在光伏電站項目建設(shè)中，光伏組件是項目建設(shè)投資占比較大的設(shè)備，約占40%建設(shè)成本，加上光伏組件的較大功率和轉(zhuǎn)換效率直接決定了光伏電站整體的裝機容量和系統(tǒng)效率，而光伏支架在建設(shè)成本中占比很小且不屬于電氣設(shè)備，所以項目業(yè)主從收益角度考慮往往關(guān)注光伏組件選型，從而忽略了光伏支架選型對項目成敗和收益的重要性。

光伏電站項目建設(shè)中遇到的工程難點與解決方案

近年來，我國光伏電站總承包企業(yè)在國內(nèi)電站工程業(yè)務(wù)開展得如火如荼。部分央企已走出國門，將項目總承包業(yè)務(wù)開拓至國外。

英國40兆瓦大型光伏地面電站EPC總承包項目

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該項目業(yè)主為英國某光伏投資公司，EPC總承包方為我國某央企。

當(dāng)項目施工時，由于部分區(qū)域地質(zhì)過硬，大量沖擊樁不能垂直打入地下。即使把打樁機壓力調(diào)大，將支架強行打入地下，支架也會發(fā)生彎折而達(dá)不到使用標(biāo)準(zhǔn)。經(jīng)過深挖后，施工方在地下發(fā)現(xiàn)大量硬質(zhì)巖石。這使得原有沖擊樁方案無法繼續(xù)施工，需要換其他設(shè)計方案。

除了沖擊樁，光伏支架常見類型還有水泥灌注樁。水泥灌注樁方案需要結(jié)合地基，以當(dāng)?shù)氐臍夂驐l件，新澆筑的水泥基礎(chǔ)至少需要22d的凝固時間。根據(jù)當(dāng)?shù)卣?guī)定，英國大型光伏電站項目需要在3月底前全容量并網(wǎng)發(fā)電，否則將拿不到當(dāng)年的新能源補貼，這將對業(yè)主造成巨大經(jīng)濟損失?？偘秸撟C后發(fā)現(xiàn)傳統(tǒng)的水泥灌注樁方案無法滿足該項目工期要求。

總包方、支架廠商與施工方三方緊急商討，設(shè)計出了一種因地制宜的新型支架方案。該方案是在支架下方增加承重板，在承重板上加裝已成型的水泥方塊。該方案不僅達(dá)到了固定支架的目的，還省去了水泥灌注這一費時工序。

緬甸220兆瓦大型光伏地面電站EPC總承包項目

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該項目業(yè)主為泰國某投資公司，EPC總承包方為我國某央企。

該電站是當(dāng)時東南亞單體裝機容量大的光伏電站，同時也是“一帶一路”區(qū)域的代表性新能源項目。為了確保盈利，決定將“精益生產(chǎn)”的思想落實到工程每個環(huán)節(jié)。

該項目現(xiàn)場地表植被稀少、土質(zhì)疏松，緬甸雨季強降雨巨多，存在水土流失導(dǎo)致光伏支架不穩(wěn)固乃至倒塌的隱患。按照光伏項目行業(yè)慣例，一個光伏項目只需要設(shè)計一種型號的光伏支架，由光伏支架廠商負(fù)責(zé)大規(guī)模生產(chǎn)即可。

為了達(dá)到解決水土流失隱患和節(jié)約支架采購成本兩個目的，中方總包團隊聯(lián)合葡萄牙第三方支架設(shè)計公司以及光伏支架廠商，一起根據(jù)項目現(xiàn)場條件設(shè)計了4種長度不同的立柱，共組合成8種不同類型的光伏陣列。

