山地光伏电站设计中环境因素的影响分析.pdf

'第12期(总第129期)中国水能及电气化No．12(TOTALNo129)2015年l2月ChinaWaterPower&ElectrificationDOI：10．16617／j．cnki．11-5543／TK．2015．12．017山地光伏电站设计中环境因素的影响分析张栋(中国水利水电第七工程局有限公司，四川眉山620860)【摘要】随着我国陆续开始建设山地光伏电站，在平原或平缓的丘陵地带的光伏电站设计经验已不能满足设计需要。本文主要分析了在山地光伏电站设计中需要考虑的环境因素，以使设计单位在设计光伏电站过程中更好地完善设计，不留设计隐患。【关键词】山地光伏电站；设计；环境影响；分析中图分类号：FM615文献标识码：A文章编号：1673-8241(2015)1210058103AnalysisoninfluenceofenvironmentalfactorsindesignofmountainphotovoltaicpowerstationZHANGDong(SinohydroBureau7Co．，Ltd．，Meishan620860，China)Abstract：ThedesignexperienceofphotovohaicpowerstationsinplainorhillylandcannotmeetthedesignrequirementsalongwithcontinuousconstructionofmountainphotovohaicpowerstationsinChina．Inthepaper，environmentalfactorsshouldbeconsideredinthedesignofmountainphotovoltaicpowerstationsaremainlyanalyzed．Therefore，designunitcanbetterperfectdesigninthedesignofphotovoltaicpowerstationSwithoutdesignhiddendanger．Keywords：mountainphotovohaicpowerstation；design；environmentalinfluence；analysis目前我国大部分光伏电站建设在西北、华北等北1山地光伏电站的排水设计方平原地区以及南方部分丘陵地带，由于这些地方地势较为平坦，在光伏电站设计过程中，均按光伏电站在南方的山地光伏电站设计中，由于雨季气候较设计规范进行常规设计。从2013年开始，随着大量投为湿润，雨量较大，因此在光伏场区排水设计中较为资者在云南、四川等光照资源较好的山区建设光伏电简单。但由于这些地方季节性气候很分明，旱季与雨站，山地光伏电站建设项目将越来越多。但在山地光季气候条件差别很大，降雨集中在雨季，雨量较大，伏电站设计过程中，设计人员对在平原地区光伏电站山地光伏电站安装电池组件后，改变了雨水汇流状态，没有出现的环境影响考虑不周，造成山地光伏电站在造成雨水较为集中地冲刷地表，不仅存在安全隐患，后期运行中存在一些隐患，主要表现在三个方面。还对光伏区接地沟、埋地电缆的电缆沟形成冲刷，易 科学研究及工程设计ScientificResearch＆EngineeringDesign使接地干线或埋地电缆露出。因此，在山地光伏电站2山地光伏电站的防雷设计交直流电缆走线设计中，尽量采用电缆桥架，减少电山地光伏电站一般都在海拔相对较高的地方，遭缆地埋设计。另外，在光伏区排水设计中，需要多管遇雷击的概率较一般光伏电站高，因此，需做好对直齐下，设计各种排水设施来减少雨水汇流后对光伏电击雷电、感应雷电、雷电波浸人等的防护措施。山地站场区的安全影响。由于目前各种规范无此类规定，光伏电站升压站防雷接地规范比较明确，且设计也较也无经验可以借鉴，因此在实践中采用了各种排水设为成熟，此处不作赘述，本文仅对光伏发电场区防雷施，以降低雨季雨水冲刷对光伏电站的危害，并取得设计进行分析。了良好的效果。具体如下：目前山地光伏电站发电场区防雷无相关的国家和a．砌筑挡土墙或混凝土挡土墙。在一些高边坡地行业规范，一般的防雷设计都采用电池组件、支架及带利用砌筑挡土墙或现浇混凝土挡土墙，可以降低雨支架基础、汇流箱和逆变器等金属构件接地或设备内水冲刷边坡以及水土流失，一般这类挡土墙应用在光的防雷装置进行预防，接地网采用镀锌扁钢、铜绞线伏场区道路或边坡较高的地方。或镀铜钢等一些常规设计，虽然这样能预防感应雷，b．埋设混凝土管涵或现浇盖板涵。在排水主沟过但无法有效预防直击雷。由于光伏场区面积大，电池公路等位置，采用埋设混凝土管涵或现浇盖板涵，可组件单块造价高，如不进行直击雷预防，一旦被雷击以将水顺利引至场区外。中，将造成较大损失。c．浆砌石排水沟。浆砌石排水沟主要设计在光伏要减少或防止直击雷击中电池组件的概率，可以场区阵列内一些分支排水主沟和道路两侧，这些主沟在光伏场区电池组件支架边设计一些低架设高度、大虽然水流量不是很大，但由于阵列内的水通过这些分保护角的防雷装置，或增加低高度的避雷针，最大限支主沟会排人到场区主排洪沟，因此它们的通畅关系度地保护电池组件不被直击雷击中或降低直击雷击中到阵列光伏电站的安全，在这些排水沟的设计过程中，电池组件的次数，大大减少电池组件的直击雷损坏率。