农光互补光伏电站设计实施与优化措施

农光互补光伏电站设计实施与优化措施

赵暄

西京电气总公司 陕西省 西安市   710004

摘要：随着近些年光伏发电技术的发展，其发电成本持续降低，光伏清洁能源正在逐步成为有效解决能源枯竭和能源污染的问题，但随着近几年国家对于地面电站的大力推广，光伏用地与农业用地的矛盾却逐步成为困扰光伏电站发展主要问题，所以，针对当前光伏用地的政策形势，必须要得到广泛重视，而且对于土地的高效利用，可以为光伏产业的发展提供保障，又可确保土地的耕作不收影响，所以通过农光互补光伏电站的建设有助于更好的提升资源利用率。基于此，本文主要围绕农光互补光伏电站的设计展开分析，并提出了相关措施。

关键词：农光互补；太阳能资源；光伏电站；设计

引言：我国太阳能资源有着先天优势，为了能够有效将其价值体现，则必须要通过合理化控制制定以太阳能为基础的能源设计模式。其中，通过农光互补光伏电站的设计可以推进我国光伏事业的高速发展，实现规模的不断扩大，并且在实践设计当中可以更好的控制整体成本，将电站发电效率得到大幅度提升，真正将现阶段资源问题解决，从而保证能源充足，避免受一定出影响而导致环境受到影响。

一、光伏电站对农作物的影响分析

在实验探究阶段可以发现光伏遮光对棚下农作物的影响研究相对较少，所以为了能够更好的了解其所产生的影响及限制，则必须要通过对比分析与资料查阅等，了解光伏电站运行对农作物正常生长带来的影响，而且农作物在生长需要水，土壤，空气，同时需要保证温度、湿度符合性安全标准，在进行探究的过程中，需要针对该区域光伏电站监测情况做好全面探究，以便于更加科学地进行调控，从而为后续设计提供更多帮助。但仍然需要注意的是，针对光伏电站设计工作，对太阳资源的要求较高，在实践探究阶段，需要对不同农作物光照时间有着一定把握，以便于更加科学合理的进行优化控制，从而更好的建立针对性设计方案，保证农作物光照充足的同时，还应该避免过多的进行太阳能直射而导致农作物无法健康成长。总的来讲，在分析光伏电站对农作物影响的过程中，需要了解农光互补光伏电站建设要点，并制定针对性建设举措，从而能够保证建设工作的有序进行，科学合理的对多种工作进行优化处理，发挥不可替代的作用及价值。

二、农光互补光伏电站的设计

（一）电站建设地地址条件评估

在农光互补光伏电站设计的过程中，为了能够保证其更加合理，则必须要强化对建设区域地质条件评估的重视，而且在实际进行探究阶段还应该对整体分布情况有着一定把握，以便于更好的进行调控，从而能够通过辐射量，日照长度等合理化选择，以便于更加有效保障后续设计的合理性。与此同时，在电站建设区域选择的过程中，应保证土地便宜、地表平整度符合建设要求，同时附近取水便捷，设置35KV变电站或开关站，以便于更加可靠的建设电站，为后续建设提供保障。

（二）太阳能资源分析

太阳能资源作为农光互补光伏电站的重要组成，只有通过对太阳总辐射量进行合理化计算才可以确保建设工作的稳定进行，充分判断一个区域太阳能资源随着月份季节变化辐射量的增长与下降情况，而且我国太阳辐射观测点减少在实际采用NASA气象资料数据对各个区域太阳能资源进行模拟测算阶段，必须要严格按照气象数据库各项标准所开展，以便于更好的进行调控，从而能够了解太阳日均照射情况。

（三）气温分析

光伏组件的标称功率在STC条件下的峰值输出功率，而且光伏组的电池温度变化，与其电流电压特性有着密切联系，随着光伏电池温度的升高峰值功率会处于下降的情况，所以较低的环境温度有助于光伏电池工作温度的降低，同时能够更好的实现能量转换，保证电站设计的合理性。因此，在建设选址阶段，确保工程所在地太阳能资源较为丰富，而且温度符合农光互补光伏电站建设要求通过温度的有效调控，更好的进行模拟建设。

