2.1 光伏电站项目的整体要求和相关条件
选择分布式光伏电站项目建设地址应根据《可再生能源中长期发展规划》和地区经济发展规划要求,结合项目建设当地自然条件、气候条件、接入电网条件、交通运输状况及周边规划与设施建设等因素综合考虑。
在确定建设地址前,要对拟建项目地址的土地资源性质、地形地貌状态、水文地质条件、自然灾害因素、气候条件、电网接入条件、交通运输条件、周边环境影响、土地占用拆迁等因素进行调查和踏勘。屋顶电站还要对屋顶产权、屋顶建筑结构、屋顶承重能力等进行调查。
2.1.1 土地资源性质
在分布式光伏发电项目如地面电站、渔光互补、农光互补、林光互补、工商业屋顶等项目建设中,往往要涉及征地、土地租赁、设施屋顶租赁、建筑屋顶租赁等事项,在开始这些工作之前,有必要对土地资源的性质做一些了解。
1)土地根据所有权分为国家所有和集体所有两类。城市市区的土地属于国家所有。农村和城市郊区的土地,除由法律规定属于国家所有的以外,属于农民集体所有,宅基地和自留地、自留山,也属于农民集体所有。
土地根据用途不同可分为农用地、建设用地和未利用地三类。农用地是指直接用于农业生产的土地,包括耕地、林地、草地、农田水利用地、养殖水面等;建设用地是指建造建筑物、构筑物的土地,包括城乡住宅和公共设施用地、工矿用地、交通水利设施用地、旅游用地、军事设施用地等;未利用地是指农用地和建设用地以外的土地。
2)分布式光伏电站建设所用土地一般应该是利用建设用地,也可以因地制宜地利用各种废弃土地、荒山荒坡、荒草地、盐碱地、沼泽地、沙地、滩涂、鱼塘、湖泊、煤矿沉陷区、农业大棚等作为分布式光伏电站的建设用地和场所。在电站建设中要节约用地,不破坏原有水系,做好植被保护,尽量减少土石方开挖量,减少房屋拆迁。在选择地址时要与当地政府土地局、林业局、规划局、招商局等相关部门确认土地性质。另外,最终确定的地址范围,还需要得到当地环保部门的环境评价认可。
3)为节约土地资源,大力发展分布式光伏发电产业,国家还鼓励对具备条件的建筑屋顶(含附属空闲场地)资源,屋顶面积大、用电负荷大、电网供电价格高的开发区和大型工商企业屋顶资源,火车站(含高铁站)、高速公路服务区、飞机场航站楼、大型综合交通枢纽建筑、大型体育场馆和停车场等公共设施屋顶资源加以充分利用。当然这些建构筑物占用的土地也应该有相应的合法手续,以保证不是非法建筑。
2.1.2 地形地貌及水文地质条件
光伏电站选择站址的地形地貌主要包括地形的朝向,坡度起伏程度,沟壑及岩壁等地表形态占可选地址总面积的比例,农田、林地等非建设用地与可选地址的交错情况,有无矿产和文物压覆的情况等,其主要选择要点如下:
1)要选择在地势平坦的位置和北高南低的坡度位置,站址的东西方向坡度不宜过大。
2)站址应避免选择在林木较多、地下线路较多的地方。
3)屋顶类光伏电站的建筑,主要朝向应该是南北朝向或接近南北朝向,要避开周边障碍物对光伏组件的遮挡。
在选择站址时,还要充分考虑所选地域的水文地质条件,例如地质灾害隐患、冬季冻土深度、一定地表深度下的岩层结构及土质的化学特性以及防洪排涝状况等。
1)山区要避开有山洪、泥石流、危岩、滑坡的地段和地震断裂带等地质灾害易发区。
2)江河湖海边以及低洼地、滩涂内的光伏电站要注意有防洪设施,其堤坝高度要根据当地30年内历史最高水位加0.5m的安全超高确定。
3)容易有积水的地域,要根据积水深度加高光伏方阵支架的安装高度,并做好相应的排水设施,防止光伏支架和支架基础长时间在积水中浸泡。