一般会考虑在落差稍大的地方设计一些跌水井、截水直击雷次数的减少也相应地减少了感应雷地次数，避沟等，以降低水流速度过快对排水沟壁的冲刷。免了电池组件下面密布的电源线、信号线遭受感应雷。d．简易砂浆排水沟。简易砂浆排水沟设计在电池组件雨水汇入地表后，对地表造成冲刷的部位，主要3山地光伏电站的消防设计防止地表土壤被雨水冲刷后形成沟槽，阻止沟槽扩大我国大部分地区属于季风性气候，旱雨季较为分化对地质造成破坏，做好水土保持。明，且山地一般草木较多，易因人为或雷击等原因引e．植树种草，防止雨水汇流后直接冲刷地表。植起火灾，山地光伏电站旱季或冬季防火就成了一项很树主要用于场内道路两侧，树不能太高，只能种植根重要的工作，在山地光伏电站设计中，如何考虑光伏系较发达的灌木，起到固土保水的作用，对道路边坡场区的防火设施，这就成了摆在设计人员面前的另外形成保护。一个问题。防火是山地光伏电站设计中的重点，但却草皮主要种植在道路边坡、电缆沟回填区、接地被很多设计人员忽视，只重视升压站防火，却不重视沟回填区地表等部位，以保证在常年雨水冲刷下保持光伏场区防火，虽然光伏电站防火无国家和行业规范，水土不流失，不被雨水冲刷出沟壑。在南方地区，可但如果光伏场区无防火设计，山地光伏电站建设受地以种植的草种有高山茅以及黑麦草等，也可以种植适理条件限制，消防车将不能完全到达起火点，一旦光合当地生态环境的草种。伏电站起火，很多在平地救火的措施均无法施展，将 科学研究及工程设计ScientificResearch＆EngineeringDesign对光伏电站造成重大损失。草不能用化学除草剂，应该采用人工割草的方式，化因此在山地光伏电站设计中应考虑以下防火设计学除草剂不仅会造成环境污染，还有可能因除草剂喷方案：洒不均匀造成植物死亡，破坏植被。乱山地光伏电站边界应建有围栏，围栏与外界应4结语设计防火带进行隔离，建议沿电站围栏四周修建一条在山地光伏电站设计中，土建、机电以及电气设较宽的站内道路，除交通运输功能外还可起到防火隔计等相对比较成熟，设计单位遵循光伏电站设计规范离带的作用，且在电站起火后还能作为消防通道。如以及其他设计规范进行设计。但对上述规范中并未明果受山地地形条件限制，无法修建道路，沿围栏四周确但不能缺少的环境因素对光伏电站的影响，目前并挖2m左右的防火壕沟，也能起到防火隔离的作用。没有成熟的设计，而且很多设计单位并没有在光伏电b．山地光伏电站面积广，地形复杂，存在诸多死站设计前统筹考虑，造成山地光伏电站业主在后期运角，电站设计时必须考虑在各个关键部位设立视频监行过程中多次进行技改。这样不仅使电站在运行过程控系统，能让电站值守人员及时发现方阵区域的异常。中存在一定的安全隐患，而且也造成了不必要的资源在设计视频监控时，应增加红外热成像功能，使隐性浪费，如在前期设计中能统筹考虑这些问题，就能大火患无处躲藏，及时发现。如视频监控成本较高，可大降低山地光伏电站在运行过程中的安全风险，为电考虑在汇流箱附近增加感烟感温探头，通过控制电缆站后期运行营造一个良好的环境。A传输至箱变，再通过光纤传输至中控室，该设计成本相对较低，也能做到有效防火。参考文献C．有条件的山地光伏电站应在光伏电站场区内设[1]黄湘，葛文刚，禹超．太阳能光伏电站设计影响因素分析[J]．华计水消防系统，将消防水管道沿道路铺设至每一台箱电技术，2013，35(2)：79-82．变处，并设计室外消火栓和消防水带等设施，即使起[2]栾石林，李光明，廖华，等．太阳能山地光伏电站优化设计研究[J]．云南师范大学学报(自然科学版)，2014，34(5)：25-30．火，电站运维人员也能及时进行灭火。[3]汪鹏．镀铜钢在大型并网光伏电站接地网中的应用[J]。云南电d．山地光伏电站场区设计时应考虑定期除草，除力技术，2014，42(6)：51-53．(上接第54页)为0．49％；而q=46．7m／(S·m)时，特性，本研究还存在一定的不足，还需要进一步的深消能率的下降梯度为0．28％。说明流量增加，纯台阶入研究。A消能比重增大。参考文献3结语[1]韩艳红．土石坝溢洪道设计与运行问题分析探讨[J]．水利建设与管理，2012(5)：17-19．结合模型试验数据，分析了单宽流量、台阶高[2]马爱冬．溢洪道泄流消能试验研究[J]．水利建设与管理，2012度、坡度对纯台阶消能率的影响规律。并在此基础上(11)：l1-14．提出了相对消能率，用于描述台阶消能占总消能的比[3]王莉艳．斯木塔斯水电站台阶式溢洪道消能设计[J]．中国水重。研究表明：纯台阶消能率不受台阶高度、流量影能及电气化，2014(4)：65-67．[4]李水生，李晓彬，申显柱．董箐水电站工程溢洪道宽大泄槽掺响，但受流程长度和坡度影响。纯台阶消能率与流气设施设计[J]．中国水能及电气化，2014(12)：52-54．量、坡度间存在较好的线性关系，这两个参数可用于[5]刘绍国．卡拉贝利水利枢纽工程水土保持监测探讨[J]．水资研究纯台阶消能特性。但针对复杂的台阶溢洪道水流源开发与管理，2015(1)：4547．'