收藏:复杂山地光伏设计精华细节分享

近日，由河北省能源局主办、Solarbe承办的第一届河北省光伏产业发展推动论坛在石家庄举办，Solarbe记者根据云南荣尚电力工程有限公司总经理邵春雨的演讲材料撰写此篇文章。

土地是一个伟大的词汇，其伟大对于光伏产业而言日甚一日。

“十二五”期间，光伏装机量提前半年完成35GW的装机目标，从2010年的0.89GW起步，到2015年的35GW甚至更多，足足扩充了40倍有余。“十三五”期间，国家为光伏产业定下了更具野心的150GW装机目标。在如今的土地形势之下，装机量以如此规模扩充，其底气除却分布式市场的潜在爆发力外，将土地以各种形式进行复合利用或攻克各类难、偏、杂的地形想必也是容量扩充的驱动力之一。

在可用土地越加珍贵的趋势下，山地地形已被光伏产业人士研究许久。如今在山区中形态比较好的地大都变作农田，剩余的便愈发“寸土寸金”，而留给光伏人可用于开发的山地，其复杂性与日俱增。

云南荣尚一直在云南地区做复杂山地的光伏设计，对于复杂山地地形光伏电站如何做到最大收益颇有心得。

山地≠山坡，大坡度≠复杂

复杂山地的概念绝不是山坡或大坡度能够诠释的。所谓复杂山地，是沟壑交错、多种朝向坡面相互过渡，地质、水文条件十分复杂的地块，在设计之初就要求设计团队充分考虑到微地形的变化。如果不加以考虑，很容易出现组件遮挡问题，到后期的布置和施工方面也会面临不小的麻烦。

这要求设计师一定要多跑现场，认真做地图分析与阴影分析。按照常规布置，山区中有些区域无论从设计角度还是施工角度都非常容易上手。但在阴影分析之后，这些区域就变成了遮挡区，不利于做布置方案，初期便需要剔除。

图片一

图片一便没有考虑到地形的变化给组件带来的变化，在近中午时分便已出现遮挡。

图片二

图片二所显示的左下角也是一个地形变化的深沟，因为在设计初期考虑到了阴影拉长，所以在布置组件时便和后面的一排做了相应距离的拉长，以避免遮挡。这种阴影条件在设计起初就要考虑的非常仔细，在布置完现场以后，要对现场条件，尤其是恶劣的地形区域做重点排查。这样可以避免后期的损失。

正南坡?东西坡?谁是真“鸡腿”?

按照常规设计，复杂山地中的组件布置一般是以正南坡为主，但东西坡就真的不堪大用吗?

上表是自云南投产一年多的山地光伏电站采集而来的数据，20号方阵是正南坡，42号是偏南坡，11号是西坡。对三个方阵的数据进行一年的采集后，取平均值进行比较，按照运营小时数正南坡运营时间是最长的，但发电量却并不是最大的，反而是最小的。而西坡这边发电量才是一年之中最大的。

最佳倾角≠最大收益

支架倾角的选择是山地光伏设计的重要环节。以前很简单，稍微计算一下。但最佳倾角并不能等同于电站的最大收益，如果想要电站拥有最大收益，度电成本的重要性要高于最佳倾角。

图片三

以图片三项目为例，28度是这个项目计算得出的最佳倾角。但经比较，从21度到35度，随着倾角的变化，装机量都是在下降的，这三条曲线没有办法判断出哪个角度才能创造出最大收益。所以不能单以技术上的最佳倾角来判断电站的最大收益点。因此在设计上需要引入度电成本的概念。

光伏区造价+升压站等固定投资比上总发电量。这三个值比出来之后，将数据再次汇成表格，最佳倾角此时便已不是28度了，在24度时，投入产出比才是最高的。因此在做山地光伏设计时，不能单以技术角度来判断电站的好与坏，更要从整体成本出发进行设计才能取得最好的收益。

总而言之，复杂山地的光伏设计大致有三个原则——

一是大自然的鬼斧神工，不应一概否定也不应简单应付，精细分析，既要吃肉、也能啃骨头，最大限度榨取地形的“剩余价值”;

二是运用三维地形阴影遮挡分析，将看似复杂凌乱的山地梳理出头绪，分区块设计和评估;

三是山地光伏设计中应重点分析阴影变化规律，根据太阳小时变化规律、地形东西坡变化规律及度电成本的分析，提出最优发电间距及倾角。