陶铁铃+陈玉梅
摘 要：随着能源危机的不断加深，建筑能耗的显著增长，光伏产品在市场应用中不断推广， 我国的光伏发电规模建设也进入到快速发展时期。本文主要分析屋面光伏电站土建设计方法和地面光伏电站设计方法，为光伏电站土建设设计提供使用的设计思路，从而为光伏电站土建设设计工作人员提供参考数据。
关键词：光伏电站；土建；设计原则
DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.22.109
随着分布式电站和地面光伏电站的广泛应用，光伏电站设计逐渐趋于成熟，尤其是土建设计成为光伏发电站设计的重要组织部分，地面光伏电站土建设主要包括以下几个部分：支架基础；围栏；道路；综合楼；电控楼；逆变小室单元。屋面光伏电站土建设设计主要包括以下几个方面：（1）钢结构屋面基础设计；（2）混凝土屋面基础设计。屋面光伏电站，一方面承担着电力供应作用，另外一方面又没有占用过多的土地资源，节约了大部分的资源。
尽管我国在不断地推动光伏电站的建设和开发，但是我国仍然是一个光伏组建生产的大国和光伏电力上网的小国。出现上述情况的主要原因是：（1）光伏发电站的投资成本过高且经济效益低，部分光伏发电站的建设补贴不够到位；（2）大多数集中式光伏发电站由于处在偏远地区，部分电网系统共未能覆盖，所以造成光伏电力上网输送困难；（3）光伏项目与建筑结合 相对而言比较少，一些基础设计经验不够足，建筑设计过于重视功能效果的观念未发生相应改变，对可再生能源的利用被忽视；（4）近年来国内光伏上网得到相关文件许可，但是服务不够到位，光伏电力上网补贴额度比较低，严重阻碍了企业在国内市场中的相应发展。作者从地面光伏电站和屋面光伏电站土建设设计等方面，简要分析光伏电站土建设设计方法和相关思路[1]。
1 地面电站土建设的相关设计
1.1 选择合适的站址
从自然条件来看，需要充分考虑到这几个方面：太阳能光资源；交通条件；用水条件；场区用电情况。
从接入电网条件的角度来看，需要充分考虑到：调查光伏廠区与接入点之间的距离；假如项目所在地与接入电力系统的变电站比较远，则需要综合考虑输电线路造价过高问题[2]。
1.2 围墙设计
光伏发电站的围栏设计需要充分考虑到以下几种因素：围栏的遮挡因素；组件因素；美观因素；经济因素；实用因素。围墙设计的结构形式通常为：砖混合；钢丝网；钢铸铁。
1.3 支架基础设计
根据地质的基本情况，从而确定好支架基础形式。在一般情况下，常用的支架基础有以下几种：条形基础；灌注桩基础；独立基础；微孔灌注钢管桩；岩石锚杆基础；方桩基础；化学植筋基础。在设计直接基础设计角度来看，需要根据场区的地勘报告，再分析场区的基本地质类型，通过软件计算来加以校核，最终确定好何种形式的支架基础。
1.4 综合楼的设计
综合楼主要用于电站办公的建筑物，通常布置在办公室、会议室和卫生间等。建筑物的各个功能的不同分工分为工作单元和生活单元方面，通过门厅和走廊之间的互为联系，要达到既有联系又相对而言独立的效果。在屋顶通常会设置观光平台，建筑整体的立面更为美观和协调，建筑物的使用功能一般为业主的需求而加以设计。
1.5 总图运输设计和竖向布置设计
竖向设计是确定设施和 建筑高程关系的工作，要根据厂区地形、水文地质和工程地质等基本要求，最终确定好厂址区域中的建设设计工程量和场地设计工程量之中。道路的工程设计需要充分结合 变电站内的原有道路布置系统，再合理的规划好道路的基本位置，从而方便能够对外交通，再形成良好的交通路网。另外，需要尽最大努力减少道路的跨越沟渠，减少桥梁工程量，便于节省工程投资，保证工程量在最为节省的条件下做到道路畅通状况。根据道路设计的相关规范和道路用途设计用材方法和施工方法。
1.6 电控楼的基本设计
电控楼通常含有以下几种工作单元：低压配电室；控制室；10KV开关柜；备品备件间。各个工作单元之间布置需要满足电气设计的基本要求。
1.7 逆变升压单元设计
根据电气基本要求和光伏发电站设计年限要求，在一般情况下，逆变升压单元可以根据以下几种形式：砌体结构逆变器小室；集装箱式逆变升压设备。
2 屋面电站土建设计
2.1 新建大跨度钢结构屋面支架基础设计
（1）向主体建筑设计院提供支架的连接方式；（2）配合主体设计院进行屋面瓦选型，保证光伏组件支架扣件和钢结构彩钢瓦配套关旭；（3）向主体建设设计院提供屋面光伏组建的活载，供主体院设计提供网架受力构件大小。
2.2 新建混凝土屋面支架基础设计
（1）配合主体设计院在设计之初完成好屋面支架基础，预留埋件，在成品图纸前负荷是否满足光伏组建的安装要求；（2）向主体建筑设计院提供屋面铺设光伏组件之后的活载；（3）向主体建筑设计院提供支架基础尺寸和支架安装方式。
2.3 已建混凝土屋面支架基础设计
（1）根据混凝土结构平面的结构形式，尽最大努力将支架的着力点布置在屋面梁上；（2）向主体建筑设计院提供已建屋面铺设光伏组建的活载，以供复核屋面结构更为安全，一旦超出屋面所承受的负荷，则需要提供局部加固措施。
2.4 支架与屋面之间的连接
（1）新做的混凝土支墩，需要将支架和预留埋件与支架连接好，与此同时修复屋面防水层；（2）新增加的支架底梁刚度被直接放置在屋面之上，根据传统经验，刚性屋面则需要上述方式。
2.5 已建大跨度钢结构屋面支架基础设计
（1）利用原有的结构柱和结构梁等架设支架结构，加固原有的梁柱结构；（2）与原有屋面 结构完全脱开，在原结构的四周建立好屋面结构和梁柱结构，但是此种方法造价过高。
3 结束语
综上所述，即使已经有诸多参考经验在光伏电站土建设设计规范中，但是其规范内容较为笼统，只能够给设计工作人员提供大概方向 ，因此无法满足设计的基本需求。本文从屋面光伏电站土建设设计和地面光伏电站土设计等方面展开论述，从而能够详细描述出光伏电站土建设设计中各个环节的设计方法和设计要点，最终提供可供参考的数据。
参考文献：
[1]买发军，白荣丽.光伏电站土建设计原则探讨[J].城市建设理论研究（电子版），2015，14（16）：7115.
[2]阳晓原，邓岚，王小军等.湛江特呈岛光伏电站项目水土保持植物措施评价[J].广东水利水电，2010，15（07）：29-31，41.endprint