4)当光伏电站站址选择在煤矿采空区影响范围内时,还应进行地质灾害危险性评估,综合评价地质灾害危险程度,提出评价意见,采取相应的防范措施。
5)地表形态和地表土质对光伏支架基础的形式、强度及施工方案设计都有影响。复杂的地表形态和岩层土质会造成基础土建的施工难度和成本增加。
6)北方地区存在冬季冻土的现象,冻土层的深度、上冻和解冻特点对光伏支架基础施工有直接影响。
2.1.3 气候条件
对于光伏电站来讲,太阳能资源、空气质量、风力和积雪等各种气候条件都会对光伏电站的发电效率有直接的影响。
1.太阳能资源
太阳能资源的数量一般以到达地面的太阳能总辐射量来表示,太阳能资源的丰富程度对光伏电站建成后的发电效率和投资收益率有着决定性的影响,我国把太阳能资源的分布划分为4类地区或者叫4个等级,见表2-1。光伏电站的建设应在太阳能资源较丰富地区进行,即表2-1中的Ⅲ类地区以上。
表2-1 我国太阳能资源分布表
另外,电站选址应尽量选择开阔无遮挡的位置,在没有选择余地时,要采取措施尽量减少遮挡并就遮挡物对太阳能资源的影响进行估算。
2.空气质量
空气质量因素包括空气透明度、空气中的尘埃悬浮量及空气中的盐雾含量等。
当空气透明度低时,会造成太阳能辐射量因为被反射和散射而下降,从而直接影响光伏电站的发电量。
空气中的尘埃除了影响太阳能辐射量外,还会沉积在光伏组件表面,形成遮挡,严重时还会在组件表面形成难以清洗的沉积物,直接影响光伏组件的发电效率。
空气中的盐雾一是对光伏支架有腐蚀性,日积月累,会减少光伏支架的结构强度和使用寿命,二是极易在光伏组件表面形成盐分沉积,同样造成对光伏组件发电效率的影响。盐雾在沿海地区比较常见,在此类地区进行光伏电站选址,需要考虑防盐雾措施。
3.风力和积雪
风力和积雪都是影响光伏支架设计强度的主要因素,在有灾害性强力风力的地域不适宜建设光伏电站。在北方冬天有积雪的地区,特别是内蒙古东部和东北地区,要考虑光伏支架对过厚积雪的承载力。
2.1.4 电网接入条件
光伏电站的站址选择应充分考虑电站达到规划容量时接入电力系统的出线条件。
1)落实当地电力系统的电力平衡情况和电网规划情况及光伏发电量的就近消纳情况,避免项目建成后的“弃光”“限电”情况发生。
2)落实站址附近的接入条件,尽可能以较短的距离、合适的电压等级接入附近的变电站。并对可用于接入系统的变电站的容量、预留间隔和电压等级等进行了解。
3)一般容量大些的分布式地面电站离可以用来接入电力系统的变电站都较远,会造成输电线路造价高和输电线路损耗大,是对电站建设投资经济性产生负面影响的两个因素,而接入电力系统电压等级高低与上述因素也有直接关系。
4)要初步了解站址建设的施工用电和电站用电的来源、方式和路线。
2.1.5 交通运输条件
在站址选择时要充分利用现有的道路交通条件,既要考虑施工时项目大型设备(如大功率逆变器、升压变压器等)运输进场的需要,还要考虑将来运行维护、检修时的交通便利。电站站址要尽可能选择在已有或已经规划的航空、铁路、公路、河流等交通线路上,这样可以减少交通运输的困难和投资,加快建设并降低运输成本。如在荒山、荒坡等场合没有现成的道路利用或只有山间小路时,就要考虑修建道路的可行性和所需要的费用在电站整体投资中占的比重。
当光伏方阵靠近主要道路布置时,还应考虑光伏组件表面玻璃光线反射对道路行车安全的影响。