設(shè)計思路是：在土質(zhì)越松軟的地塊，光伏陣列的立柱越深；在抗風(fēng)荷載要求越高的地塊，光伏陣列的立柱數(shù)量越多。

項目按期順利并網(wǎng)，并在運營期間經(jīng)受住了強風(fēng)暴雨等惡劣天氣的考驗。在項目竣工核算時，總包方經(jīng)過與原設(shè)計的常規(guī)支架方案對比后計算得出，該新支架方案使項目在光伏支架采購單項上節(jié)約了約22%成本。

英國60兆瓦大型光伏地面電站EPC總承包項目

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上海某央企中標(biāo)了該項目總承包標(biāo)段。

支架廠商為該項目設(shè)計了新型滑軌式支架。該支架在安裝光伏組件時無需使用夾具壓塊和螺栓等配件，只需將組件兩端對齊滑入導(dǎo)軌內(nèi)即可。該設(shè)計極大提高了工人安裝的便利性，使得項目整體安裝支架工期比以往縮短了25%以上。

導(dǎo)軌支架比標(biāo)準(zhǔn)的壓塊支架在用料上有所增加，相應(yīng)的總包方的支架采購成本也有所增加。該項目地處英國，施工隊伍都是歐洲工人，人工成本較高。該新型支架縮短了工期，也就節(jié)約了項目施工中的人工費用。

經(jīng)過核算，節(jié)省的人工費用完全可以覆蓋新型支架增加的采購成本，而且還有盈余。綜上分析，滑軌型光伏支架適合人工成本較高區(qū)域的光伏電站項目。

在過往光伏電站總承包工程經(jīng)驗的基礎(chǔ)上，結(jié)合對新能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展方向的規(guī)劃，筆者認(rèn)為光伏支架未來發(fā)展趨勢分為三部分：從規(guī)?；D(zhuǎn)為定制化、設(shè)備化轉(zhuǎn)為建材化、工業(yè)化轉(zhuǎn)為綠色化。

從規(guī)?；D(zhuǎn)為定制化

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光伏電站在我國發(fā)展初期大都建設(shè)在新疆、青海、甘肅等省份。這些地區(qū)有大片閑置地塊，由于交通不便和缺乏配套資源，不適宜建工廠；由于地質(zhì)貧瘠和降水量較少，也不滿足農(nóng)作物種植條件，但這些地區(qū)太陽光資源條件較好，光伏電站在這些區(qū)域會有較高的電能產(chǎn)出。

因為上述原因，這些地區(qū)在當(dāng)時成為了我國建設(shè)光伏電站的項目地。這些項目的光伏支架大都是同一類型，不同項目中使用的支架設(shè)計區(qū)別不大，支架廠商不需要在設(shè)計上投入太多物力人力，只需快速大規(guī)模生產(chǎn)即可。

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近年來光伏項目遍地開花，土地資源越來越稀缺，項目用地成本水漲船高，滿足建設(shè)大型光伏電站條件的土地資源越來越少。

光伏電站的主流將會從大型地面電站逐步轉(zhuǎn)為分布式小型電站。分布式電站大多建在工廠、學(xué)校、商場等建筑物外立面上。

光伏支架需要在不破壞原有建筑物的前提下，牢牢地把光伏組件安裝在建筑物外立面。每個建筑物外立面的結(jié)構(gòu)和材料各不相同，所以每個項目對光伏支架的技術(shù)要求并不一致，需進(jìn)行定制化設(shè)計。

與大型地面光伏電站一般選用晶硅組件不同，光伏幕墻組件類型為薄膜組件，例如銅銦鎵硒組件和碲化鎘組件，而在建筑物屋頂上則晶硅組件。

換言之，分布式光伏電站的系統(tǒng)設(shè)計在滿足建筑安全和美觀的前提下，需要把晶硅組件和薄膜組件和諧統(tǒng)一地設(shè)計在同一系統(tǒng)里，讓分布式電站可以安全地產(chǎn)出電能。這對光伏支架廠商提出了更高的要求，不僅要懂光伏電站還要對建筑學(xué)有一定的了解。

