光伏电站上山下海 支架选型如何匹配

“项目建设用地环境不同，光伏支架的选型要求自然不同。在新能源用地越来越紧张的情况下，随着光伏发电技术发展，光伏电站用地也在向着坡地、沙地甚至是海洋进发，对光伏支架的选型提出了新挑战。”在日前举行的“光伏支架和跟踪系统发展现状与应用前景”研讨会上，西北勘测设计研究院有限公司新能源工程院总工程师惠星指出，支架综合优选在未来光伏电站建设施工中的重要性将愈加凸显。

那么，光伏支架选型要考量哪些因素？跟踪支架、柔性支架等新技术，在推广应用中又有哪些新特点呢？

综合地理条件、限电情况、

竞标规则进行优选

惠星表示，在支架选型过程中，要充分考虑地形地貌、地质条件、用地面积等因素。“例如，平单轴支架对地形的坡度有一定要求，坡度大于10度的地区，通常就不适宜安装平单轴支架，而在这一点上，固定支架适用面更广。再如，若采用可调支架，还要考虑电站所处的位置，运维人员是否便于到达，以及是否方便后续调整操作。”惠星表示，在条件允许的情况下，推荐采用固定可调、平单轴跟踪、仰角可调双轴跟踪等先进技术提升发电量。

除客观的自然条件外，惠星指出，电站的各项税费、环保要求和限电等因素，亦是综合优选过程中需要参考的重要指标。“很多时候，发电量提升并不一定就会提高综合收益。根据现实情况，电站是不是面临限电问题、限电比例有多少、保障性收购小时数的执行情况等都应该纳入考量，综合测算支架产品的投资回报和经济性。”

另要根据不同项目的实际情况进行考量。惠星表示，具体的竞标优选规则也在很大程度上影响着支架选型。“在此前的光伏领跑基地项目中，系统效率越高、电价越低，竞标得分越高，这时候就需要寻求价格和发电量的平衡点，从而选取合适的支架。而在最近公布的山东海上光伏优选规则下，技术方案特别提出了基础设计安全性的要求，这就要求在支架选型中更加侧重安全性能考量。”

跟踪支架市场扩容

技术细节还需优化升级

从提高发电量角度出发，与传统固定支架相比，跟踪支架通过实时调节，可以让光伏组件朝向阳光照射的最佳角度，进而提升发电效率。记者了解到，当前，随着国内风光大基地建设的持续推进，跟踪支架的市场需求也开始扩大。

“早年间，跟踪支架的故障率确实比较高，而且受制于技术原因，适配的地形也不多。”江苏中信博新能源科技股份有限公司中信博风工程研究院院长陈昌宏表示，无论是设计院还是业主方，对跟踪支架的态度一度比较保守。

陈昌宏介绍，从全球范围来看，去年跟踪支架的出货量已经超过5100万千瓦，同比增长约为12%。预计2022年-2030年，太阳能跟踪支架的市场需求将超过6.6亿千瓦。“尽管我国对跟踪支架的接受度相对较低，但就总量而言，我国仍是亚洲最大的跟踪支架安装市场。”

陈昌宏表示，随着市场规模继续扩大，跟踪支架在诸多环节还需要进行技术优化和创新。“例如，在一些山地、坡地上，主轴的万向接头就是较为常见的故障点之一，这就是技术升级方面需要发力的地方。此外，大幅面组件的兼容、适配双面组件的优化设计等，都是跟踪支架后续发展中需要着力解决的问题。”

柔性支架适用复杂地形

标准规范有待完善

得益于沙漠、戈壁、荒漠的地形条件，大基地项目在支架选型过程中，对于安装坡度、组件下方运行环境等方面的要求并不算严苛。但在无法推行大基地模式的西南山区和中东部地区，如何适应复杂多样的地形显得更为迫切。

“柔性支架的最大特点就是跨度大、净空高，组件下空间充足，有利于开展‘光伏+’项目。”长江勘测规划设计研究有限责任公司高级工程师袁博称，柔性支架可以跨越复杂地形，非常适合鱼塘、复杂山坡地、污水厂、滩涂、水渠等地的光伏安装。

以三峡新能源泗洪国家领跑者光伏电站为例，羲和电力有限公司设计研究院副院长邓霞表示，这一项目组件安装的最低点距离地面超过4米，东西向跨距33米左右，南北向组件间距3.25米。“项目投运以来，经历了各类气象条件的考验，运行状态很好，实际发电量也超出了预期值。”

不过，受制于技术特性，柔性支架的实际应用也存在挑战。袁博举例，针对电站可能面临的气象条件，由于柔性组件刚度较小，最关键问题是抑制风振。对此，需采取增加地锚、抗风索桁架等必要的抗风措施，在设计过程中，往往还要通过风洞实验来验证结构系统的稳定性。“在设计方面，柔性支架的结构分析较为复杂，影响因素较多，暂无相关的国家设计规范和技术标准。这些都是柔性支架未来发展过程中需要解决的问题。”