论文部分内容阅读
【摘要】光伏电站总平面布置主要依据辅助设计工具Google Earth、一次进场、实测地形图、二次踏勘、落实的用地协议等逐步缩小场地可利用范围，确定光伏电站的总平面布置方案及容量。
【关键词】山区光伏电站;场地可利用范围;光伏阵列;总平面布置
最近接触了若干个山区光伏电站的施工图设计，由于前期准备工作不足，没有意识到该场地为山区光伏电站，或者意识不足。有些工程在施工图设计时，同等设计范围内，容量仅达到可研阶段的一半或者更少，为此甲方只能建设一半容量或者在施工图阶段又重新征地;有些工程虽然场地范围够了，但建设条件非常困难，建设同等容量需要新增更多的集电线路、道路等工程量。由于前期准备工作的不足，在施工阶段严重影响了建设进度并且增加了建设投资成本，个别项目更为被动，变成了“不惜代价，为上项目而上项目”的不可控局面。现在我结合我设计的几个山区电站的设计经验，谈谈我对山区光伏电站总平面布置的一些小方法。
经历了青海、内蒙、宁夏等平坦荒漠地区的大规模光伏建设，以1MW为固定单元的光伏电站设计成为固定思维，按照20～25hm2/10MW的占地指标为依据，根据现有场地大小进行规划容量的估算，或者暂且考虑到本地区为山区光伏电站，稍微打个系数进行容量估算，这是远远不够的。我现在基本上以“纸上绘图+现场踏勘+各相关单位配合”三者相结合的方法，确定总平面布置。
（1）结合甲方提供的用地范围，在Google Earth 上放线，勾画出本项目所在场地内村庄、公路、铁路、水库、220kV集电线路、冲沟等影响工程建设的主要限制条件，根据各种规范规定要求，确定光伏发电站的初步用地范围。
（2）继续运用google earth 上放线，进一步缩小场地用地范围，主要包括确定山体的走势，山体坡度，确定大致可利用的山坡，本阶段可与资源专业共同确定。可利用山体主要包括施工难度较小的的南坡、东坡、西坡及山梁平台及坡度很缓的北坡等。（经过与多家施工单位联系，一般坡度小于45°在采取特殊施工措施后可施工，具体情况根据工程而定）
（3）向甲方提供场址可利用范围，落实矿压、基本农田、一般农田、退耕还林地、自然保护区、水土保持禁垦区、爆破危险区等不可利用场地。
（4）根据步奏（3）确定后的范围，确定主要的进场道路以及连接各个区块的道路，剔除局部面积较小，引接道路长度、场内电力电缆连接较大的区域。
（5）现场踏勘，结合Google Earth（毕竟是一种辅助设计手段）了解所选场地内是否有经济林、坟地、民居、集电线路等不可拆迁或拆迁费用较高的区域，进行剔除。进一步缩小场地可利用范围。
（6）实测1：2000的地形图，为节省工程费用，场内道路、场内集电线路可测成条形带。这点需要补充一下，各甲方为了节省前期费用，不少甲方单位不对场地实测，根据我方设计的山区光伏电站来说，这是万不可以少的，因为山区光伏地形地貌复杂。现在有些甲方已经认识到测量地形图的重要性，对有可能进行到施工图阶段的项目，直接一步到位，直接测成1：500的地形图。
（7）纸上绘图工作。根据实测地形图，修正场地可利用范围。此部分工作可进行大面积框选阶段，单独每个区块按照20～25hm2/10MW的占地指标为依据，分别框算容量，同时根据经验，调整框算容量。
（8）本阶段可以将场区拟用地范围进行绘制后，第一时间把场区可利用区块的坐标返给甲方，让甲方尽快的落实征地问题，由于我国的国情为人多地少，需要与当地政府、村民逐级落实征地问题，这个阶段大约持续1～2个月时间。
