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行業(yè)首個《光伏柔性支架白皮書》重磅發(fā)布

中國電力網(wǎng)發(fā)布時間:2022-09-19 09:21:57

2022年9月14日,由華能清能院、鑒衡認證中心、南京光翔新能源聯(lián)合舉辦的“柔性支架應(yīng)用技術(shù)研討會”順利召開,會議采用了線上線下結(jié)合、閉門研討的形式舉辦。會上,重磅發(fā)布了行業(yè)首份《光伏柔性支架白皮書》。

來自國家電投、國家能源集團、中國華能、中國大唐、中廣核、中國華電、華潤電力、國電電力、國投電力、三峽新能源、國開新能源、山東濱華、南網(wǎng)新能源、上海巨人能源、廣東電力、中國水發(fā)興業(yè)、協(xié)合新能源 、廣發(fā)新能源、東營財經(jīng)、特變電工、中核匯能、北京天潤新能、北京能源集團等開發(fā)企業(yè),水規(guī)總院、中電建北京勘測設(shè)計院、中電建河北電力勘測設(shè)計院、中電建上海電力設(shè)計院、中電建寧夏回族自治區(qū)電力設(shè)計院、中電建西北勘測設(shè)計研究院、中電建華東勘測設(shè)計研究院、中電建華東勘測設(shè)計院、中國電力工程西北電力設(shè)計院、中國電力工程華東電力設(shè)計院等設(shè)計單位,中國電子工程設(shè)計院、天津大學(xué)、華北電力科學(xué)研究院等科研院所,中國能源報、中國電力報、索比光伏網(wǎng)、國際能源網(wǎng)等媒體,共70多家單位、線上線下350余名代表參加了會議。

會上,華能集團新能源基建處吳嵩松處長代表主辦方致辭。全國太陽光伏能源系統(tǒng)標準化技術(shù)委員會秘書長裴會川、華能清能院蔣河川博士、南京光翔新能源科技有限公司技術(shù)總監(jiān)吳京教授(東南大學(xué)土木工程學(xué)院教授、國家預(yù)應(yīng)力工程技術(shù)研究中心主任)、鑒衡認證中心副主任紀振雙等作了專題報告。

吳嵩松指出,太陽能肩負著推動能源結(jié)構(gòu)綠色低碳發(fā)展的重大責任,但是電力消納和光伏用地,已成為制約我國光伏產(chǎn)業(yè)發(fā)展的突出問題。提高土地綜合利用水平,成為行業(yè)技術(shù)發(fā)展的主要方向。在用地資源豐富、消納受限的地區(qū),實現(xiàn)降本增效同樣是技術(shù)發(fā)展的重點。光伏柔性支架憑借“大跨度、高凈空、長列距”的優(yōu)勢,可以更好地適應(yīng)地形變化,并與農(nóng)牧業(yè)、漁業(yè)等形成互補協(xié)同發(fā)展,從而大幅度提高土地的綜合利用效率,降低工程造價。中國華能作為國內(nèi)領(lǐng)先的發(fā)電集團之一,在新能源創(chuàng)新技術(shù)研究及應(yīng)用方面走在行業(yè)前列,對柔性支架技術(shù)投入了大量的研發(fā)力量及率先開展了試點應(yīng)用工作。當前,柔性支架在結(jié)構(gòu)設(shè)計、施工安裝、 運維檢修、可靠性驗證等方面,仍存在一些技術(shù)問題及風(fēng)險,相信在行業(yè)共同努力下,提出合理的解決方案,推動技術(shù)的標準化,將會促進行業(yè)的發(fā)展與進步。

全國太陽光伏能源系統(tǒng)標準化技術(shù)委員會裴會川秘書長在題為《太陽能光伏產(chǎn)業(yè)技術(shù)標準體系建設(shè)介紹》報告中指出,我國光伏產(chǎn)業(yè)從規(guī)模、技術(shù)等方面都位居世界前列,但在標準、認證等方面話語權(quán)較弱。結(jié)合當前光伏標準現(xiàn)狀以及《國家標準化發(fā)展綱要》精神,她提到,我國“十四五”光伏標準化的工作將從六個方面展開:

●一是進一步加強標準體系建設(shè),做好光伏標準化工作的頂層規(guī)劃設(shè)計。

●二是加快重點領(lǐng)域標準制定,關(guān)鍵基礎(chǔ)性IEC標準加快轉(zhuǎn)化,新技術(shù)、新應(yīng)用、跨領(lǐng)域融合等前沿性標準研制,如光伏+儲能、光電建筑、智能光伏等新興的跨領(lǐng)域融合標準研制,以高質(zhì)量的標準引領(lǐng)產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展。

●三是繼續(xù)加強國際標準化工作,加大國際標準化人才隊伍培養(yǎng),組織企業(yè)主導(dǎo)制定基于我國先進技術(shù)和產(chǎn)品的IEC國際標準,積極貢獻中國智慧與力量。

