首页/启航娱乐平台/首页光伏电站土建设计原则探讨汤毅Summary：本文从光伏电站在设计基本原则入手，介绍了在电站土建设计中需要考虑的地理位置选择、基础设计方式和功能区域设计，并通过四个方面的难点问题进行分析，详细阐述了光伏电站在设计中需要注意的事项，强调了如何在不同环境下保证电站的设计合理，为后期光伏电站顺利运行提供前期的可借鉴因素，供相关设计技术人员参考使用。Keys：光伏电站土建设计支架结构一、光伏电站土建设计原则（1）地理位置选择光伏电站主要是通过太阳光能发电，在站点的位置选择上要考虑常年光照条件好的地区，充分利用太阳光的照射。此外要考虑场点所在的区域，通过太阳能转换的电能在输送的过程中会出现耗损，在接入电网的过程中，光伏厂区和电厂的直线距离选择最优路线，同时考虑到接入的电力系统的因素，综合考虑变电站的布设需要。此外就是对电站选点的场地要求，对用水方面也在考虑范围之类。（2）基础设计方式电站主要是塔式的太阳能模式，对于基础承载力的要求不高，不存在有冲击和集中荷载分布，在对太阳能支架的预设中，使用条形基础和灌装基础，充分考虑厂区地下岩层条件，如遇到地基承载力较好的区域，也可采用独立基础。选择基础设计的方式主要根据地质勘探资料，通过计算得出承载力和经济最优设计方案。（3）功能区域设计综合区域是在采集区域外独立规划的区域，主要分为办公区域和生活区域。对于不同的建筑结构有着不同的功能需求，在设计中考虑的重点是便捷性。值得注意的是，在功能区的设计中，要充分考虑联通性，不同的单元要相互的连接，起到整体功能使用的效果。对于建筑物的横向和纵向设计也有一定的要求，对于功能区域的高度设计，原则采用小高层的理念，避免出现阳光遮挡的情况发生，同时为达到对电站观光平台的使用要求，也限制了功能区域不能出现过高。在区域内部要规划设计交通线路，形成交通网路，尽量减少工程量，同时满足规范要求，对道路进行平整，保障功能区域内不会发生拥堵情况。二、电站土建结构细部设计原则在考虑了光伏电站在外部设计的原则，还要结合后期使用电站的功能特点对局部进行设计。在功能区的主体结构中，光伏阵列的设计应按照尽量减少占地面积、提高屋面利用率和光伏板之间不得相互遮挡的原则设计。如果是平屋顶，建议采用固定支架调整到最佳倾角；如果是斜屋顶，建议将光伏组件沿斜面屋顶平铺。设计时需要考虑光伏阵列周边建筑物的遮挡情况，应避开较大遮挡区域，避免阴影对光伏组件造成较大的影响。由于屋面的不同，光伏阵列的支架系统也有所不用。电站的土建结构还有一个设计的重要环节就是预留构件，通过预埋构件的方式满足后期的光伏安装需要。在设计图纸中要明确标示出预埋构件位置，便于施工方便。考虑到后期的光伏安装方便，设计要充分考虑安装的空间大小，同时也需要在尺寸设计上严格把关，避免出现无法对接的情况发生。在设计中还需要注意混凝土浇筑中要与预埋构件相互连接，设计中必须考虑到沉降缝、变形缝、沉降缝之间的防水处理，不同于其他土建结构设计，在电站的结构设计中，要充分考虑到温度对结构物产生的应力，由于厂区选址的不同，电站区域会出现昼夜温差较大的情况，设计中要将温度应力作为重要因素考虑在内。三、设计难点分析（1）道路运输规划光伏电站在选址上通常选用人迹罕至地区，或者在群山之中，地理条件是限制电站运输的最主要因素，前期的设计中，考虑到大型车辆无法顺利到达选址区域，必须用中型车辆或是小型车辆多次运输，这就需要改变设计思路，将原使用大件的原材料改用较小便于运输的配件，组件上选用现场拼装的方式，减少预制构件的使用。同时考虑到对环境的保护因素，尽量少的在设计中使用当地水土资源，利用运输的方式解决一部分原材料的使用问题。