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“柔性支架應用技術研討會”順利召開。會議采用線上線下結合、閉門研討的形式舉辦,會上發(fā)布了光伏行業(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、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、中電建北京勘測設計院、中電建河北電力勘測設計院、中電建上海電力設計院、中電建寧夏回族自治區(qū)電力設計院、中電建西北勘測設計研究院、中電建華東勘測設計研究院、中電建華東勘測設計院、中國電力工程西北電力設計院、中國電力工程華東電力設計院等設計單位,中國電子工程設計院、天津大學、華北電力科學研究院等科研院所,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處長吳嵩松代表主辦方致辭。全國太陽光伏能源系統(tǒng)標準化技術委員會秘書長裴會川、華能清能院博士蔣河川、南京光翔新能源科技有限公司技術總監(jiān)吳京(東南大學土木工程學院教授、國家預應力工程技術研究中心主任)、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構綠色低碳發(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業(yè)發(fā)展的突出問題。因此,提高土地綜合利用水平,成為行業(yè)技術發(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發(fā)展的重點。光伏柔性支架憑借“大跨度、高凈空、長列距”優(yōu)勢,可以更好地適應地形變化,并與農牧業(yè)、漁業(yè)等形成互補協(xié)同發(fā)展,從而大幅提高土地的綜合利用效率,降低工程造價。中國華能作為國內領先的發(fā)電集團之一,在新能源創(chuàng)新技術研究及應用方面走在行業(yè)前列,對柔性支架技術投入大量研發(fā)力量,并率先開展了試點應用工作。當前,柔性支架在結構設計、施工安裝、運維檢修、可靠性驗證等方面仍存在一些技術問題及風險,相信在行業(yè)的共同努力下,提出合理的解決方案,推動技術標準化,將促進行業(yè)發(fā)展與進步。
裴會川在題為《太陽能光伏產業(yè)技術標準體系建設介紹》的報告中指出,我國光伏產業(yè)規(guī)模、技術等方面都位居世界前列,但在標準、認證等方面話語權較弱。結合當前光伏標準現(xiàn)狀以及《國家標準化發(fā)展綱要》精神,她提到,我國“十四五”光伏標準化工作將從六個方面展開:一是進一步加強標準體系建設,做好光伏標準化工作的頂層規(guī)劃設計;二是加快重點領域標準制定,關鍵基礎性IEC(國際電工委員會)標準加快轉化,新技術、新應用、跨領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域融合標準研制,以高質量的標準引領產業(yè)高質量發(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)主導制定基于我國先進技術和產品的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,建設質量基礎協(xié)同公共服務平臺;六是持續(xù)創(chuàng)新標準應用模式,加大力度推動標準應用實施。
對于柔性支架相關的標準制定工作,裴會川指出,目前有團體標準《光伏柔性支架設計與安裝技術導則》(2021001- CPIA)正在評審中,后續(xù)將有序推進相關柔性支架標準制定工作,為行業(yè)技術發(fā)展把好關。
華能清能院蔣河川博士在題為《關于光伏柔性支架產業(yè)發(fā)展的思考》報告中介紹了光伏產業(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用與研究、技術分析與展望等方面內容。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,適應地形;基礎較少,環(huán)境友好。蔣河川博士總結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用情況。他指出,柔性支架的應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雜山地、農牧光綜合項目、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)治理等領域應用具備市場潛力。華能清能院作為華能的新能源技術研發(fā)中心,聚焦柔性支架的設計優(yōu)化、可靠性驗證、運維監(jiān)測等技術研究,并致力于技術的標準化和規(guī)范化,以推動行業(yè)的發(fā)展。
