生态光伏 · 一道观点 | 揭秘沙戈荒风光大基地光伏系统解决方案三剑客

2023年4月20日，第三届风光储创新发展论坛在乌兰察布举行。一道新能源系统工程研究院院长助理、技术营销中心总监张帅在论坛上发表了《沙戈荒风光大基地光伏系统解决方案三剑客》的主题演讲，针对沙戈荒光伏电站的选型、清洁、收益率等难题提出了创新型解决方案。

沙戈荒光伏采用大跨距柔性支架的三大痛点

对于沙戈荒地区的光伏电站，柔性支架应用已经成为一种趋势。当前的沙戈荒光伏项目大多采用大跨距柔性支架来解决板下种植问题，但大跨距柔性支架存在三大痛点，始终困扰着全行业：

①造价偏高——传统的钢结构式大跨距柔性支架用钢量大，成本偏高，且组件是架空安装，施工和运维具有一定难度。据测算，大跨距柔性支架比固定高支架造价高0.3元以上。

②安全性差——极端大风天气下，北侧承受负向风压的光伏组件和支架容易被吹坏;

③清洁困难——沙戈荒恶劣的自然环境限制了现场清洁用水使用，而大跨距柔性支架的高支架结构更是导致人工清洁十分困难。

一道新能沙戈荒光伏系统集成解决方案三剑客

①钢边框双面组件

与同等版型的的P型双面组件相比，一道新能N型双面双玻钢边框组件双面率高达80%，最高转化效率可达22.6%，发电量增益超5%。同时，钢边框组件具有更好的刚性，与柔性支架匹配时，能够解决强风作用下支撑偏软导致组件隐裂的问题。

②可调倾角柔性支架

柔性支架系统在设计时，需考虑地理条件及纬度等因素来计算安装角度。区域及纬度不同，光伏组件的倾斜角度也就不同，因此柔性支架需具备角度调节功能。一道研究院设计的可调倾角柔性支架具有“三高两低”的独特优势：

①高可靠性——极端大风天气预先调整打平、避免损坏;

②高发电量——每周最佳倾角(电量增加5-8%)，早晚反向调整角度避免阴影遮挡(电量增加1%)，冬季自动大倾角排雪(电量增加0.5%);

③高透光率——组件间隔100毫米提高地面辐照均匀性、农作物需要阳光时主动调节。

④低工程造价——造价与同高度固定支架持平、比大跨距柔性支架低0.3元每瓦;

⑤低运维费用——电气传动控制部件运维工作量只有平单轴跟踪支架的0.2%，且以每月或每周调节1-5度的频率自动跟踪，检查修复时间充裕。

③自适应自动清洁

沙戈荒光伏电站普遍存在清洁手段单一、缺乏清洁策略、无法实现信息交互、无法实现精细化清洗等问题，一道研究院针对这些痛点进行课题攻关，研发出一种“自适应自动清洁”系统。该系统采用无人机GPS自动巡航及预编程越障、常规无水清洁与定向深度清洁相结合的技术手段，使用后达到了“主动避障、干湿结合”的清洁效果。

百兆瓦规模典型应用场景投资收益率对比

对于光伏项目开发企业来说，柔性支架的造价关乎企业的投资收益率。我们以新疆某戈壁光伏项目和湖南某山地光伏项目为例，组件下边缘净空间为2.5米，分别采用常规固定倾角密布桩支架、大跨距固定倾角柔性支架、中跨距固定倾角柔性支架、中跨距可调倾角柔性支架四种方案进行成本与投资收益率分析。结果显示：一道研究院的中跨距可调倾角柔性支架方案表现突出，全投资内部收益率具有1-2%的优势。

虽然沙戈荒地区人烟稀少、植被稀疏、气候恶劣，但其太阳能资源丰富，拥有大片生态红线区以外的未利用土地，成为了潜力无穷的能源绿洲。一道研究院不仅针对沙戈荒风光大基地光伏系统提出解决方案，还打造了生态光伏、城市光伏、海上光伏三大系列全场景全流程光伏系统解决方案，以实际行动响应国家“双碳”战略，助力沙漠、戈壁、荒漠等地区规划建设大型风电光伏基地项目的加快实施。