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山东济宁采煤沉陷区三大开发方案简介(农光 浅水渔光 深水渔光)

《山东省济宁市采煤沉陷区光伏发电示范基地规划报告》,该报告由中国电建集团中南勘测设计研究院有限公司编制,具有一定的参考价值,Mr.Yang摘录了其中的第四章节:光伏电站介绍方案,共大家参考。








4.1开发形式

济宁市采煤沉陷区光伏发电示范基地原地类构成以耕地为主,沉陷后依其地貌类型、地下潜水位深度、沉陷深度及积水深度等,本次规划将沉陷地分三种类型:①轻度沉陷区。深度一般在2m 以内,地表不积水或局部季节性积水。②中度沉陷区。沉陷深度2m~4m,地表季节性积水或局部长年积水。③深度沉陷区。地表下沉一般为4m~12m,地表多为常年积水,且水深较深。


对轻度沉陷区采取复垦的开发形式。对在生产建设过程中,因挖损、沉陷、压占等原因造成的土地破坏,采取整治措施,使土地恢复原有的适宜性和生产力;对中度沉陷区、深度沉陷区中的绝产地以及生态区的设施农业区域采用“农光互补”的开发形式;对中度沉陷区、深度沉陷区中的常年积水区域采用“渔光互补”的开发形式。各场址开发形式见下表:




4.2 农光互补光伏方案

农光互补开发模式采用太阳能光伏组件上方接收太阳光实现发电,光伏组件下方种植耐阴作物,实现一地两用。农光互补的主要实现形式有农业大棚方案以及农业用途增高支架光伏方案两种。


4.2.1 农业用抬高支架光伏方案

项目建设用地主要为采煤沉陷区用地,考虑到土地资源重要性,通过技术,合理抬高光伏支架的高度,通过机械平整清理该地块,同时采用多种方法对该地块进行土地改良,使该地块在土地改良后,可用于种植耐阴农作物。通过光伏发电和农业综合利用的方式,可实现一地两用,一方面可以源源不断的产生清洁的新能源,另一方面提高土地利用价值,带动当地农民增收致富。其固定支架为大空间钢结构支架,支架抬高至适合作物生长的高度,便于人工进行农作物种植,可以实施多种农业种植方案。

光伏电站方阵区是农业光伏集中实施的区域,方阵的布置应为方阵区提供农业种植的基本条件。最根本的条件是太阳电池方阵支架必须使方阵的布置为农业种植留有合理的空间,保证农业种植能够正常进行。典型的单个支架水平投影东西向长10.125m,南北向宽3.945m,支架距离地面高度为1.8m,光伏支架角度为30°。



图4.2.1-1 光伏组件平面布置图


该支架为钢结构支架,组件下的中部空间比较有利于农业种植时的生产操作,便于进行农作物种植,光伏支架角度固定,可以实施多种农业种植方案。


图4.2.1-3 农光互补抬高固定支架照片图


4.2.2 农业大棚光伏方案

光伏大棚一般为低透光光伏大棚,即大棚屋面采用不透光光伏组件和玻璃组成,在南面屋面铺设光伏组件用来发电,北面屋面采用玻璃等透光材料以增加透光率。典型的大棚长度为66m,宽99.13m,棚高约4m。单个大棚共可安装光伏组件1100 块320W 光伏组件,单个大棚装机容量为0.341MW,电池组件采用20 块1 串的形式。

光伏农业大棚是利用太阳能光伏发电和农业种植相结合,大棚内部设有可设补光灯、内循环、加温和散热等配套设备,实现农业种植的绿色、高产、高效。



图4.2.2-1 农光互补农业大棚种植照片图



4.3 浅水渔光互补光伏方案

高效淡水渔业与光伏发电互补项目是将太阳能发电、现代养殖业相结合,一方面太阳能光伏系统架设在鱼塘之上直接低成本发电,不额外占用土地;另一方面充分最大化利用。形成“上面发电、下面养殖、科学开发、综合利用”的“渔光互补”建设模式,综合利用空间资源发展新能源。

渔光互补的支架形式有混凝土预制管桩抬高固定支架和浮筒结构支架形式,浅水区渔光互补可采用混凝土预制管桩抬高固定支架形式。详见图4.3-1,图4.3-2。

浅水渔光互补光伏固定支架采用钢结构,材料为Q235B,并做热镀锌防腐处理。根据现场实际地质及荷载情况,固定支架基础采用PHC 高强预应力混凝土管桩基础,单个光伏组件单元阵列基础采用5~8 根PHC高强预应力混凝土管桩,桩径300mm~500mm,桩长根据各场址水深以及地质情况确定。

为了满足光伏电站检修船只以及渔船的正常行走,电缆桥架采用大跨度电缆桥架。电缆桥架支撑形式可采用三角形支托架支撑,三角形支托架采用上下抱箍形式固定于管桩之上。



图4.3-1 渔光互补照片图1


图4.3-2 渔光互补照片图2



4.4 深水渔光互补光伏方案

深水区域渔光互补光伏电站采用深基础混凝土混凝土预制管桩以及水上漂浮式光伏电站相结合的方式。水上漂浮式光伏电站利用水上基台浮体将光伏组件漂浮在水面进行发电。其采用下部养殖,上部发电的综合利用模式。特点在于不占用土地资源,而水体对光伏组件有冷却效应,可以抑制组件表面温度上升,从而获得更高的发电量。此外,将太阳能电池板覆盖在水面上,还可以减少水面蒸发量,抑制藻类繁殖,保护水资源。



图4.4-1 漂浮式光伏电站照片图1



图4.4-2 漂浮式光伏电站照片图2


来源:山东省济宁市采煤沉陷区光伏发电示范基地规划报告

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