（9）二次进场，现场踏勘，具体到每个区块内局部面积有凸石、浮石等施工困难的区域，进行小范围区域范围剔除。
（10）落实甲方确认的最后的用地范围，根据甲方反馈的场区用地范围坐标尽快进行光伏阵列布置、汇线等设计。同期进行场地范围内道路、集电线路设计，然后由多专业确定终版光伏阵列、逆变器及箱变位置。
（11）现场根据实际施工难度，可局部微调。
按照此布置方式，可进行光伏场区的布置，但仍需要注意以下几个小问题
①由于光伏场区内的道路为山区道路，道路肯定有填方或挖方边坡，故应光伏板至道路边坡的距离应满足坡脚防护距离。
②山区光伏有可能四周为悬崖，不能为了多凑容量，而尽可能的靠近山体边缘。应考虑该局部小区域设置围栏，围栏对光伏板的遮挡，同时在围栏边缘应该有消防通道及施工安全距离。
③如果山体较陡，逆变器布置尽量集中布置，或者在一条直线上，同时与道路相结合，开辟出一块区域进行局部整平，同时进行边坡防护设施设计。如果此方案工程量较大，可与结构专业协商，逆变器及箱变采取特殊基础设计。
另外，现将几个光伏电站的一些技术指标作一汇总，可作为后期山区光伏电站的设计的参考。
个别光伏电站工程的主要技术指标
①道路指光伏电场内由村村通道路引至逆变器及箱变位置处的施工检修道路为，暂未考虑全场光伏板的施工检修道路，其余未到达区域基本上全靠人工搬运。
②围栏内占地面积仅考虑光伏阵列、逆变器及箱变的安全防护，未包含电缆桥架、道路、集电线路等内容的安全防护。
③阳原千家营项目共建设100MW，其中分6个大区块，最近的两个区块距离为2km，最远的2个区块距离竟长达直线距离20km。由于本工程两两场地之间较远，本工程同期还建设了28.3km的35kV集电线路。
综上所述，山区光伏电站的总平面是一个复杂、持续时间较长、各相关单位交叉作业的一项设计工作，为了更好地服务于甲方，节约成本，降低工程费用，在今后的设计阶段我们要更加重视光伏电站的总平面设计工作。
【关键词】山区光伏电站;场地可利用范围;光伏阵列;总平面布置
最近接触了若干个山区光伏电站的施工图设计，由于前期准备工作不足，没有意识到该场地为山区光伏电站，或者意识不足。有些工程在施工图设计时，同等设计范围内，容量仅达到可研阶段的一半或者更少，为此甲方只能建设一半容量或者在施工图阶段又重新征地;有些工程虽然场地范围够了，但建设条件非常困难，建设同等容量需要新增更多的集电线路、道路等工程量。由于前期准备工作的不足，在施工阶段严重影响了建设进度并且增加了建设投资成本，个别项目更为被动，变成了“不惜代价，为上项目而上项目”的不可控局面。现在我结合我设计的几个山区电站的设计经验，谈谈我对山区光伏电站总平面布置的一些小方法。
经历了青海、内蒙、宁夏等平坦荒漠地区的大规模光伏建设，以1MW为固定单元的光伏电站设计成为固定思维，按照20～25hm2/10MW的占地指标为依据，根据现有场地大小进行规划容量的估算，或者暂且考虑到本地区为山区光伏电站，稍微打个系数进行容量估算，这是远远不够的。我现在基本上以“纸上绘图+现场踏勘+各相关单位配合”三者相结合的方法，确定总平面布置。
（1）结合甲方提供的用地范围，在Google Earth 上放线，勾画出本项目所在场地内村庄、公路、铁路、水库、220kV集电线路、冲沟等影响工程建设的主要限制条件，根据各种规范规定要求，确定光伏发电站的初步用地范围。
（2）继续运用google earth 上放线，进一步缩小场地用地范围，主要包括确定山体的走势，山体坡度，确定大致可利用的山坡，本阶段可与资源专业共同确定。可利用山体主要包括施工难度较小的的南坡、东坡、西坡及山梁平台及坡度很缓的北坡等。（经过与多家施工单位联系，一般坡度小于45°在采取特殊施工措施后可施工，具体情况根据工程而定）
