編者按：2023年9月12-14日，以“綠色 持續(xù) 共生 向新”為主題的“第五屆未來能源大會”在江蘇常州武進召開，本次大會由中國能源研究會與中國能源網(wǎng)聯(lián)合主辦。會上，通威新能源工程設(shè)計四川有限公司市場開發(fā)經(jīng)理計翔發(fā)表了《新形態(tài)下的“土地+光伏”》的主旨演講。

以下內(nèi)容根據(jù)論壇演講實錄進行整理。

計翔：非常榮幸，首先感謝主辦方，我來自通威新能源設(shè)計四川有限公司，今天的演講主題是新形態(tài)下的“土地+光伏”，首先我們要解釋一下什么是“新形態(tài)”，后面再講一下什么是“土地+光伏”。

首先有一個背景，這個背景無數(shù)的專家或者是領(lǐng)導(dǎo)強調(diào)過很多次，基本上整體來說今年光伏裝機的新增速是在120GW甚至是140GW的速度增長，但是有一個問題，有可能這個數(shù)據(jù)統(tǒng)計的比較早，但是現(xiàn)在還是沒有突破的一點，就是光伏單位裝機的面積遠遠高過火電的，雖然整體的功率有增加，但是整體的占地面積還是超出這兩種新能源，包括傳統(tǒng)能源。

面對全球的氣候變暖，以及最近中國也發(fā)生了很多臺風(fēng)等等一些自然災(zāi)害，整體的氣候還是比較異常。這個數(shù)據(jù)是前段時間光伏協(xié)會提到的整體各大國外的機構(gòu)預(yù)測，全球的裝機量也會有7%的增長，放到國際，其實國際上的光伏土地也不夠用，別說中國了。

再說回國內(nèi)，如果想滿足這么大的裝機量，大部分的情況，也就是現(xiàn)在提到的海上光伏，海上風(fēng)電，但是很現(xiàn)實的一個問題，現(xiàn)在的大西北基地我們首先要面臨兩個問題，第一個問題是就地消納，還有一個是遠距離輸送。如果這兩個問題得不到有效的解決，西北大能源基地建設(shè)起來的進度是非常緩慢的，這就是為什么說現(xiàn)在很多的地方在提光伏+的概念。如果你用光伏+，就意味著很多的坑塘水面等等都需要架設(shè)光伏。

很尷尬的一點，現(xiàn)階段很多場景，如果用傳統(tǒng)的固定支架是不夠滿足現(xiàn)在的安裝環(huán)境，所以這就是為什么說柔性支架在今年包括去年下半年非常火爆的根本原因就是解決了場景的應(yīng)用。再說回柔性支架這套系統(tǒng)，最早是源于橋梁結(jié)構(gòu)，大家看到傳統(tǒng)的柔性支架體系基本上左邊這張圖單層的索網(wǎng)，本身是單層索結(jié)構(gòu)，現(xiàn)在的組件遠遠超出原來的25公斤，已經(jīng)達到了34公斤甚至是37公斤，其次這種單層索網(wǎng)前后南北排沒有得到有效的連接，所以抗風(fēng)能力很差，雖然地形的適應(yīng)能力好造價便宜，但是畢竟整個光伏電站使用周期是25年，這是不可能變化的，所以在25年有效壽命里面抗風(fēng)能力和整體的壽命是有一定問題的，我們要打個問號。

通威通過一年的研發(fā)時間研發(fā)出了V型雙層索系結(jié)構(gòu)，這個我們重點后面再介紹，通過一個三索結(jié)構(gòu)將力學(xué)很好的分?jǐn)偟较虏康某兄厮魃?，整體受力非常合理，跨度更大，抗風(fēng)能力更強。

我們知道柔性支架是屬于新的產(chǎn)物，跟漂浮式是一個道理，因為新產(chǎn)物出來總會面臨很多的問題，比如說剛剛提到的一點，本身柔性支架屬于風(fēng)敏感的結(jié)構(gòu)，微風(fēng)情況下抗風(fēng)做的不好，左上角(PPT圖)6級、7級的風(fēng)組件就蕩起來了，這個對組件非常致命的，8級以上的風(fēng)，如果做不好這套系統(tǒng)會造成整體的扭轉(zhuǎn)風(fēng)險，就導(dǎo)致整體光伏大面積倒塌。這里還誕生了什么問題?組件和索的連接節(jié)點做不好，整體來說組件的邊框有一定的撕裂風(fēng)險，再其次就是節(jié)點事故和基礎(chǔ)故障，這個是低級的在設(shè)計階段做不好的問題，因為柔性支架確實現(xiàn)在來說沒有一個很明確的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)或者是國家標(biāo)準(zhǔn)，這是面臨的問題。