●四是繼續(xù)制定高質(zhì)量團體標準,積極推動國家/行業(yè)標準采信團體標準。

●五是聯(lián)合檢測、認證、計量機構(gòu),建設(shè)質(zhì)量基礎(chǔ)協(xié)同公共服務(wù)平臺。

●六是持續(xù)創(chuàng)新標準應(yīng)用模式,加大力度推動標準應(yīng)用實施。

對于柔性支架相關(guān)的標準制定工作,裴會川秘書長指出,目前有團體標準《光伏柔性支架設(shè)計與安裝技術(shù)導(dǎo)則》(2021001- CPIA)正在評審中,我們將有序推進相關(guān)柔性支架標準制定工作,為行業(yè)技術(shù)發(fā)展把好關(guān)。

華能清能院蔣河川博士在題為《關(guān)于光伏柔性支架產(chǎn)業(yè)發(fā)展的思考》報告中介紹了光伏產(chǎn)業(yè)發(fā)展政策和趨勢、光伏柔性支架及場景需求分析、華能光伏柔性支架應(yīng)用與研究、技術(shù)分析與展望等方面內(nèi)容。他提到,柔性支架具備“大跨度、高凈空、低成本、環(huán)境友好”等特點。通過不同地形條件下固定支架和柔性支架的建設(shè)對比發(fā)現(xiàn):柔性支架可以跨越地形,節(jié)約土地;布置靈活,適應(yīng)地形;基礎(chǔ)較少,環(huán)境友好。蔣河川博士總結(jié)了華能集團在貴州望謨、鎮(zhèn)寧,青海塔拉灘等項目上光伏柔性支架應(yīng)用情況。他指出,柔性支架的應(yīng)用提高了土地的利用率,達到了降本增效的效果,并表示柔性支架在復(fù)雜山地、農(nóng)牧光綜合項目、漁光綜合項目、茶光綜合項目、分布式光伏、沙戈荒大基地、近海灘涂光伏、礦區(qū)治理等領(lǐng)域應(yīng)用具備市場潛力。華能清能院作為華能的新能源技術(shù)研發(fā)中心,聚焦柔性支架的設(shè)計優(yōu)化、可靠性驗證、運維監(jiān)測等技術(shù)研究,并致力于技術(shù)的標準化和規(guī)范化,以推動行業(yè)的發(fā)展。

東南大學(xué)吳京教授作了《單層索系柔性光伏支架》主題報告,他介紹了單層索系柔性支架結(jié)構(gòu)的典型結(jié)構(gòu)布置和高凈空、大跨度、長列距的產(chǎn)品特點。結(jié)合實際工程案例,闡述了這種結(jié)構(gòu)體系具有結(jié)構(gòu)布置簡潔、傳力快捷、受力可靠的優(yōu)點,能夠很好地適應(yīng)各種地形、場景和施工誤差,材料利用充分、經(jīng)濟性好,并能有效控制風(fēng)載下的變形,抗隱裂能力強。

鑒衡認證紀振雙副主任作了《柔性支架技術(shù)驗證》主題報告。他指出,光伏發(fā)電“從小到大”、“從高到平”得益于技術(shù)進步;未來,“從輔到主”,仍需依靠技術(shù)進步。目前,總體上光伏發(fā)電應(yīng)用技術(shù)研究水平滯后于產(chǎn)品制造技術(shù)研究;未來,產(chǎn)業(yè)技術(shù)研究重心會向應(yīng)用端轉(zhuǎn)移,技術(shù)研究方向會由“設(shè)備主導(dǎo)型”向應(yīng)用主導(dǎo)型轉(zhuǎn)變。近幾年,光伏產(chǎn)業(yè)技術(shù)更疊代加速,存在“市場走在技術(shù)前面”的情況。為了驗證新型技術(shù)的可靠性和技術(shù)的成熟度,鑒衡開發(fā)了專項技術(shù)驗證服務(wù),技術(shù)評審/驗證內(nèi)容包括:

●技術(shù)原理、工藝路線、實施方案。

●技術(shù)優(yōu)勢,應(yīng)用過程顯在/潛在技術(shù)風(fēng)險及控制措施。

●技術(shù)開發(fā)和應(yīng)用過程資源條件。

●應(yīng)用效果及技術(shù)成熟度。

本次柔性支架驗證采用技術(shù)評審和樣本電站檢測評估模式,驗證內(nèi)容詳見下圖。

柔性支架專項技術(shù)驗證內(nèi)容

經(jīng)過技術(shù)評審和對樣本電站現(xiàn)場驗證,得到如下結(jié)論:

從樣本電站檢測結(jié)果看,相較于剛性支架,

●柔性固定支架撓度增加,但符合設(shè)計要求;

●對雙玻組件,將柔性固定支架撓度控制在合理范圍內(nèi),不會增加組件產(chǎn)生隱裂、碎裂、形變及其他方面的結(jié)構(gòu)風(fēng)險,并有利于減輕基礎(chǔ)不均勻沉降對組件造成的影響;

●對雙面發(fā)電組件,柔性支架有利于增加組件背面受光量,進而提升發(fā)電量增益水平。

會上,華能清能院、鑒衡認證中心、南京光翔新能源共同發(fā)布了行業(yè)首份《光伏柔性支架白皮書》。

白皮書發(fā)布

鑒衡認證副主任紀振雙(左一)