（3）向甲方提供场址可利用范围，落实矿压、基本农田、一般农田、退耕还林地、自然保护区、水土保持禁垦区、爆破危险区等不可利用场地。
（4）根据步奏（3）确定后的范围，确定主要的进场道路以及连接各个区块的道路，剔除局部面积较小，引接道路长度、场内电力电缆连接较大的区域。
（5）现场踏勘，结合Google Earth（毕竟是一种辅助设计手段）了解所选场地内是否有经济林、坟地、民居、集电线路等不可拆迁或拆迁费用较高的区域，进行剔除。进一步缩小场地可利用范围。
（6）实测1：2000的地形图，为节省工程费用，场内道路、场内集电线路可测成条形带。这点需要补充一下，各甲方为了节省前期费用，不少甲方单位不对场地实测，根据我方设计的山区光伏电站来说，这是万不可以少的，因为山区光伏地形地貌复杂。现在有些甲方已经认识到测量地形图的重要性，对有可能进行到施工图阶段的项目，直接一步到位，直接测成1：500的地形图。
（7）纸上绘图工作。根据实测地形图，修正场地可利用范围。此部分工作可进行大面积框选阶段，单独每个区块按照20～25hm2/10MW的占地指标为依据，分别框算容量，同时根据经验，调整框算容量。
（8）本阶段可以将场区拟用地范围进行绘制后，第一时间把场区可利用区块的坐标返给甲方，让甲方尽快的落实征地问题，由于我国的国情为人多地少，需要与当地政府、村民逐级落实征地问题，这个阶段大约持续1～2个月时间。
（9）二次进场，现场踏勘，具体到每个区块内局部面积有凸石、浮石等施工困难的区域，进行小范围区域范围剔除。
（10）落实甲方确认的最后的用地范围，根据甲方反馈的场区用地范围坐标尽快进行光伏阵列布置、汇线等设计。同期进行场地范围内道路、集电线路设计，然后由多专业确定终版光伏阵列、逆变器及箱变位置。
（11）现场根据实际施工难度，可局部微调。
按照此布置方式，可进行光伏场区的布置，但仍需要注意以下几个小问题
①由于光伏场区内的道路为山区道路，道路肯定有填方或挖方边坡，故应光伏板至道路边坡的距离应满足坡脚防护距离。
②山区光伏有可能四周为悬崖，不能为了多凑容量，而尽可能的靠近山体边缘。应考虑该局部小区域设置围栏，围栏对光伏板的遮挡，同时在围栏边缘应该有消防通道及施工安全距离。
③如果山体较陡，逆变器布置尽量集中布置，或者在一条直线上，同时与道路相结合，开辟出一块区域进行局部整平，同时进行边坡防护设施设计。如果此方案工程量较大，可与结构专业协商，逆变器及箱变采取特殊基础设计。
另外，现将几个光伏电站的一些技术指标作一汇总，可作为后期山区光伏电站的设计的参考。
个别光伏电站工程的主要技术指标
①道路指光伏电场内由村村通道路引至逆变器及箱变位置处的施工检修道路为，暂未考虑全场光伏板的施工检修道路，其余未到达区域基本上全靠人工搬运。
②围栏内占地面积仅考虑光伏阵列、逆变器及箱变的安全防护，未包含电缆桥架、道路、集电线路等内容的安全防护。
③阳原千家营项目共建设100MW，其中分6个大区块，最近的两个区块距离为2km，最远的2个区块距离竟长达直线距离20km。由于本工程两两场地之间较远，本工程同期还建设了28.3km的35kV集电线路。
综上所述，山区光伏电站的总平面是一个复杂、持续时间较长、各相关单位交叉作业的一项设计工作，为了更好地服务于甲方，节约成本，降低工程费用，在今后的设计阶段我们要更加重视光伏电站的总平面设计工作。