盖锡咨询-13日SNEC会议笔记 -SNEC(2024)全球光伏前沿技术大会系统平衡部件

2024年6月13日“全球光伏前沿技术大会（1）系统平衡部件”在上海洲际酒店宴会厅2召开，本次会议由Thomas Reindl 博士, 新加坡国立大学新加坡太阳能研究所(SERIS)副所长主持，与会嘉宾有协佳电力副总经理梁宾桥先生、特变电工股份有限公司的刘夏伟先生、一道新能源科技股份有限公司的何春涛先生、汇耀品尚能源科技的首席科学家赵建光先生、安泰科清洁能源股份有限公司的李寿英先生等等专家学者。

协佳电力副总经理梁宾桥先生以上海崇明100MW渔光互补项目实践探讨为例，向与会人员介绍了柔性光伏系统支架设计与施工经验。上海崇明100MW渔光互补项目是国内最大的技术参数与设计 “蟹光互补”项目，占地2000亩。该项目在设计上采用柔性支架，最低点离水面 100MWp。厂区主要利用蟹塘和鱼塘，水深介于3米，平均高度4米，组件倾角为17度，确保了光 0.2米至1.0米之间，通过柔性支架安装光伏组件，照效率和水产养殖的空间需求。东西向跨度42米 实现水产养殖与光伏发电的有机结合。梁先生表示，大跨度柔性支架兼具安全性、适用性、经济性，环保性、便捷性五大优点。他还就支架基础之PHC管桩设计、索结构柔性光伏支架系统组成和设计特点三个方面分享了柔性架基础及支架系统的设计，总结了工程施工质量方面的光伏支架施工技术要点。

特变电工股份有限公司的刘夏伟先生在会议上介绍了公司面向电力现货市场的光伏发电系统的优化设计。2023年，非化石能源发电装机首次超过火电装机规模。截至2023年12月，全国发电装机总容量为29.2亿千瓦，非化石能源发电装机在2023年首次超过火电装机规相的52%，成为第一大电源。截至2023年底，全国光伏装机量约为6.14亿千瓦，集中式地面光伏占比57.5%。根据国家能源局要求，2030年新能源将全部进入现货市场。为了应对电力改革快速向纵深推进的新局面，传统光伏系统设计思路需要重新适配。面对现货市场中光伏收益下降的风险，刘先生提出，可采取调整光伏出力曲与中长期交易、拓展消纳场景三种方式去应对。他从倾角，间距与方位角三个角度分享了现货市场下的系统方案优化思路。以蒙西现货市场下的100MW的光伏电站为例，根据条件假设-单变量分析-成本分析的顺序进行系统仿真和分析。综合考虑不同方案的成本、发电量以及现货电价收益以后，可以找到一个最佳倾角、间距、方位整体收益率最大。刘先生对该优化设计的前景十分看好。根据全国各省最新公布的“十四五”装机计划，光伏新增装机目标总计在413GW左右。按照修正方案预计可增加光伏装机容量156GW、每MW原有用地约23亩考虑，新增装机量共计可节省土地面积3609620亩地，节省的土地资源相当于整个深圳市面积。

一道新能源科技股份有限公司的何春涛先生以柔性光伏支架的多场景应用为主题，介绍了几种柔性支架产品：中跨距空间索网柔性支架、排间柔性稳定抗风系统、柔性平单轴跟踪支架。柔性光伏支架有许多优势。第一是节约用地：柔性支架同刚性支架相比，山地可节约用地25%以上。第二高净空、大跨距。这样的降低40%左右成本。第三减少基础工程量。减少支架用钢量。传统支架一单立柱32（平地）-40（山地）吨/MWp，柔性支架在25-30吨之间。第四可减少支架用钢量。第五安装便捷。支架构件工厂预制，现场装配工程量小；光伏组件采用滑移法安装，无需对檩条安装孔，安装效率大幅提升。柔性支架已经通过支架极端工况测，公司在新疆哈密百里风区十三间房进行的极限环境[高、低温(±40℃)，大风]下的结构强度测试，验证了安全可靠性。何春涛先生分享了柔性支架多种场景下的应用。山地方面有山西沁县项目、海南乐东项目；渔光方面的应用有海南安定龙湖项目；分布式方面有七河生物项目等等。

汇耀品尚能源科技的首席科学家赵建光先生在会议上与我们分享柔性支架结构系统如何抵御超强台风。赵先生表示，柔性支架多场景应用的优势在于，基础数量仅为传统支架的1/3，桩基间距约30-60米，释放板下空间，为渔光一体给出了更多可能性。柔性支架系统在工况下的抗风性受到了极大关注，抗风系统的重要性由此突显。根据公司自主研发的光伏电站智慧运维监测平台数据，目前柔性支架的最高抗风记录是抵御了15级台风。公司研发部门进行了50余次破坏节点分析，发现不同的风向角对柔性支架的作用效果不同。“杜苏芮”台风过后，研究人员对柔性支架结构系统和光伏组件分别进行了检测，整个柔性支架系统的基础、钢结构、主索等主体工程保持完好；光伏组件隐裂检测结果合格率97%-99%。因为柔性支架在强台风中低频震动。赵先生还分享了柔性支架的抗风设计，以及在柔性支架抗风设计的实践和思考。该抗风设计需要克服荷载、结构设计、节点设计三方面的障碍和难题。他表示，柔性支架在各领域的应用前景是广泛的，但仍需要从行业规范的完善、市场保有的提升、技术形式的迭代三个点共同奋斗努力，一起携手促进柔性领域的健康成长。

安泰科清洁能源股份有限公司的李寿英先生为我们带来柔性光伏支架结构优化、抗风稳定性及样架测试经验分享。柔性光伏支架利用钢绞线的抗拉性能，具有跨越能力大、场地适应性强、总体经济性较好等优势，在国家大力倡导渔光互补、农光互的前提下，具有更广阔的应用前景。柔性光伏支架系统具有如下特点：1.跨径更大，柔索支撑，抗风问题更为突出；2.几何非线性结构，受力状态与施工顺序密切相关；3.地形因素更为复杂(例如山地)，场地地貌影响大；4.节点连接更复杂。在单层索方案的整体结构设计上，公司研发部采取ANSYS APDL 数值模拟，选取2个跨度、4个最小离地高度、5个组件倾角、7类地形、10个基本风压、9个基本雪压，共计建立2x4x5x7x10x9=25200 (2万5千2百)个模型。在整体结构安全的前提下，进行节点标准化设计。进行组件隐裂试验后发现，激振总次数为150万次，新增隐裂。节段模型风洞实验在湖南大学HD-2风洞高速段进行，均匀流场。试验工况设置倾角范围为-39°~39°，风速由低到高。实验结果表明，最易发生颤振的倾角范围为12°~21°。李先生还给大家展示了单排光伏支架气弹模型风洞试验的试验工况表格。安泰科丰富的样架测试经验令人受益匪浅。

综上所述，许多专家围绕柔性支架这一关键部件展开了多方面、多角度的热烈探讨和经验分享，足见柔性支架正在光伏领域发挥越来越大的作用、引起越来越高的重视，项目实践经验累积推动相关的技术创新爆发，相信我们还能听见越来越多的利好消息！