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?；鸨母驹蚓褪墙鉀Q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)很好的分攤到下部的承重索上，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)會有很好的分攤，同時通過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)很好的進行分攤，我們可以做到近似0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!