通威通過收集了以上的問題以后，研發(fā)出了一套可以說是現(xiàn)階段非常完善和成熟穩(wěn)定的產(chǎn)品，三索方案的V型索網(wǎng)結(jié)構(gòu)，整體通過上面兩張索，整體力學(xué)會有很好的分?jǐn)偅瑫r通過PHC樁進行有效的施工，這樣預(yù)裝性和施工周期都大幅縮短。研發(fā)方面基本上可以看到這條時間軸，我們用了一年的時間都是在理論研究包含仿真甚至是風(fēng)洞實驗，不惜花費眾多的實驗做風(fēng)洞實驗的原因，就是通過風(fēng)洞實驗了解整套系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)的極限是在哪里，包括整個結(jié)構(gòu)的優(yōu)化點。

通過一年的實驗，我們在2019年的時候建立了第一個電站，天津楊家泊1.6兆瓦，我們作為上市公司整體步子邁的比較小比較謹(jǐn)慎，2020年我們做了2期19GW，還有常德22GW，緊接著2022年邁開步伐，基本2021年完成了兩個百兆瓦級電站，臺山和天門，今年整體的迭代，包括柔性支架產(chǎn)品的迭代，還有一些組件匹配性的實驗。

說一下優(yōu)勢：

第一點優(yōu)勢，整套系統(tǒng)是做了1：10的比，這個是非常難得的，整體花費比較大，包括做了不同的傾角360度來風(fēng)，在30級風(fēng)的情況下整體陣列不會發(fā)生任何扭轉(zhuǎn)的風(fēng)險。

第二點優(yōu)勢，我們現(xiàn)階段做了大量的實驗電站還有自持的項目，現(xiàn)在能做到的最大跨度是60米，在天門的電站基本上可以做到百兆瓦的管樁數(shù)量減少到45根，對比固定支架大概是在230—260根左右，可以說效果非常明顯，最大凈空做到了10米。

第三點優(yōu)勢，我們通過三索將力學(xué)很好的進行分?jǐn)?，我們可以做到近?撓度，中央?yún)^(qū)域基本沒有下限，肉眼看到是水平線上，肉眼看到陣列美觀干凈，第二點因為我們知道光伏組件有一定的傾角，所以對背面來風(fēng)的抑制能力非常好，避免了組件安裝不一致導(dǎo)致的電流失配。

第四點優(yōu)勢，V型撐桿是上下連接，南北排通過X型的撐桿將南北排的整體陣列連一起，形成了聯(lián)系以后就有非常大的震動抑制，最大減震達到98%，紅色這條線就是通威的產(chǎn)品，整體的抑制效果非常好，基本上是在很小的幅度范圍內(nèi)，這個帶來的結(jié)果是小風(fēng)的情況下，整體的支架陣列是看不到肉眼的晃動，8級以上的風(fēng)可以很快的抑制住風(fēng)帶來對組件的風(fēng)險，保證25年高效的使用周期。

第五點優(yōu)勢，這是最重要的一點，保證安全和穩(wěn)定的一點，我們通過結(jié)構(gòu)合理的設(shè)計規(guī)劃，保證了我們有將近60%的冗余空間應(yīng)對極端的氣候，因為我們知道像臺風(fēng)區(qū)，這種風(fēng)最近的風(fēng)都可以達到17級及以上，這種風(fēng)還是比較可怕的，我們留有了很大的冗余空間。好比是橡皮筋，在橡皮筋極端繃緊和稍微繃緊的情況下兩者壽命不一樣，這樣也會大大提高整體陣列，包括索的使用壽命。

第六點優(yōu)勢，再說一些細(xì)節(jié)，包含了一些索，我們的索體是用的鋼絞線，但是每一根芯外面包裹的環(huán)氧樹脂，外面包裹一層PE做的整體耐厚性，非常重要的所有的連接節(jié)點，我們在索頭這一塊使用的是擠壓鉚并不是夾片鉚，整體的陣列在來風(fēng)的情況下會有風(fēng)息和風(fēng)壓，風(fēng)息下部索會失去一定的力，一體成形的可以避免脫鉚風(fēng)險的，連接節(jié)點是系統(tǒng)壽命的關(guān)鍵，這個基本上在每一個部件上都使用了不銹鋼甚至是鋁合金的材質(zhì)，提高整體的壽命。

第七點優(yōu)勢，剩下每個結(jié)構(gòu)部件都經(jīng)過難得的實驗和簡單的數(shù)字模擬。

第八點優(yōu)勢，整個陣列是可以做到在線監(jiān)測的，可以在后臺遠程監(jiān)測整體索的變化，甚至做到整體事故的預(yù)警。

第九點優(yōu)勢，很多人都會提出來，我的組件在柔性支架的匹配性上到底有沒有問題?尤其是大風(fēng)壓的地區(qū)，像廣東、福建這些省份，我們跟中南大學(xué)聯(lián)合推出了兩個實驗，第一個激振實驗通過當(dāng)?shù)氐娘L(fēng)壓取值經(jīng)過合理的換算，換算出正負(fù)頻率，再做200萬次的模擬振動，看邊框和索連接的索扣或者是壓塊，這個東西是否發(fā)生損壞，甚至是怎么樣來檢測可靠性?再其次是告訴風(fēng)洞隱裂，正反面達到45米每秒的高速的風(fēng)壓吹，通過這兩種實驗保證柔性支架跟不同品牌的組件在柔性支架系統(tǒng)上面的匹配性。

