复杂山地光伏设计精华细节分享

土地是一个伟大的词汇，其伟大对于光伏产业而言日甚一日。

“十二五”期间，光伏装机量提前半年完成35GW的装机目标，从2010年的0.89GW起步，到2015年的35GW甚至更多，足足扩充了40倍有余。“十三五”期间，国家为光伏产业定下了更具野心的150GW装机目标。在如今的土地形势之下，装机量以如此规模扩充，其底气除却分布式市场的潜在爆发力外，将土地以各种形式进行复合利用或攻克各类难、偏、杂的地形想必也是容量扩充的驱动力之一。

在可用土地越加珍贵的趋势下，山地地形已被光伏产业人士研究许久。如今在山区中形态比较好的地大都变作农田，剩余的便愈发“寸土寸金”，而留给光伏人可用于开发的山地，其复杂性与日俱增。

云南荣尚一直在云南地区做复杂山地的光伏设计，对于复杂山地地形光伏电站如何做到最大收益颇有心得。

山地≠山坡，大坡度≠复杂

复杂山地的概念绝不是山坡或大坡度能够诠释的。所谓复杂山地，是沟壑交错、多种朝向坡面相互过渡，地质、水文条件十分复杂的地块，在设计之初就要求设计团队充分考虑到微地形的变化。如果不加以考虑，很容易出现组件遮挡问题，到后期的布置和施工方面也会面临不小的麻烦。

这要求设计师一定要多跑现场，认真做地图分析与阴影分析。按照常规布置，山区中有些区域无论从设计角度还是施工角度都非常容易上手。但在阴影分析之后，这些区域就变成了遮挡区，不利于做布置方案，初期便需要剔除。

图片一

图片一便没有考虑到地形的变化给组件带来的变化，在近中午时分便已出现遮挡。

图片二

图片二所显示的左下角也是一个地形变化的深沟，因为在设计初期考虑到了阴影拉长，所以在布置组件时便和后面的一排做了相应距离的拉长，以避免遮挡。这种阴影条件在设计起初就要考虑的非常仔细，在布置完现场以后，要对现场条件，尤其是恶劣的地形区域做重点排查。这样可以避免后期的损失。

正南坡?东西坡?谁是真“鸡腿”?

按照常规设计，复杂山地中的组件布置一般是以正南坡为主，但东西坡就真的不堪大用吗?

上表是自云南投产一年多的山地光伏电站采集而来的数据，20号方阵是正南坡，42号是偏南坡，11号是西坡。对三个方阵的数据进行一年的采集后，取平均值进行比较，按照运营小时数正南坡运营时间是最长的，但发电量却并不是最大的，反而是最小的。而西坡这边发电量才是一年之中最大的。

最佳倾角≠最大收益

支架倾角的选择是山地光伏设计的重要环节。以前很简单，稍微计算一下。但最佳倾角并不能等同于电站的最大收益，如果想要电站拥有最大收益，度电成本的重要性要高于最佳倾角。

图片三

以图片三项目为例，28度是这个项目计算得出的最佳倾角。但经比较，从21度到35度，随着倾角的变化，装机量都是在下降的，这三条曲线没有办法判断出哪个角度才能创造出最大收益。所以不能单以技术上的最佳倾角来判断电站的最大收益点。因此在设计上需要引入度电成本的概念。

光伏区造价+升压站等固定投资比上总发电量。这三个值比出来之后，将数据再次汇成表格，最佳倾角此时便已不是28度了，在24度时，投入产出比才是最高的。因此在做山地光伏设计时，不能单以技术角度来判断电站的好与坏，更要从整体成本出发进行设计才能取得最好的收益。

总而言之，复杂山地的光伏设计大致有三个原则——

一是大自然的鬼斧神工，不应一概否定也不应简单应付，精细分析，既要吃肉、也能啃骨头，最大限度榨取地形的“剩余价值”;

二是运用三维地形阴影遮挡分析，将看似复杂凌乱的山地梳理出头绪，分区块设计和评估;

三是山地光伏设计中应重点分析阴影变化规律，根据太阳小时变化规律、地形东西坡变化规律及度电成本的分析，提出最优发电间距及倾角。