关于某光伏电站总图设计与布置分析

郭东凯

摘 要：在本文中主要以某光伏电站的实际情况为例分析设计光伏电站的情况，通过实设计合理的支架倾角、管理站区、规划阵列间距和道路情况，从而提升光伏电站中的设计科学性。

关键词：某光伏电站；总图设计；布置分析

当前，我国推进许多大型的光伏电站建设，在降低建设光伏电站成本方面成为当前较大的问题。其中在实践工程中，总图设计属于光伏电站中重要的部分，主要内容包括：竖向设计、倾角设计、间距设计、光伏电站中的防洪以及排洪设计等[1]；而在实际建设方面则需要充分考虑电站的地地址、光伏阵列、箱变等位置，并通过合理的布置而有效为人们提供良好的服务。本文结合案例分析具体的设计以及布局情况，希望能够有效提升土地的利用率以及降低建设成本。

一、简述项目背景

某地拟建一座光伏电站，其总装机的容量是20MWP。该地区的地形地貌情况如下：地层岩性地区其地势平缓，而且呈现出从东北逐渐向西南倾斜的情况，其坡度大约是30～50度，而且地形具有良好的完整性。而电站所在位置地形十分开阔，而且出现一定的起伏。在沿坡的方向分有季节性的冲沟，其中的冲沟宽度范围为2至5m，而冲沟的性质呈现出“箱”型谷，其中切割深度大约是0.2至2m。技术参数分析，在该场地中建设光伏电站，其场地类别属于II类；而地震设的防烈度是7度，在设计中地震加速度值是0.10g，风压是0.8kN/m.2，通过勘察可知，其深度范围中没有揭地下水，因此，在本工程中不需要分析地下水所带来的影响。

二、分析光伏电站中的总图设计情况

（一）分析光伏阵列的间距计算情况

在某地所拟建的光伏电站中，参照光伏电站的设计规范需要工作人员对光伏方阵的排列情况和布置列之间的间距控制好，能够最大限度保证光伏电站可以每天9：00至15：00的时间范围汇总接受太阳光，并且在此时段中保障前、后、左和右之间是互不遮挡的。如下图，如果太阳光线照射在第一组的阵列顶点情况下，即图中的A点位置时，就会第二组的阵列中投出阴影，即点A1，此时就需要设计第二组的阵列中保证其各个组件能够高于最低点，这就可以防止遮挡主第二组电池板的光线。

（二）分析光伏支架的倾角设计策略

在建设光伏电站中，设计支架的倾角采用的是全球光伏业最先进的技术软件，即PVsyst，通过该软件可以对光伏系统和支架的实际所需要的倾角科学的计算出来，这可以保障全年最大的发电量。除此之外，工作人员还可以通过不断调整倾角的情况而可控制太阳辐射的损失量，从而促进光伏电站为人们提供良好的电能资源。结合某地的月均太阳辐照量可知，需要在倾角设计方面出现对应的调整，即当倾角为30度时，全年所获得的发电量大约为1862KWh·m.2，当倾角为33度时，此时全年所获得的发电量大约为1863KWh·m.2，而当倾角为34度时，全年所获得的发电量大约为1862KWh·m.2，当倾角为35度时，全年所获得的发电量大约为1861KWh·m.2。通过分析可知，支架的倾角为30至33度为最佳，在此情况下，全年可以获得最大的辐射量，随着支架角度不断增加[2]，其发电量则会出现下降的情况。

（三）防洪和排洪设计分析

在光伏电站中，其防洪、排洪工作十分重要，这是充分保障光伏电站安全性的重要措施，因此，在总设计中需要给予高度重视。首先，光伏电站中需要考虑的是设备间的情况，例如针对光伏箱变以及逆变器室、中控室以及变压器等的情况，通常情况下需要筑物在五十年遇见的防洪设备标准；其次，针对其他的区域中的防洪工作，则需要参照光伏电站所在地实际状态做出详细分析，并且设计良好的排洪沟，从而使得受到洪水灾害的情况下则刻意使得雨水沿着沟渠有效排出沟外。

（四）分析光伏电站中的竖向设计情况

在光伏电站设计中，竖向设计需要按照电站所在地形情况、气象条件以及地质情况而确定相关的配套设施、排水坡向、道路设计标高和工程量等。在原则上，设计者会重点关注自然地形而设计，通过此方式可以减少光伏电站中的土方工程量。在本工程中，沿坡主要分布的是季節性的冲沟，而且冲沟宽度范围为2至5 m左右，其中还有冲沟“箱”型，同时其切割深度范围是0.2至2 m，因此，在竖向设计中就需要有效布局光伏的阵列，针对冲沟地区而保障场平。

三、光伏电站中总图布置情况分析

（一）布置光伏的阵列、箱变和逆变器策略

在本光伏电站建设中，在开工之前就需要按照场区中的冲沟情况就坡度原则而保障局部场平，并且对场区坡向以及坡度相近的区域则可以划分对应的用地单元进行规划，为了能够保证电站获得最大的电量，组件设计需要朝南布置。但是从电站建设节约成本角度分析，利用自然地形的情况而实施土方开挖，进而有效排出场区排水的效果。

（二）道路布置分析

在光伏电站中布局道路的作用就是保障施工期间能够有效安置对应的设施，例如支架的基础、箱变、分站房、支架以及光伏组件，同时实施日常维护和消防工作能够顺利进行。在本项目中，在道路设计中需要坚持节约用地以及降低投资的原则，并保障进场道路能够在各个方位都可以直接具有良好的通畅性，有效提升电站建设中设备运输的效率。

四、结语

由于建设光伏电站项目中会出现许多不确定的因素，而且其占地面积可以根据实际情况做出调整，因此，这就需要对光伏电站的情况设计好对应的建设总图，同时布置还光伏电站中的方阵阵列、道路情况以及建（构）筑物场地，从而提升光伏电站的建设效率，同时有效实现降低成本以及节约用地的目标。

参考文献：

[1]邓卫，裴玮，沈子奇，等.基于IEC61850的光伏电站SCADA系统[J].太阳能学报，2016，37（3）：772-779.

[2]周林，任伟，廖波，等.并网型光伏电站无功电压控制[J].电工技术学报，2015，30（20）：168-175.