2015年12月2-3日 由Solarbe索比光伏网、天合光能以及阳光电源联合举办的“光伏创新应用与土地有效利用研讨会”在云南省西双版纳州景洪市世纪金源酒店举行。会议上,云南省电力设计院副总工程师、电源部主任汪玉华就“精细化设计”为主题发表精彩演讲,以下是原文:
大家好,我今天分享的是精细化设计。今天在这主要想跟大家分享三块,第一块是介绍我们云南省电力设计院(以下简称“云南院”);第二块是在云南建设山地光伏电站时,我们最应该关注的一些问题;第三块是精细化设计。云南院到现在快60年了,现在是中国能源建设集团的在编企业,最早开始做光伏是从2007年4月份开始做云南第一个,当时号称亚洲最大的光伏电站昆明石林166MW项目,到2009年5月参与了中国第一个敦煌10MW光伏电站特许权招标,到目前为止我们主要在云南、广东、西藏等省区参与光伏项目。这是几个典型项目,大家看看,刚才点到的昆明石林166MW项目,还有敦煌特许权,包括西藏山南、大理西村等项目。
到目前为止,我们云南院在光伏走了这么多年,大概积累了什么成果?第一个是我们在支架上面有了两项专利,这是专门针对山地所开发的产品技术,已经在大理西村、昆明石林很多地方用了这个技术。第二个成果是我们开发了光伏方阵施工图设计软件,最大的好处是人工成本大幅度降低,电缆的精准性和控制性非常好,已经获得国家软件著作权。第三个成果是我们针对山地提出了光伏支架二次设计方法,这是唯一的方法,目前在全国范围内我知道的,只有我们院用这种方法。这种方法最大的特点是重新做方阵高度设计。第四个成果是我们配合农业、牧业发展的需要,开发了很多光伏支架结构形式。
下面来说问题。
第一个问题。我们在云南山地地区建设光伏电站,那我们的设计要关心什么?大家看一看,这就是地形,我们不能看见这种情况的出现,但是又不能避免它的存在,我们该怎么办?对于山地地区,我们讲建设光伏,第一个研究太阳能资源,太阳能资源跟风能一样是自然的变化,我们要去研究规律,确定它的设计值。
在这个问题上,是设计院非常重要的一个工作,但是我们经常发现的难点是这样的,在同一个县,相隔一公里,同时设一个测光站,有趣的现象是测出来的数据不一样,而且差距还比较大,有些差到10%到20%。第二个测量数据出来以后怎么办,一般都要订正,但是在一个县里没有参证站的方法,我们就有很多的难题。在云南一个县,测下来的光不到六千,另外一个地方六千七,到底用什么数字?我们怎么选择?无论是用什么方法和途径,你拿到的数据,有一种是实测,有一种是从网上找的,把这些数据放在软件里,就可以很容易算出来发电量和倾角。对不对?但我们前几年算出来的直接值,我们发现不对,最佳倾角不等于设计倾角?我们该怎么选择?
我们的方法是要研究全年规律关系,研究完之后要分析,分析完之后有经验在里面,其中经验就是经常跟甲方说,我们给你们设计出来的数字,我跟你打赌应该是多少,这是中国设计的常规一种做法。
在云南,风电和光伏是一样的,它的经验对于资源的判断是非常重要和有支撑的,为什么?同样一个太阳能资源,因为我靠实测一个点,真的控制不住它,但是我周边相邻邻县或者周边地区实际运行的项目,还有很多实际测量数据,我们多花时间和精力做分析,我们找出规律的数据,这是对资源的精准分析。
第二个问题是光伏电站在山地上,我感觉这是最难的事,我们感受到地形起伏我称之为微地形起伏,第二个微地块坡向变化,这块西向,那块北向,坡度还不一样,还有地块属性矛盾。
这些场地的特征出来以后,我们设计怎么做?微地块坡度控制,东西向坡要控制到多少才可以用?方阵之间的阴影遮挡到了山地,变的非常复杂。平原地区一算出数据来,就容易做出来,但是山地不一样。高山或者坡地的遮挡控制,方阵支架平整控制,还有尖角遮挡控制,组件安装完了,会有一个角有阴影遮挡,我们经常称之为尖角遮挡,在图纸上设计过程中要控制这些事。我经常感觉在图面上画上图画简单,但真正把图上的东西变为现实,这个过程很难,就引出了下面的话题,施工安装。支架要有基础,我们在图上很容易,XY坐标一给,给了之后我们还告诉他,应该离地多少或者顶标高Z是多少的,在山地这样做非常的困难。我们允许他有多大的误差?真正施工基础全部完了之后,X、Y、Z数字出来之后,我们到底觉得准确度怎样?和我施工图相比准确度怎样?如果施工完之后就这样,我们固定支架剩下的动作就可以想像,靠安装人员施工过程中,如果施工很准确,放上去应该比较平整,如果稍微差一点,支架会出现不平整,会造成阴影遮挡问题,我们在现场施工过程中很困难,图纸上的事好做,施工现场要保证安装精度和施工精度。