華能清能院勘察設(shè)計部主任張立英(左二)

全國太陽光伏能源系統(tǒng)標準化技術(shù)委員會秘書長裴會川(右二)

南京光翔新能源董事長劉長平(右一)

本白皮書較為詳盡地介紹了柔性支架的,

●柔性支架典型結(jié)構(gòu)

●柔性支架結(jié)構(gòu)特點

●柔性支架建設(shè)成本

●柔性支架系統(tǒng)優(yōu)勢

●柔性支架潛在風(fēng)險

柔性支架針對潛在風(fēng)險的技術(shù)要點

以便于,

●業(yè)界全面、深入地了解該項技術(shù);

●為電站開發(fā)企業(yè)及其他相關(guān)方準確地了解和應(yīng)用該項技術(shù)提供參考;

●基于不斷變化的應(yīng)用需求,為開發(fā)和應(yīng)用企業(yè)的技術(shù)改進提供參考。

會議最后環(huán)節(jié),投資開發(fā)商、設(shè)計院等企業(yè)代表圍繞著“基礎(chǔ)和支架設(shè)計和使用過程存在的問題”、“如何綜合考慮優(yōu)化支架設(shè)計方案”、“柔性支架的應(yīng)用前景”三大議題進行了探討。廣州發(fā)展新能源股份有限公司總工程師洪威關(guān)于柔性支架溫度荷載及索體完整性和修復(fù)等問題進行交流,南京光翔吳京教授就相關(guān)問題展開了說明:

Q1、預(yù)應(yīng)力索在長時間荷載與溫度作用下,如何考慮應(yīng)力松弛對索的影響?

1)、設(shè)計方面應(yīng)將溫度作用作為一項可變荷載來考慮,對結(jié)構(gòu)進行包絡(luò)設(shè)計,以保證結(jié)構(gòu)的使用性能和安全性能。

2)、預(yù)應(yīng)力鋼絞線選型為低松弛預(yù)應(yīng)力鋼絞線,在0.6fptk的初始預(yù)應(yīng)力下,松弛率小于1%。重力態(tài)下的拉索應(yīng)力引起的松弛率很小,可以忽略不計。當運維發(fā)現(xiàn)確實存在較大松弛時,應(yīng)對鋼絞線進行補拉。

Q2、在運維期間,如何對預(yù)應(yīng)力索的索體完整性和有效預(yù)應(yīng)力進行檢測,如果有鋼絲斷裂,如何更換預(yù)應(yīng)力索,或者對預(yù)應(yīng)力索進行等強修復(fù)。

索體完整性檢測不容易實現(xiàn),重點關(guān)注錨固處和中柱鎖緊處的附近;對于有效預(yù)應(yīng)力的檢測,可以采用弓形測力儀或頻率法等方法進行檢測。鋼絲斷裂的情況下,應(yīng)進行拉索更換,此時可以構(gòu)造施工索臨時支承光伏組件,撤下破損索后再安裝、張拉新索等措施。

華能清能院張立英主任強調(diào)了柔性支架和固定式支架相比,柔性支架端榀基礎(chǔ)地質(zhì)勘查應(yīng)更詳實、地形測繪應(yīng)更精細,以保證端榀、中榀的基礎(chǔ)設(shè)計和施工能夠滿足要求,確保端榀、中榀排布準確度以及支架施工的準確度,避免由于測量不精細導(dǎo)致的施工偏差。同時應(yīng)建立端榀高效的驗收方法,應(yīng)在加設(shè)張力之前進行更高比例或全檢的端榀檢測驗收方法。

華北電力設(shè)計院新能源工程工程公司主任工程師楊菁主任關(guān)于柔性支架傾角與索結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性進行交流。南京光翔吳京教授就相關(guān)問題進行說明,光伏組件的傾角會影響風(fēng)荷載豎向和水平分量的分布,會對結(jié)構(gòu)設(shè)計帶來影響。不過,并不存在柔性支架對傾角的要求更為嚴苛的情況。單層索系柔性支架通過拉索中較大的預(yù)應(yīng)力效應(yīng)來保證其具有足夠的剛度,不需利用相鄰排結(jié)構(gòu)來加強本排的剛度,因此可適應(yīng)較大的傾角。

近幾年,光伏柔性支架憑借其“大跨度、高凈空、長列距”的結(jié)構(gòu)特點,能夠有效幫助解決某些場景下支架的適應(yīng)性和經(jīng)濟性問題,此項技術(shù)的應(yīng)用也備受業(yè)界關(guān)注??傮w看,光伏柔性支架尚處在起步應(yīng)用階段,可以預(yù)計,隨著該項技術(shù)在場景匹配性和結(jié)構(gòu)可靠性水平方面的不斷完善和提高,將會獲得越來越廣泛的應(yīng)用。

通過舉辦本次技術(shù)交流研討會,旨在達成行業(yè)共識,使柔性支架技術(shù)在行業(yè)內(nèi)得到推廣應(yīng)用,從而助推光伏電站系統(tǒng)高質(zhì)量發(fā)展,促進光伏產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新和提質(zhì)增效,助力實現(xiàn)雙碳目標。


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