山地光伏电站方阵布置方法分析

李雪英

（内蒙古电力勘测设计院有限责任公司 010020）

0 引言

随着国家经济的发展，对能源的需求也在逐渐的增加，环境污染越来越严重，已经完全与可持续化发展的要求相悖，所以为了特色社会主义社会的建设，坚持可持续化发展，寻找更多的新能源，加强自然能源的利用，让自然与社会和人类和谐的发展，其中发展清洁能源，对太阳能的利用就得到了大力的支持，光伏电站的建设也就进入了一个快速发展地阶段。

近年来，光伏电站建设不断的发展，，大型的光伏电站已经从内地平原向着山地转移，因此，山地光伏电站建设越来越多，其中山地光伏电站的选址以及方阵布置就是非常重视的问题。

1 光伏电站

光伏电站，指与电网相连并向电网输送电力的光伏发电系统，这是随着社会发展，利用太阳能的绿色能源项目，也是清洁能源的发展，既满足可持续化发展的要求，也满足经济发展提出节能的要求。光伏电站也就是利用太阳能光伏发电，随着太阳能光伏发电的提出，我国的光伏电站也开始了大量的建设，在2014年中国光伏电站建设规模达到10-12GW，占到全球1/4。光伏发电系统主要是通过太阳能方阵、蓄电池组、充放电控制器，逆变器，交流配电柜，太阳跟踪控制系统等设备组成。光伏发电的原理是利用半导体界面的光生伏特效应，把光能直接转变为电能的一种技术。其中最关键的元件是太阳能电池，太阳能电池经过串联后进行封装保护可形成大面积的太阳电池组件，再配合上功率控制器等部件就形成了光伏发电装置。光伏发电，最早在一八三九年，发过的科学家发现的，光照能够使半导体材料的不同部位之间产生电位差，也就是后来的光伏效应；在1954年，美国的科学家制成了实用的单晶硅太阳电池，有了把太阳光能转换为电能的实用光伏发电技术。在二十世纪七十年代，环境问题已经引起了全球的重视，迫切的需要发现可再生的能源来满足人类发展的需求，所以把目光都放在了太阳能的利用上，在八十年代，太阳能电池种类不断的增加，应用的范围也在不断扩大，在二十世纪末，光伏发电就开始了快速的发展，更多的光伏电站开始建立，在今天，光伏发电已经是主要的能源消费，替代了部分的常规能源，光伏电站的建设也在逐渐的增多。

光伏发电是利用太阳能，它是属于可再生能清洁能源，没有枯竭危险，而且安全可靠，无噪音；而且光伏发电不受资源分布地域的限制，无需消耗燃料，而且能源的质量高，建设的周期短。其中光伏方阵是光伏电站的重要组成部分，它是光伏发电的基础与核心，所以，光伏方阵布置直接关系着光伏发电的质量和经济效益。良好的光伏方阵布置方法是山地光伏电站建设的一个重要的部分，也是重点研究对象。

2 山地光伏电站方阵布置方法分析

2.1 山地光伏电站建设光伏地形的特点分析

山地光伏电站的建设，所选择的地理位置也就处于没有被利用的荒山荒坡，才能满足政府规划用地要求，所以，山地光伏电站的地形一般是：山地地形起伏，山地局部的坡度比较陡，而且山地的地质要多是碎土石、破碎石或者是连片岩石，正因为这样的地形情况，对光伏电站的建设造成了一些困难，使光伏支架基础、电缆沟以及接地沟的施工都不方便，造成了施工的困难，而且其中方阵布置也比较麻烦，而且方阵布置的比较分散、在山地中各自成圈，而且地块间的连接也不连贯，导致了建设管理困难，而且建设的时间长。

2.2 光伏方阵布置的方法分析

上述阐述了光伏电站建设的地形特点，就可以确定建设的困难，面对复杂多变的地形，光伏方阵的布置方法就有了更高的要求，首先要根据光伏发电的理论来确定，光伏面板的倾角和方位都是有着国家规范规定，他们的设计都会影响输出率，所以就必须要光伏面板的倾角以及最佳的方位角度，在这样的一个原则上设计布置选择场区道路、组串布置方式以及组串间的排距，选择合理的支架基础等等，在最大的限度的利用土地，节约成本，在这样的基础上，就对山地光伏电站方阵布置有了一定的要求：（1）确定土地的性质，要复合规划，像是坡度的一般坡角要不能超过阳坡20°，阴坡、东西坡10°度，阳坡20-25°之间要根据地质来决定能不能利用，这是光伏方阵布置的第一步，其中建设的最重要的就是找地、选地、圈地以及用地，必须要符合相关的政府规定。（2）山地地形的勘察和测量，就是要满足方阵布置的要求，首先是山地地形的测绘按照1:500（最低不小于 1:1000）的精度测量，包括了线路、杆塔房屋、井沟以及庙和坟墓地表建筑物等，还要测量范围内的石群情况、深沟的情况等，确定山坡的线杆高度；在测量的时候要标出对应的树林、新开垦的土地、检查超过一米以上树的数量，做好相应的土地租赁赔偿的统计；测量出范围外的场外交通的情况，要确定场区设计出口的要求。然后是地质的勘察，包括了：地质的评价，地质的构造以及内地基土的情况；根据山地的特点，布置勘察点和选择勘察方法。（3）在山地光伏电站建设的场地进行方阵规划，光伏板布置完成后根据光伏板位置及周边现有道路进行道路布置，通过山地现场的实际情况绘制道路图，包括了道路的宽度，道路的坡度以及道路转弯的半径，都是要符合一定的要求，这里要求道路的布置要在方阵的中部，让设备电气的性能达到最佳的状态；首先保证光伏板的发电效率，再进行方阵的规划和布置，要根据山地的经纬度，确定倾角，根据山地的气候条件来确定光伏组串内组件的数量；第二步是确定组串排布的面板最佳倾角和方位，其倾角和方位的确定都是以最大的发电量为要求。同时还要符合“光伏发电站的设计规范”，方阵的排、列之间的间距都要保证在太阳的最佳时期不会被遮挡。第三步是确定方阵中逆变与箱变的布置，箱变的布置在道路旁的两侧其中坡面比较高的一侧，能够有利于光伏电站场区内的排水和检修。第四步，汇流设备的设置，节约电缆工程量原则，尽量做到居中，合理的优化方阵内以及方阵间的电缆线路经，让其汇入电站的管理区。光伏板布置后根据箱变容量确定光伏方阵，形成方阵布置图，方阵支架基础图以及方阵接地图、场区设备基础图等等一些方阵布置的基本图形设计，然后进行现场的施工。第六步，方阵技术的交底工作，相关的技术人员要从施工到最后的验收整个过程要进行现场的技术交底和安装操作，为施工的质量以及后期的电量提供保证。

3 结束语

文章主要就是分析山地光伏电站的地形和土质情况，从土地的性质，场地的勘察测量以及光伏电站建设的场地，进行方阵规划来阐述山地光伏电站的方阵布置方法，山地光伏电站有自身的特点和建设难点，所以要不断的协调配合，对光伏方阵进行合理的布置，在控制成本的情况下，保证发电量。同时也要不断优化设计，提高电站的质量和品质。

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