東南大學吳京教授作了《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構的典型結構布置和高凈空、大跨度、長列距的產品特點。結合實際工程案例,闡述了這種結構體系具有結構布置簡潔、傳力快捷、受力可靠的優(yōu)點,能夠很好地適應各種地形、場景和施工誤差,材料利用充分、經濟性好,并能有效控制風載下的變形,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”得益于技術進步;未來,“從輔到主”,仍需依靠技術進步。目前,總體上光伏發(fā)電應用技術研究水平滯后于產品制造技術研究;未來,產業(yè)技術研究重心會向應用端轉移,技術研究方向會由“設備主導型”向應用主導型轉變。近幾年,光伏產業(yè)技術更疊代加速,存在“市場走在技術前面”的情況。為了驗證新型技術的可靠性和技術的成熟度,鑒衡開發(fā)了專項技術驗證服務,技術評審/驗證內容包括:
1)技術原理、工藝路線、實施方案;
2)技術優(yōu)勢,應用過程顯在/潛在技術風險及控制措施;
3)技術開發(fā)和應用過程資源條件;
4)應用效果及技術成熟度。
本次柔性支架驗證采用技術評審和樣本電站檢測評估模式,驗證內容詳見下圖。
柔性支架專項技術驗證內容
經過技術評審和對樣本電站現(xiàn)場驗證,得到如下結論:
從樣本電站檢測結果看,相較于剛性支架,
a) 柔性固定支架撓度增加,但符合設計要求;
b) 對雙玻組件,將柔性固定支架撓度控制在合理范圍內,不會增加組件產生隱裂、碎裂、形變及其他方面的結構風險,并有利于減輕基礎不均勻沉降對組件造成的影響;
c) 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
(從左至右分別為鑒衡認證副主任紀振雙、華能清能院勘察設計部主任張立英、全國太陽光伏能源系統(tǒng)標準化技術委員會秘書長裴會川、南京光翔新能源董事長劉長平)
本白皮書較為詳盡地介紹了柔性支架的,
Ø 柔性支架典型結構
Ø 柔性支架結構特點
Ø 柔性支架建設成本
Ø 柔性支架系統(tǒng)優(yōu)勢
Ø 柔性支架潛在風險
Ø 柔性支架針對潛在風險的技術要點
以便于:
1) 業(yè)界全面、深入地了解該項技術;
2) 為電站開發(fā)企業(yè)及其他相關方準確地了解和應用該項技術提供參考;
3) 基于不斷變化的應用需求,為開發(fā)和應用企業(yè)的技術改進提供參考。
會議最后環(huán)節(jié),投資開發(fā)商、設計院等企業(yè)代表圍繞著“基礎和支架設計和使用過程存在的問題”、“如何綜合考慮優(yōu)化支架設計方案”、“柔性支架的應用前景”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于柔性支架溫度荷載及索體完整性和修復等問題進行交流,南京光翔吳京教授就相關問題展開了說明:
Q1、預應力索在長時間荷載與溫度作用下,如何考慮應力松弛對索的影響?
1)、設計方面應將溫度作用作為一項可變荷載來考慮,對結構進行包絡設計,以保證結構的使用性能和安全性能。
2)、預應力鋼絞線選型為低松弛預應力鋼絞線,在0.6fptk的初始預應力下,松弛率小于1%。重力態(tài)下的拉索應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,應對鋼絞線進行補拉。
Q2、在運維期間,如何對預應力索的索體完整性和有效預應力進行檢測,如果有鋼絲斷裂,如何更換預應力索,或者對預應力索進行等強修復。
索體完整性檢測不容易實現(xiàn),重點關注錨固處和中柱鎖緊處的附近;對于有效預應力的檢測,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,應進行拉索更換,此時可以構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了柔性支架和固定式支架相比,柔性支架端榀基礎地質勘查應更詳實、地形測繪應更精細,以保證端榀、中榀的基礎設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致的施工偏差。同時應建立端榀高效的驗收方法,應在加設張力之前進行更高比例或全檢的端榀檢測驗收方法。
華北電力設計院新能源工程工程公司主任工程師楊菁主任關于柔性支架傾角與索結構穩(wěn)定性進行交流。南京光翔吳京教授就相關問題進行說明,光伏組件的傾角會影響風荷載豎向和水平分量的分布,會對結構設計帶來影響。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應力效應來保證其具有足夠的剛度,不需利用相鄰排結構來加強本排的剛度,因此可適應較大的傾角。
近幾年,光伏柔性支架憑借其“大跨度、高凈空、長列距”的結構特點,能夠有效幫助解決某些場景下支架的適應性和經濟性問題,此項技術的應用也備受業(yè)界關注??傮w看,光伏柔性支架尚處在起步應用階段,可以預計,隨著該項技術在場景匹配性和結構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用。
通過舉辦本次技術交流研討會,旨在達成行業(yè)共識,使柔性支架技術在行業(yè)內得到推廣應用,從而助推光伏電站系統(tǒng)高質量發(fā)展,促進光伏產業(yè)技術創(chuàng)新和提質增效,助力實現(xiàn)“雙碳”目標。