從設(shè)備化轉(zhuǎn)為建材化

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光伏市場未來發(fā)展重點應(yīng)該是光伏建筑一體化BIPV。當(dāng)前市場上已經(jīng)出現(xiàn)了很多BIPV光伏產(chǎn)品和工程。經(jīng)過深入研究，會發(fā)現(xiàn)其中大多數(shù)是在已完工交付的建筑上進(jìn)行安裝施工，準(zhǔn)確說這類產(chǎn)品和工程屬于“安裝型光伏建筑”BAPV，并不屬于BIPV。

BIPV的要點在于光伏系統(tǒng)成為建筑物本身不可或缺的結(jié)構(gòu)件，而不僅僅是成為建筑物外立面上負(fù)責(zé)發(fā)電的附加件，所以這對光伏組件提出了很多建筑方面的技術(shù)要求。BIPV的光伏組件需要把電器屬性與建筑性能相結(jié)合，目前較成熟的方案是三明治結(jié)構(gòu)案。

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該方案是一個集成模塊，由三層組成：外層為光伏組件，利用光生伏打效應(yīng)把太陽能轉(zhuǎn)化為電能；里層為玻璃，功能是采光隔熱；中間層為真空狀態(tài)，起到保溫隔熱、隔音降噪作用；三層結(jié)構(gòu)外部根據(jù)不同承重要求，可用輕鋼或鋁合金做外邊框，起到固定和承重的作用。這個光伏模塊需要光伏支架廠商和光伏組件一起研發(fā)制造。

未來理想化中BIPV系統(tǒng)，無論是建筑物頂部的光伏彩鋼瓦還是墻面的光伏幕墻，都是模塊化的，只需在建筑物建造過程中一起安裝完成即可。光伏組件已從單一的電氣設(shè)備轉(zhuǎn)為一種新型建材。

到那時，光伏電站項目總包方需要在建筑設(shè)計時就與建筑物項目總包方一起參與其中，并在建筑施工時與建筑總包方相互配合一起完成建筑的建設(shè)。

從工業(yè)化轉(zhuǎn)為綠色化

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光伏企業(yè)屬于新能源行業(yè)，為了響應(yīng)“碳達(dá)峰、碳中和”戰(zhàn)略，將用產(chǎn)品和工程做出實質(zhì)性貢獻(xiàn)。我國是制造業(yè)大國，擁有大量生產(chǎn)型企業(yè)，無論是勞動密集型的電子產(chǎn)品廠還是玻璃、水泥等大型工業(yè)生產(chǎn)線，節(jié)能減排都是與贏利同等重要的任務(wù)。

利用光伏改造這些工廠，讓工廠盡可能多地使用自發(fā)自用的電能，是新能源業(yè)務(wù)的主攻方向之一。光伏支架廠商和光伏組件企業(yè)正在研發(fā)光電轉(zhuǎn)換率更高、安裝更便捷的光伏模塊。

目前研發(fā)方向是把光伏組件產(chǎn)生的熱量，作為建筑物供暖的補充。光伏電站項目總包方和光伏支架廠商通過現(xiàn)場探勘，研究如何在這些工廠內(nèi)找到盡可能多的建筑面積來合理安裝光伏組件，以制定出裝機容量較多的設(shè)計方案。目標(biāo)是通過光伏改造，讓原本高耗能的生產(chǎn)企業(yè)變成“零碳工廠”。

光伏電站總包方在做完項目盡職調(diào)查和現(xiàn)場實地踏勘后，對于不同項目需要針對性地選用適宜的光伏支架方案，要在追求發(fā)電量較大化與安裝可靠性之間找到平衡的優(yōu)解。

未來不僅需要在工程管理技術(shù)方面努力提升水平，更需要聯(lián)合光伏支架等光伏設(shè)備供應(yīng)商一起研發(fā)適合市場的光伏設(shè)備。只有這樣，才能在市場競爭的紅海中走出一條康莊大道。