吴小平：柔性支架电站意外捕捉到“增发”

2月15日，由索比光伏网主办的2023“光能杯”跨年分享会暨2022第十届光伏行业颁奖盛典，在苏州市苏州园区香格里拉大酒店(苏州工业园区协鑫广场)隆重举办。

通威新能源常务副总、CTO吴小平出席了本届“光能杯”跨年分享会分论坛——创新分享会，并作主题为《柔性支架引领“光伏+”创新应用发展》的分享。

吴小平谈到，相对于固定支架，柔性支架在同等的倾角、方位角、边界条件一致的情况下，可以实现电量“增发”。通威柔性支架通过组件上下表面通畅均匀的流场、更高的平均风速水平，增强组件风冷效果的同时，更均匀的温度场以及组串IV一致性可以规避组件间和电池间的失配现象，现场实测方阵有2%—3%左右的增发。

下文为现场致辞实录整理:

感谢索比光伏网，尊敬的赵主任、士涛总，各位来宾，各位专家，大家上午好!

刚才听到大家一些分享，其实进一步深刻地感觉到在过去的数十年也好，过去的五年、三年，每月、每天我们都看到大家在硅料电池组件方面持续地以创新推动这个行业的进步，一个又一个这样的里程碑在我们系统的应用端也迎来了评价，进一步到市场化交易的状态。所以我们在应用和系统集成这个维度，也受到这样的鼓舞、感受到这样的动力和机会，相应的做一些创新。士涛之前在更新支架做了很大的贡献，我们很荣幸把我们荣幸支架做的工作跟大家汇报一下。

首先说一下做这个事情的背景和动力，“十四五”进程过半，总的来说装机量在相当大一部分的没有达到预期，如果进一步考虑到工商业分布式方面的一定程度的超出预期的增长，地面的是不尽如人意的，相当核心的是土地问题。

这里稍微带一下江苏省，去年在南京，在有一个论坛上我们也沟通了一下，江苏省制造业在全国各个省份的优势，江苏省工商业的屋顶的资源是相对丰厚的，但是普遍预期认为江苏省达成碳达峰、碳中和的目标，分布式只能贡献15%的占比，实际上最终的出路还是在土地的复合利用。

跟大家分享一个我们简单的计算，风电火电、风电、光伏的单位装机用地，光伏的用地在是在火电的5倍的水平。

我们所面临的很多问题在于说沙漠、鱼塘城市里面的污水处理厂、停车场这些地方如何寻找一种更好的方式，能够把它利用起来，尤其是鱼塘和设施的利用过程当中，如何寻找成本相对更能够接受的同时下放到设备设施能够不受到很大影响的方式，这也是通威从六年前就开始启动做的事情。

通威做这个事情的出发点是一直聚焦在渔光一体的解决方案，为什么选择“渔光一体”的解决场景，因为万物生长靠太阳，我们在大的农光领域的发展，到目前为止面临很多挑战，但是渔光具有和大农广很大的区别就是渔业生产光照资源是过剩的，渔业生产能够正常维系、正常进行的时候，光资源的控制水平主要受制于藻类，因为对于鱼来讲，藻类既提供了食物又提供了央企，我们研究了130多类藻类，所需要的光照水平都是远低于实际的利用水平，这并不存在光争夺的问题，这是渔光一体在整个大农光里面的特性。在这样一个大前提下，我们要解决的就是“四通”光照性能、气通性能、水文性能和生产便利性能。

从渔光出发，包括我们试图寻找其他的土地复合利用，我们看到所面临的最终的是两个事情，就是更高的近空和更大的跨度，按照常规来讲，更高的近空和更大的跨度一定会带来更高的成本，如果这个成本为我们能接受的话，实际上实现大跨度、高近空的结构，一个必然的选择就是淤泥悬索。

从2016年到今年，整个六年下来，目前我们做的工作，第一项很重要的就是填补了光伏风工程的空白，可能在新能源里面讲风工程是风电行业更多的关注，但是通过最早我们注意到光伏的风工程是一个新的课题，即使不考虑柔性，光伏整个阵列的结构形式，在整个大的风工程里面也是一个空白，我们在风工程里面做了工作。到目前为止，我们能够呈现的是一个60米可以商用广泛应用的跨度，在兆瓦管装的量从以前的200、300根控制到50根，同时我们最高净空在照远做到了10米的水平，所有的东西都为下方的国土资源的复合利用提供了更多的可能性。目前我们的装机量大概接近1GW而且还在快速的增长过程当中，我们也形成了相应的一些知识产权和论文。

