隨著光伏逐步進入平價時代，分布式光伏的經濟收益愈發凸顯，對應的應用場景也更加多樣化，漁光互補、農光互補、BIPV、污水處理等各項“光伏+”迎來更廣闊的開發空間。但同時，場景復雜化下的分布式光伏對項目設計也近一步提出了更高的要求，一方面要保證項目的安全與可靠，另一方面也要考慮到整個項目的投資成本與收益率的問題。

11月27日，在由中國光伏行業協會、光伏們聯合主辦的第四屆分布式光伏嘉年華會議上，中機國能浙江工程有限公司就“分布式光伏及污水廠項目設計理念”這一主題作了精彩分享。

在基礎的設備選型方面，中機國能浙江工程有限公司指出，“雖然大尺寸組件是今年以及未來的大趨勢，但未必完全適合分布式項目。一方面，大尺寸組件未必意味著更高的轉化效率，在設備選型上還需要綜合考慮單瓦造價和轉化效率進行判斷。另一方面，大尺寸組件在地面電站固然帶來成本的節省，但屋頂分布式由于面積有限，有時候很難在邊緣位置放下一塊大組件，從而降低了總布置容量。此外，隨著雙面組件成本的降低，從度電成本的角度考慮，雙面組件還是比較適合分布式電站的。逆變器方面，1500V系統在地面應用已經比較成熟，降本能力優秀，根據分布式項目的具體情況以及結合屋頂環境的復雜程度，可以因材施教，適度利用。在電纜選型方面，鋁合金電纜替代銅芯電纜已具備可行性。一方面可以減輕電纜重量，減少設備和電纜的磨損，使安裝工作更輕松。另一方面，鋁合金電纜造價約為銅芯電纜造價2/3，可以降低安裝成本。”

“光伏平價時代，任何一個降本細節都應該被留意”，中機國能浙江工程有限公司強調，例如有的項目按照組件環境最低溫度進行計算往往會出現27.8、27.9塊一串這樣的數據，如果按照工作溫度環境計算則可以計算到28，有效降低電纜用量和增加發電量。變壓器方面要注意空載損耗，25年下來的空載損耗對發電量的影響還是很大的，這個可以和逆變器廠家合作，通過部分功能的改進解決夜間的空載損耗問題。支架方面要以風洞試驗作為支架設計依據，從外圍到中心區域分區域設計支架，降低用鋼量。

變壓器空載損耗

事實上，設備選型于光伏企業來說已經是輕車熟路，真正的難點是分布式場景應用多樣化下，設計方面的難題對項目落地的阻力越來越大，有的屋頂或建筑主體由于載荷、環境、場地等原因的限制，已經規劃好的項目卻不得不被迫放棄。例如有的屋頂載荷較低，不滿足上人安裝的條件。

導流板結構圖

針對該類型項目，中機國能針對性的提出了導流板技術來降低安裝難度和支架成本。中機國能浙江工程有限公司介紹，此支架安裝方式安裝周期短、支架成本低，可以實現對前后左右的整體調節，有效降低了對安裝精度的要求。以浙江項目25年的風壓、雪壓為例，導流板輕型支架的負重塊和光伏組件自重總荷載控制在20kg/m2左右，支架滿足抗風要求的同時，也滿足原屋面的荷載要求。

導流板實拍

近幾年來，“污水廠+光伏”的項目一直被視作分布式光伏的一大應用場景，國務院在今年4月下發的文件中，也明確提出鼓勵污水處理企業綜合利用場地空間，采用“自發自用、余量上網”模式建設光伏發電項目的指導性意見。但是，由于污水處理廠水池橫跨長、地下管線多、障礙物高、施工困難等問題，“污水廠+光伏”的項目并未能大規模落地。

污水廠布局示意圖

“事實上，一般污水處理廠的水池直徑大約在40～50米左右，各種污水、污泥、給排水、電纜管道等多而密集，且實際管線位置或與圖紙上有偏差，二沉池集配水井及污泥泵房、回流及剩余污泥泵房地面以上高度約10m，這些問題對整個項目的施工難度挑戰幾乎是幾何級的提升”，中機國能浙江工程有限公司表示，“針對這類型項目，我們聯合同濟大學、浙江大學、東南大學等國內著名空間結構學術機構，提出以索桿方案解決大跨度光伏支架問題?！?/p>

“索桿支架最開始主要利用在建筑結構里面，像浦東機場、南京奧體中心、濟南高鐵站等很多建筑都利用了索桿支架。索桿支架承重梁結構類似于漁腹型結構，不同承重梁之間用檁條固定成一個平面，在平面上面可以根據需要將組件布置成最佳傾角或水平布置?！?中機國能浙江工程有限公司補充道，“采用索桿式光伏支架，用鋼立柱立于兩側，通過索桿式桁架結構作為支承梁，通過預應力鎖緊于立柱上，并在鋼柱兩側端部設置拉桿，以抵抗橫向水平力?？紤]上方的作業面，鋼柱高度取值為5m（根據項目要求），縱向柱列每40~60 米左右在兩柱中間設置一道剪刀撐，以抵抗縱向水平力。支承梁上部設置不等高檁條，用以固定光伏組件。整個結構形成排架式穩定結構作為光伏支架，組件按最佳傾角或者水平布置?；A采用柱下獨立基礎，混凝土現場澆筑?！?/p>

北侖污水廠大跨度水池項目

事實上，索桿支架雖然是為污水處理廠創新設計的，但實際應用的第一個案例卻是揚州時代廣場的BIPV。中機國能浙江工程有限公司解釋道，“該建筑屋頂情況繁雜，幾乎不具備布置光伏電站的空間，但是我們用索桿結構構建了新的平面，重新建造了光伏屋頂，這是索桿支架和BIPV結合的典型案例，最后讓不可能成為了可能。”

揚州時代廣場BIPV

索桿支架的特性，使其廣泛適用于需要大跨度安裝的建筑廊道、空間要求高的農（林）（漁）光互補、不規則山地、大型工廠屋頂、大型水庫、水池、污水處理廠、障礙物多等項目。同時，其延伸出來的索桿支架常規防臭罩可以大大節省污水處理廠防臭罩的改造成本。

防臭罩光伏一體設計

再好的設計也需要有具體的項目去實現，針對污水處理廠分布式光伏項目的開發理念，中機國能浙江工程有限公司認為，“污水廠一般都是國企，我們可以引入風、光、儲、充一體，成為綠色零排放企業，他們對這些方面還是很重視的。光伏電站結合防臭罩設計節省投資，防綠藻、減少垃圾入池量，同時也為企業帶來了補充電源，提高了通電可靠性，更重要的是，無論是租金還是電費打折都可以為企業帶來增量。另外，必須跟企業強調，電站運維由電站方負責，消除企業的后顧之憂?！?/p>

項目開發理念

可以預見的是，隨著“十四五”的到來，在碳中和的遠大目標下，全面平價的分布式光伏開始愈發受到各類大中小微企業的重視，其投資收益率高和現金流穩定的特性已經成為各行各業真正的“香餑餑”。