（四）方案设计

首先，部件选择。太阳能光伏电池组件主要包含各个类型，在实际进行选择过程中，必须要根据实际情况科学地进行选择，并对每一种电池的使用优势有着一定把握，以便于更好的进行应用。关于单晶硅组件与多晶硅组件的使用，应严格遵守各项标准，了解光伏组件的差异，实现更加科学有效的展开建设工作，推进后续工作的稳步进行，避免受影响过于严重导致建设工作存在问题。但仍然需要注意的是，在方案设计阶段，还应该从建设地角度做展开分析，制定符合建设方案的对策。所以，在实践探究阶段，必须要强化对优异性能和低廉成本的重视，以便于更好的将电池应用价值体现为后续的应用提供保障。而且在运用的过程中，整体成本相对要低，可以更好的将自身优势展现。

其次，土建设计。此环节需要严格遵守建筑抗震设计规范，而且针对各项设计参数必须要严格按照各项标准所开展为后续组件下农业种植提供保障。其中，支架最低距离地面2.5米处组件支架采用镀锌型钢支架，而且在严格按照相关设计标准的过程中，还应该保证整体设计性能符合各项标准，保证施工便捷的同时，还可以尽可能的减少占地面积。

三、农光互补光伏电站实施

（一）地基处理

光伏电站在施工开展前期必须要确保土地平整，同时需要在经济角度进行分析，以便于根据建设区域情况进行针对性地基处理，从而保证其荷载将所有基础用混凝土圈梁连接，保证地基承载力符合设计要求。

（二）支架施工

在实践进行建设的过程中，必须要强化认识，其中，光伏支架采用热镀锌螺栓连接，做好防锈处理，防止生锈而成为安全隐患点。确保可以通过合理经营计算保证其符合这要求，而且在实验台阶段为了能够切实感觉问题，还应该认识到农光互补电站设计要求，严格按照设计标准所开展。

（三）组件安装

光伏组件采用TPT背板的单晶或多晶组件，在订购过程中需要严格遵守各项参数指标，施工安装过程中，要保证每个组件能够轻拿轻放，避免在施工过程中导致组件破损或电池片隐裂等损伤。再加上此项工作属于高空作业施工，在实际进行施工过程中，作业人员必须要确保人证合一并做好安全防护措施，在施工过程中需确保科学施工，使得每个组件都能够有效可靠安装到位，严禁踩踏光伏组件。

（四）电缆敷设

电缆敷设主要为直流电缆和交流电缆两种在实际应用的过程中，需要根据实际情况科学进行选择，首先是电缆选型，地面电站需要注意防止老鼠等动物的破坏，需选择具有保护作用的铠装电缆；其次针对电缆敷设，一般是根据当地气象数据，了解当地历年来冻土数据，采用小型挖掘机设备辅助人工挖掘，将电缆沟开挖至冻土层以下，以防止低温的影响，开挖深度至少控制在一米左右，保证开挖与安装的合理性；第三电缆穿管问题，所有电缆必须进行PVC管或镀锌管穿管保护，其中直流电缆、通讯电缆等需采用PVC管，跨路或者地面有大型机械（微耕机、旋耕机等）通过的采用镀锌钢管，同时要确保保护范围超出路基，从而保证其运行的稳定性，避免受运行多种因素影响而导致问题的产生。

结束语：总而言之，光伏产业的高速发展及光伏电站的大力建设是解决环境污染问题的重要组成，同时也是保证电力能源供应充足的基础。因此，在农光互补光伏电站建设阶段必须要强化认识，确保科学合理利用太阳能能源，制定针对性电站设计措施研究好农光互补的方式和条件，从而通过模拟与实践更加全面保障电站建设的效果，并分析光伏电站遮光对农作物的影响得出相对较为准确的结论，以便于为后续改进与创新提供保障。

参考文献

[1]卢川. 农光互补光伏电站设计实施与优化研究[D].河北大学,2018.

[2]陈辉. 大型领跑者光伏电站设计与优化研究[D].西安建筑科技大学,2018.

[3]李倩. 农村分布式光伏电站设计与优化研究[D].西安建筑科技大学,2019.

作者简介：姓名：赵暄（1990.08--）；性别：男，民族：汉，籍贯：陕西省渭南人，学历：本科；现有职称：助理工程师；研究方向：光伏系统设计与施工。