在风工程方面分为四步，第一步是从理论方面去研究现有的风工程和光伏产业之间的匹配性，针对柔性还有更多的缺失，首先是理论方面的研究。第二步就是仿真技术，包括CFD，CFD仿真只能定性，不能定量，通过CFD仿真把我们的研究对象进一步聚焦和缩减。第三步就是风洞实验，我们也是整个行业风洞时间最长的，前前后后一千多个小时。最后一步就是试验验证，我们在现场进一步的做了现场实证数据的反馈去验证，这个过程当中有很多新的发现，所以光伏的风工程还是蛮值得大家一起再去探讨研究的方向或者是课题。

风工程更多解决的是系统层面的问题，到底这个柔性支架怎么架构，在具体节点的问题上，我们也做了大量的研究和论证，上面是对于索的末端锚固的探索和研究，下面这个图片是对于系统的阻尼的实测方面的研究。这边这个图片是单板的索的可靠性研究。

这是我们自己搭建的振动床，大家都会有这种疑虑，光伏板在钢索上的安装处在一个长期的低频振动的状态，无论安装在什么状态下都会有振动，可以捕捉到肉眼可见的振动，时间持续的更久一点，这个过程当中会不会发生隐裂，会不会发现一些栅线的破坏，我们搭载了振动床，把两个钢索拉到跟现场一样的功率，我们放上去以数十万次频率的组合对它进行测试，我们因为是一个软连接，具有更好的抗震性能，目前我们和天河一起，后续也会成为一个行业的标准。

这里汇报一个小发现，我们发现柔性支架相对于固定支架来讲，在同等的倾角、方位角，所有的边界条件一致的情况下，我们捕捉到了增发，无论是从在线运营的，接近10个电站里面都捕捉到了十个增发，这也是蛮意外的，背后有四个方面，一是更好的散热和更加均匀的温度场，不同组件的温度也会更加均匀，这是第一个支撑。二是组串IV一致性。实际上我们大部分的固定支架都是基于两排或者三排安装，电器上面不注意就导致一天不同的时间，尤其是遮挡的时候，工作情况是不一样的，这种不一样带来的电流适配带来了发电量损失。柔性完全是单P的架构，跟一部分的跟踪支架是一样的，组串高维的一致性，带来了一定的效应，以大家能够接受的成本实现组件更加一致的安装高度。对于双面组件来讲，柔性的安装高度是最佳的高度，种种因素叠加在一起带来增发的效益。

整个行业会认为只的柔性从感官上，比如说跟其他一些兄弟单位做的方案区别在于，比如说我们是三索，别人是两索，我们追求的是组件纯屏的安装效果，其他机构允许有更大的牢度，还有一个更大的技术特性就是我们的低恒载，低恒载会带来钢索使用寿命显著的增长，二是低恒载会非常显著地降低钢索的冗变力行为。目前钢索的索力可以通过站上的通道传到云端感知，整个系统更优保障，也能够为整个系统下一步的优化提供一些更好的机会点和切入点。

通威的系统也是整个行业唯一一个双冗余的，任何一根索的断裂，任何一个部件的损坏，整个系统依然会维持原来的姿态。

这里有一个重要的数据，兆瓦的用钢量是传统结构的一半，柔性的成本随着规模的逐渐扩大，整个产业链配套逐步的成熟，未来降本的空间非常值得大家期待，也会导致光伏电站建设过程当中碳排放有一个非常显著的降低。在标准方面，去年我们完成了CPIA的发布，进一步也会在AC做一些工作，这个工作也感谢士涛总给我们帮助和指导。

简单介绍一下通威，通威股份下面有六个板块，从上游的晶硅再到电池，再到组件，最后到我们这个板块，通威新能源是电站的投资和开发板块，同时还有另外两个板块，一个是通威农业发展，一个是通威食品。

我们的渔光一体模式也承载了通威垂直一体的光伏产业链和绿色农业产业链的交汇和融合的历史性使命。两个协同对内协同和对外协同，对内协同实现了通威农业、光伏新增新能源两大主页的高效协同。通威新能源在过去这么多年，我们在光伏板下的渔业经济方面，研发的投入一直在持续，在一些成果商也在引领。这是我们前期做的点，这个是在做的1.0的方案，这个是在天津杨家泊柔性的方案，这个是2.0的方案，是在湖北天门城市会客厅4月份能够到600兆瓦，这个地方也是全球最大的单体的柔性电站。目前500多兆瓦沿着厂区有一个500多米的绿地大道，绿道修好以后会有一个半马活动，提前邀请大家一起过去。

国土资源的复合利用在我们这边还有一个新的点，实际上我们目前已经把渔业养殖的数据，通过光伏通信的信道和云端的平台，把渔业养殖的数据上传和整合了，我们是一套网络的硬件，但是实现了光伏和渔业两套数据的收集和分析。

渔光一体是一种复合增值的、可复制、环保的可持续发展模式。目前通威下有投资开发、规划设计及工程建设、智能运维三个公司。

目前通威并网项目总规模超过3GW，也希望通过和大家的合作，年底能够达到5GW。

我就分享这么多，谢谢大家!

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