第十點優(yōu)勢，整個柔性行業(yè)確實現(xiàn)在來說百家爭鳴的狀態(tài)，我們作為柔性支架的相當(dāng)于領(lǐng)軍行業(yè)，我們也想規(guī)范這個市場，通過制定相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，就聯(lián)合了很多高校，包括中南大學(xué)風(fēng)工程，哈爾濱工業(yè)大學(xué)索結(jié)構(gòu)，東南大學(xué)結(jié)構(gòu)力學(xué)這一塊，包括一些外面的柔性廠家聯(lián)合去年年底成功發(fā)布了《光伏柔性支架與安裝技術(shù)導(dǎo)則》，我們也想借此規(guī)劃市場的合理化，讓人們知道怎么樣選購一款和柔性支架，怎么樣的才算優(yōu)秀的柔性支架，包括后面也會跟ICE做一些國際標(biāo)準(zhǔn)，這個是后續(xù)的一些工作。

簡單講一下解決方案，尤其是漁光一體怎么樣有效的結(jié)合養(yǎng)殖和光伏發(fā)電?主要是做好四性，如果把這四性解決好，如果有相關(guān)的意向可以跟我后面聯(lián)系，對于養(yǎng)殖的便利性，整體陽光的散射，水體和氧的交換都好于傳統(tǒng)的固定支架，這個是漁光一體項目上不可避免的很大的優(yōu)勢。

我們在漁光一體標(biāo)準(zhǔn)上，因為我們很早在2015年做漁光一體的概念，我們跟漁業(yè)部門和光伏發(fā)電企業(yè)聯(lián)合把漁光一體作為標(biāo)準(zhǔn)往前推，今年已經(jīng)在四川省發(fā)布了地方標(biāo)準(zhǔn)，今年也在積極申報一些國家標(biāo)準(zhǔn)。

這個展示的是成都新津，本身是一個農(nóng)業(yè)博覽園，主要是作為一個展示項目，下部結(jié)合了養(yǎng)殖，上部結(jié)合了光伏發(fā)電，右下角白色的小樓是配套了一些產(chǎn)學(xué)研的項目，所謂的“三產(chǎn)”可以科普一些知識，第一產(chǎn)業(yè)養(yǎng)殖，第二產(chǎn)業(yè)光伏發(fā)電都可以做有效的科普。

再給大家匯報一點柔性支架比較意思的一點，對比固定有一定的增發(fā)現(xiàn)象，這個是聯(lián)合的南德做的測試，為什么有增發(fā)?整體來說大跨度和高凈空保證組件上下空間的空氣流通速度，對比固定的光伏組件支架有2度以下的溫度降幅，會造成2%—3%的增發(fā)，隨著環(huán)境溫度的升高效果更明顯一些。再其次就是大家比較關(guān)心的對于風(fēng)的抑制，最早的天津楊家泊項目基本上是在11級風(fēng)的情況下沒有任何的問題，最近在今年的5月份，在湖北天門項目也是經(jīng)歷了12級臺風(fēng)現(xiàn)場沒有任何問題。

我們通威本身也是在做自持電站，裝機規(guī)模是3.7GW，其中也包含了一定柔性支架，柔性支架電站現(xiàn)在來說應(yīng)該也是全行業(yè)做柔性支架規(guī)模最大的一個公司，大概是做到了1.4GW，這里重點說我們有3個將近百GW級的柔性電站，這個是其他家都沒有的規(guī)模。

這個是最早的漁光一體電站，還是固定式。區(qū)別是什么?如果做固定為了兼顧養(yǎng)殖整體的建筑面積跟柔性支架是鮮明的對比，柔性支架可以做到基本上魚塘的滿鋪并不影響?zhàn)B殖可以做到整體的滿鋪，最南是廣西東興是離海比較近的電站，左上角就是海岸線。最北做到了黑龍江肇源，通過裝機少，打樁深度很深，避免了北方地區(qū)零下30多度凍土層導(dǎo)致凍脹的風(fēng)險，我們整體的柔性電站不存在這種風(fēng)險。

剩下的是百兆瓦級的電站，廣東臺山也是收錄到國家名錄里面的示范性電站，還有對外的項目海南文昌項目，柔性裝機45GW，單體最大的湖北天門500GW的電站，簡單的就說這么多，最左邊是我的微信，如果大家有興趣可以加一下，謝謝!