光伏行业首份《光伏柔性支架白皮书》发布

发布日期:2022-09-16· bob天博体育 仲新源

9月14日,由华能清能院、鉴衡认证中心、南京光翔新能源联合举办的“柔性支架应用技术研讨会”顺利召开,会议采用线上线下结合、闭门研讨的形式举办,会上发布了光伏行业首份《光伏柔性支架白皮书》。

9月14日,由华能清能院、鉴衡认证中心、南京光翔新能源联合举办的“柔性支架应用技术研讨会”顺利召开。会议采用线上线下结合、闭门研讨的形式举办,会上发布了光伏行业首份《光伏柔性支架白皮书》。

来自国家电投、国家能源集团、中国华能、中国大唐、中广核、中国华电、华润电力、国电电力、国投电力、三峡新能源、国开新能源、山东滨华、南网新能源、上海巨人能源、广东电力、中国水发兴业、协合新能源 、广发新能源、东营财经、特变电工、中核汇能、北京天润新能、北京能源集团等开发企业,水规总院、中电建北京勘测设计院、中电建河北电力勘测设计院、中电建上海电力设计院、中电建宁夏回族自治区电力设计院、中电建西北勘测设计研究院、中电建华东勘测设计研究院、中电建华东勘测设计院、中国电力工程西北电力设计院、中国电力工程华东电力设计院等设计单位,中国电子工程设计院、天津大学、华北电力科学研究院等科研院所,中国能源报、中国电力报、索比光伏网、国际能源网等媒体共70多家单位、线上线下350余名代表参加了会议。

会上,华能集团新能源基建处处长吴嵩松代表主办方致辞。全国太阳光伏能源系统标准化技术委员会秘书长裴会川、华能清能院博士蒋河川、南京光翔新能源科技有限公司技术总监吴京(东南大学土木工程学院教授、国家预应力工程技术研究中心主任)、鉴衡认证中心副主任纪振双等作了专题报告。

吴嵩松指出,太阳能肩负着推动能源结构绿色低碳发展的重大责任,但是电力消纳和光伏用地,已成为制约我国光伏产业发展的突出问题。因此,提高土地综合利用水平,成为行业技术发展的主要方向。在用地资源丰富、消纳受限的地区,实现降本增效同样是技术发展的重点。光伏柔性支架凭借“大跨度、高净空、长列距”优势,可以更好地适应地形变化,并与农牧业、渔业等形成互补协同发展,从而大幅提高土地的综合利用效率,降低工程造价。中国华能作为国内领先的发电集团之一,在新能源创新技术研究及应用方面走在行业前列,对柔性支架技术投入大量研发力量,并率先开展了试点应用工作。当前,柔性支架在结构设计、施工安装、运维检修、可靠性验证等方面仍存在一些技术问题及风险,相信在行业的共同努力下,提出合理的解决方案,推动技术标准化,将促进行业发展与进步。

裴会川在题为《太阳能光伏产业技术标准体系建设介绍》的报告中指出,我国光伏产业规模、技术等方面都位居世界前列,但在标准、认证等方面话语权较弱。结合当前光伏标准现状以及《国家标准化发展纲要》精神,她提到,我国“十四五”光伏标准化工作将从六个方面展开:一是进一步加强标准体系建设,做好光伏标准化工作的顶层规划设计;二是加快重点领域标准制定,关键基础性IEC(国际电工委员会)标准加快转化,新技术、新应用、跨领域融合等前沿性标准研制,如光伏+储能、光电建筑、智能光伏等新兴的跨领域融合标准研制,以高质量的标准引领产业高质量发展;三是继续加强国际标准化工作,加大国际标准化人才队伍培养,组织企业主导制定基于我国先进技术和产品的IEC国际标准,积极贡献中国智慧与力量;四是继续制定高质量团体标准,积极推动国家/行业标准采信团体标准;五是联合检测、认证、计量机构,建设质量基础协同公共服务平台;六是持续创新标准应用模式,加大力度推动标准应用实施。

对于柔性支架相关的标准制定工作,裴会川指出,目前有团体标准《光伏柔性支架设计与安装技术导则》(2023001- CPIA)正在评审中,后续将有序推进相关柔性支架标准制定工作,为行业技术发展把好关。

华能清能院蒋河川博士在题为《关于光伏柔性支架产业发展的思考》报告中介绍了光伏产业发展政策和趋势、光伏柔性支架及场景需求分析、华能光伏柔性支架应用与研究、技术分析与展望等方面内容。他提到,柔性支架具备“大跨度、高净空、低成本、环境友好”等特点。通过不同地形条件下固定支架和柔性支架的建设对比发现:柔性支架可以跨越地形,节约土地;布置灵活,适应地形;基础较少,环境友好。蒋河川博士总结了华能集团在贵州望谟、镇宁,青海塔拉滩等项目上光伏柔性支架应用情况。他指出,柔性支架的应用提高了土地的利用率,达到了降本增效的效果,并表示柔性支架在复杂山地、农牧光综合项目、渔光综合项目、茶光综合项目、分布式光伏、沙戈荒大基地、近海滩涂光伏、矿区治理等领域应用具备市场潜力。华能清能院作为华能的新能源技术研发中心,聚焦柔性支架的设计优化、可靠性验证、运维监测等技术研究,并致力于技术的标准化和规范化,以推动行业的发展。

