固定光伏支架基礎間距經濟探討范文

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摘要：固定光伏支架間距的取值在很大程度上能決定地面光伏電站投資成本的高低。結合實際工程對采用兩種不同基礎間距的光伏支架進行了經濟性分析比較，對光伏電站的設計者及投資者均有一定的借鑒作用。

關鍵詞：支架基礎；間距；經濟性分析

0引言

近幾年，國家鼓勵光伏項目的政策在不斷實施，電價補貼相對于其他傳統能源項目或其他較為普及的新能源項目均呈現較高水平，因此國內光伏產業的投資建設在2014年底達到一個高潮。然而雖然光伏發電電價高、建設周期短，但成本也相對較高。如何控制成本，成為提高效益的關鍵一環。光伏發電項目的首要成本為組件，其次便是光伏支架及其基礎。由于支架及基礎數量較大，一點細微的改動，可能導致成本巨大的變動。目前國內光伏電站支架的主要形式為固定式，其優勢是成本相對較低，后期維護量小，而固定支架基礎的間距選取對于成本控制有較大的影響。固定式支架主要受力構件有檁條、斜梁、前立柱和后立柱[1-2]。

1實例分析

本文以漢能吉木薩爾一期20MWp（1MWp=1000kW）光伏并網電站工程為例分析兩種光伏支架基礎間距對工程成本影響。

1.1工程當地外部條件50年一遇基本風壓ω01=0.6kN/m2；根據GB50797—2012光伏發電站設計規范選取25年一遇的基本風壓為ω0=0.52kN/m2；地面粗糙度為B，由于支架高度不足5m，根據GB50009—2012建筑結構荷載規范，風壓高度變化系數μz=1.0；根據GB50797—2012光伏發電站設計規范，風荷載體型系數μs=1.3；不考慮風振系數；則風壓荷載標準值為：ωk=μsμzω0=0.676kN/m2，(1)式(1)中，ωk為風荷載標準值，kN/m2。組件采用3排×24列的布置形式，每塊板有2條檁條支撐，采用條形基礎。

1.2兩種基礎間距第一種：基礎間距2.6m，每組支架共有11條基礎。第二種：基礎間距2.9m，每組支架共有10條基礎。

1.3主要構件截面a)2.6m基礎間距。前立柱：方鋼60mm×40mm×2.5mm；后立柱：方鋼80mm×60mm×2.5mm；斜梁：方鋼60mm×40mm×2.0mm；檁條：C型鋼C（C型鋼符號）60mm×40mm×2.0mm；斜撐：方鋼40mm×40mm×2.0mm；b)2.9m基礎間距。前立柱：方鋼60mm×40mm×2.5mm；后立柱：方鋼80mm×60mm×2.5mm；斜梁：方鋼60mm×40mm×2.5mm；檁條：C型鋼C（C型鋼符號）80mm×40mm×2mm；斜撐：方鋼40mm×40mm×2.0mm1.4基礎尺寸及配筋兩種間距的基礎采用相同尺寸及配筋。基礎尺寸為2.9m×0.35m×0.5m；主筋為4根直徑10mm的HPB235鋼筋；箍筋為10根等間距300mm布置的直徑10mm的HRB335鋼筋。

2經濟性比較

以上材料選擇均通過STAAD.ProV8i軟件計算，滿足設計要求。根據工程實際價格，支架鍍鋅鋼結構按6500元/t，鋼筋混凝土基礎按400元/條。基礎間距為2.6m的單組支架鋼材質量804.17kg，鋁合金質量40.09kg。后稱支架一。基礎間距為2.9m的單組支架鋼材質量841.62kg，鋁合金質量40.09kg。后稱支架二。

3結論分析

a)基礎間距較小的支架用鋼量較小，但基礎混凝土及鋼筋量較多，單從工程量上考慮，基礎間距較小的支架成本費用較低；b)基礎間距較大的支架基礎數量較少，且支架安裝較快，可節省施工工期從而降低投資成本；c)在風壓越小、人工費越高的地區，支架一和支架二的工程量成本差越小；d)工程裝機容量越大，支架二與支架一的工期成本差越大[4-5]。4結語結合實際工程對兩種固定光伏支架基礎間距下的費用進行分析比較。基礎間距越小的支架用鋼量越小，但基礎的混凝土及鋼筋工程量增加，支架安裝工程量亦增加，且工期較長。近年來，施工人工費用不斷提高，鋼材價格卻節節下降，間距小的支架用鋼量優勢不明顯，因此目前采用大間距固定支架基礎可降低工程造價。綜上所述，對于風壓較大、人工費較高、場地較為平整的地區，采用基礎間距為3m~3.3m的光伏支架較為經濟，如西北地區。相反，若在中部地區，風壓較小、人工成本相對較低，可取基礎間距小于3m的支架型式。通過對兩種基礎間距的成本分析，總結出不同地區的光伏支架基礎間距的經濟取值區間，對固定式光伏支架及基礎的設計和投資成本控制有一定的參考作用，特別是裝機容量較大的光伏電站，經濟效益的提升更加明顯。

參考文獻：

［1］中國建筑科學研究院.GB50009—2012建筑結構荷載規范［S］.北京：中國建筑工業出版社，2012.

［2］中國電力企業聯合會.GB50797—2012光伏發電站設計規范［S］.北京：中國計劃出版社，2012.

［3］山海建，蔣侃鎖.固定式光伏支架設計［J］.科學技術創新，2011(19)：25.

［4］張鋒，賀廣零.單柱與雙柱光伏支撐結構應用對比研究［J］.發電與空調，2013，34(3)：13-15.

［5］王超.光伏支架的模型與計算分析［G］//第13屆中國光伏大會(CPVC13)論文集.北京：中國可再生能源學會，國家可再生能源中心，2013.

作者：曹龍；陳衛鵬；甘樂 單位：長江勘測規劃設計研究有限責任公司