一般情况下，光伏电站在建设中存在投资量大、工期长的特点，在场地平整、安装支架、组件的安装、调试使用装备的周期较长，且运输的材料数量较大，必须在设计中考虑到道路运输給施工难度和工期造成的影响，合理规划运输渠道、强化工期管理和降低风险是设计中必须考虑的问题。（2）支架设计支架基础设计中，由于光伏场址一般远离城市和交通主干道，地面起伏、地形落差较大。目前国内常见的光伏支架基础主要为预成孔钢制地锚（钢桩），但部分区域即使是履带式打桩机械都无法施工作业，只能采用手持式钻机钻孔或者采用其他更容易实现的支架基础形式（如钢筋混凝土柱等）。支架基础是光伏电站重要的分项工程之一，其质量关系着支架和组件的整体稳定性、耐久性、发电效率，以及方阵整体的美观性。因此，设计人员要充分考虑到施工的难度特点，有针对性的对特殊环境进行局部设计，在施工过程中，设计人员要根据现场人员对基础的施工方式进行及时的变更，保证施工的进度和质量要求。（3）光伏组件的安装光伏支架和组件安装是光伏电站施工的主要工作之一，其安装质量和成型效果关系着电站整体美观性和发电效率，但由于光伏电站地形制约，其施工难度远远大于平原地区的支架和组件安装。因此，在支架基础测量放样时应收集准确的实测高程资料，然后对实测高程资料进行统计分析，采用不同长度的前后立柱调节支架整体平整度，在山地条件下作业，在依山就势的原则下尽量保证整体平顺，减少组串间的错台落差，以保证组件安装成型后的阴影遮挡提高发电效率和整体美观性。光伏组件是光伏电站的核心部件之一，安装过程较为复杂，同时组件在使用过程中也极易发生损坏。在设计组件安装的程序方面一点要与土建设计统筹考虑，在设计中要考虑搬运和安装可能出现的问题，结合材料厂家要求做好相关保护措施，对现场的设计规划有针对性的进行调整。然而，组件搬运和安装都属于低技术难度的劳动密集型作业，工人素质普遍偏低。因此，考虑如何加强技术培训和过程监督管理，是防止组件隐裂、损坏的关键，在实际操作过程中也是重点和难点。（4）排水系统设计场区排水布置与施工，光伏电站场地由于地势起伏，必然存在自然冲沟，而建设过程中由于道路和光伏阵列的施工，对雨水汇流和自然渗透都有较大影响，因此，合理的场区排水布置和施工是减少水土流失、降低安全隐患的重要措施。一般情况下，光伏电站排水布置设计原则上应充分利用天然冲沟和场内道路排水边沟形成综合排水系统，以疏导、引排为主，同时在坡顶、山腰等部位设置合适的截水沟辅助引流。同时，应充分考虑接地、电缆、桥架等施工时形成的沟坎对水流的影响，防止水流冲刷支架基础、电缆桥架基础、电缆沟、接地沟等功能性设施。四、结束语在光伏电站的土建设计中要遵循地理位置选择合理、基础设计方式安全、功能区设计完善等特点，利用选址区域的环境因素因地制宜，选择最优化的设计方案，并根据电站的特点改善设计方式。文中讨论了在多种不力因素的作用下光伏电站建设中可能出现的问题，分别从道路运输的规划、支架承载设计、光伏组件安装和排水系统设计等方面对重点和难点问题进行研究，有些问题在设计中和后期施工中逐渐能够解决完善，但是有些问题还没有很好的指导意见，只能根据不同的环境特点，在过程中设计配合施工，对发现的问题及时提出专项解决方案，更好的满足光伏发电运行的各项要求。Reference[1]买发军，白荣丽.光伏电站土建设计原则探讨[J].城市建设理论研究（电子 版），2015，14（16）：7115. [2]栾石林，李光明，廖华，李文光.太阳能山地光伏电站优化设计研究.2016.12 （7）：89-92 [3]宋春艳，高补伟.复杂地形光伏电站工程的场地设计研究.2013.10（11）： 123-124 -全文完-