問(wèn)題，能有效保證光伏組件使用壽命。雙玻光伏組件還具備更好的耐候性、抗老化性，更低的濕氣透過(guò)率，還具備抗電勢(shì)誘發(fā)衰減（PID）和抗蝸牛紋的能力[9]。

傳統(tǒng)的鍍鋅鋼質(zhì)電纜橋架在潮濕和鹽霧腐蝕環(huán)境下易腐蝕生銹，使用壽命短，并不適用水上漂浮式光伏發(fā)電項(xiàng)目。因此，本期項(xiàng)目采用聚氨酯電纜橋架，其具有抗腐蝕、強(qiáng)度高、耐老化、阻燃性，能有效適應(yīng)本期項(xiàng)目的氣候環(huán)境。

4.5.2" 水平接地網(wǎng)采用鍍銅扁鋼

本期項(xiàng)目的光伏方陣水平接地網(wǎng)選用耐腐蝕性高、導(dǎo)電性能好的鍍銅扁鋼，接地網(wǎng)布置于浮體上，與浮體固定，將整個(gè)光伏場(chǎng)區(qū)各光伏方陣四周及主要設(shè)備通道圍繞。水平接地極通過(guò)銅纜與浮體及箱變浮臺(tái)錨繩連接（如圖11所示），未額外增加垂直接地極，利用鋼制錨繩引入水中，起到泄流作用，大幅減少了接地材料并減少投資。

5" 結(jié)論

本文對(duì)目前世界上單體規(guī)模最大的水上漂浮式光伏電站——華能德州丁莊水庫(kù)光伏電站的設(shè)計(jì)思路和原則進(jìn)行了詳細(xì)介紹。該項(xiàng)目在設(shè)計(jì)和技術(shù)創(chuàng)新上展現(xiàn)了先進(jìn)性，成功應(yīng)對(duì)了水上漂浮式光伏電站面臨的挑戰(zhàn)，如：潮濕、鹽霧腐蝕、風(fēng)浪等惡劣環(huán)境因素，通過(guò)規(guī)劃設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)了藝術(shù)性與功能性的完美結(jié)合。不僅減少了對(duì)陸地資源的占用，而且通過(guò)所使用的材料和技術(shù)，減少了對(duì)水體的影響。本項(xiàng)目的設(shè)計(jì)理念和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，為未來(lái)水上漂浮式光伏電站的建設(shè)提供了寶貴的參考。

[參考文獻(xiàn)]

[1] 中國(guó)民間文學(xué)集成全國(guó)編輯委員會(huì). 中國(guó)民間故事集成[M]. 北京：中國(guó)ISBN中心，1998.

[2] 石濤. 水上光伏電站站址選擇及總平面布置設(shè)計(jì)要點(diǎn)探討[J]. 太陽(yáng)能，2021（6）：50-57.

[3] 馮義軍，張榮寶. 先行區(qū)的“德州樣板”[N]. 中國(guó)電力報(bào)，2023-04-21（006）.

[4] 李永富，李風(fēng)洲. 水面光伏電站設(shè)計(jì)要點(diǎn)分析[J]. 科技資訊，2024（2）：98.

[5] 高普兵，王森，高鵬斌，等. 水面漂浮式光伏電站的適用性及設(shè)計(jì)要點(diǎn)[J]. 河北工程大學(xué)學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版），2022，39（3）：77-82.

[6] 鄭凱. 漂浮式水面光伏電站關(guān)鍵技術(shù)研發(fā)與應(yīng)用[J]. 電氣時(shí)代，2023（1）：73-75.

[7] 唐湘茜，劉爽，甘樂(lè)，等. 漂浮式水面光伏關(guān)鍵技術(shù)研發(fā)與應(yīng)用[J]. 水利水電快報(bào)，2021，42（2）：7.

[8] 李虎，談益琿，劉棒棒，等. 水上漂浮高壓電纜中間接頭固定架：CN216699472U[P]. 2022-06-07.

[9] 孫杰. 水上光伏電站應(yīng)用技術(shù)與解決方案[J]. 太陽(yáng)能，2017（6）：32-35.

ANALYSIS OF CONSTRUCTION DIFFICULTIES AND SOLUTIONS FOR

FLOATING PV POWER GENERATION PROJECT OF

HUANENG DEZHOU

Ma Ji，Li Zhenxing，Yang Junhu，Yan Yujing，Zhou Jianting

（China Energy Construction Group Shanxi Electric Power Survey and Design Institute Co.，LTD.，Taiyuan 030001，China）

Abstract：Most floating PV power stations both domestically and internationally are small-scale projects with simple environmental conditions，so their existing project experience is insufficient to provide reference for large-scale similar projects. This paper provides a detailed introduction to the design and implementation process of the Huaneng Dezhou Dingzhuang Reservoir PV power generation project，summarizes and extracts the design experience and key points of similar PV power stations，improves relevant design details，explores the construction difficulties of large-scale floating PV power stations，provides solutions，and verifies them. The results show that the provided solution greatly increases the upper limit of the size of floating PV arrays，reduces the impact on the water environment，saves investment costs，and provides valuable experience and reference for the future development of floating PV power stations.

Keywords：floating PV power station；PV array；construction difficulties；design key points；design details