东南大学吴京教授作了《单层索系柔性光伏支架》主题报告,他介绍了单层索系柔性支架结构的典型结构布置和高净空、大跨度、长列距的产品特点。结合实际工程案例,阐述了这种结构体系具有结构布置简洁、传力快捷、受力可靠的优点,能够很好地适应各种地形、场景和施工误差,材料利用充分、经济性好,并能有效控制风载下的变形,抗隐裂能力强。

鉴衡认证纪振双副主任作了《柔性支架技术验证》主题报告。他指出,光伏发电“从小到大”、“从高到平”得益于技术进步;未来,“从辅到主”,仍需依靠技术进步。目前,总体上光伏发电应用技术研究水平滞后于产品制造技术研究;未来,产业技术研究重心会向应用端转移,技术研究方向会由“设备主导型”向应用主导型转变。近几年,光伏产业技术更叠代加速,存在“市场走在技术前面”的情况。为了验证新型技术的可靠性和技术的成熟度,鉴衡开发了专项技术验证服务,技术评审/验证内容包括:

1)技术原理、工艺路线、实施方案;

2)技术优势,应用过程显在/潜在技术风险及控制措施;

3)技术开发和应用过程资源条件;

4)应用效果及技术成熟度。

本次柔性支架验证采用技术评审和样本电站检测评估模式,验证内容详见下图。  

 柔性支架专项技术验证内容

经过技术评审和对样本电站现场验证,得到如下结论:

从样本电站检测结果看,相较于刚性支架,

a) 柔性固定支架挠度增加,但符合设计要求;

b) 对双玻组件,将柔性固定支架挠度控制在合理范围内,不会增加组件产生隐裂、碎裂、形变及其他方面的结构风险,并有利于减轻基础不均匀沉降对组件造成的影响;

c) 对双面发电组件,柔性支架有利于增加组件背面受光量,进而提升发电量增益水平。

会上,华能清能院、鉴衡认证中心、南京光翔新能源共同发布了行业首份《光伏柔性支架白皮书》。

白皮书发布

(从左至右分别为鉴衡认证副主任纪振双、华能清能院勘察设计部主任张立英、全国太阳光伏能源系统标准化技术委员会秘书长裴会川、南京光翔新能源董事长刘长平)

本白皮书较为详尽地介绍了柔性支架的,

?  柔性支架典型结构

?  柔性支架结构特点

?  柔性支架建设成本

?  柔性支架系统优势

?  柔性支架潜在风险

?  柔性支架针对潜在风险的技术要点

以便于:

1) 业界全面、深入地了解该项技术;

2) 为电站开发企业及其他相关方准确地了解和应用该项技术提供参考;

3) 基于不断变化的应用需求,为开发和应用企业的技术改进提供参考。

会议最后环节,投资开发商、设计院等企业代表围绕着“基础和支架设计和使用过程存在的问题”、“如何综合考虑优化支架设计方案”、“柔性支架的应用前景”三大议题进行了探讨。广州发展新能源股份有限公司总工程师洪威关于柔性支架温度荷载及索体完整性和修复等问题进行交流,南京光翔吴京教授就相关问题展开了说明:

Q1、预应力索在长时间荷载与温度作用下,如何考虑应力松弛对索的影响?

1)、设计方面应将温度作用作为一项可变荷载来考虑,对结构进行包络设计,以保证结构的使用性能和安全性能。

2)、预应力钢绞线选型为低松弛预应力钢绞线,在0.6fptk的初始预应力下,松弛率小于1%。重力态下的拉索应力引起的松弛率很小,可以忽略不计。当运维发现确实存在较大松弛时,应对钢绞线进行补拉。

Q2、在运维期间,如何对预应力索的索体完整性和有效预应力进行检测,如果有钢丝断裂,如何更换预应力索,或者对预应力索进行等强修复。

索体完整性检测不容易实现,重点关注锚固处和中柱锁紧处的附近;对于有效预应力的检测,可以采用弓形测力仪或频率法等方法进行检测。钢丝断裂的情况下,应进行拉索更换,此时可以构造施工索临时支承光伏组件,撤下破损索后再安装、张拉新索等措施。

华能清能院张立英主任强调了柔性支架和固定式支架相比,柔性支架端榀基础地质勘查应更详实、地形测绘应更精细,以保证端榀、中榀的基础设计和施工能够满足要求,确保端榀、中榀排布准确度以及支架施工的准确度,避免由于测量不精细导致的施工偏差。同时应建立端榀高效的验收方法,应在加设张力之前进行更高比例或全检的端榀检测验收方法。

华北电力设计院新能源工程工程公司主任工程师杨菁主任关于柔性支架倾角与索结构稳定性进行交流。南京光翔吴京教授就相关问题进行说明,光伏组件的倾角会影响风荷载竖向和水平分量的分布,会对结构设计带来影响。不过,并不存在柔性支架对倾角的要求更为严苛的情况。单层索系柔性支架通过拉索中较大的预应力效应来保证其具有足够的刚度,不需利用相邻排结构来加强本排的刚度,因此可适应较大的倾角。

近几年,光伏柔性支架凭借其“大跨度、高净空、长列距”的结构特点,能够有效帮助解决某些场景下支架的适应性和经济性问题,此项技术的应用也备受业界关注。总体看,光伏柔性支架尚处在起步应用阶段,可以预计,随着该项技术在场景匹配性和结构可靠性水平方面的不断完善和提高,将会获得越来越广泛的应用。

通过举办本次技术交流研讨会,旨在达成行业共识,使柔性支架技术在行业内得到推广应用,从而助推光伏电站系统高质量发展,促进光伏产业技术创新和提质增效,助力实现“双碳”目标。

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