2015年10月16日，由北极星太阳能光伏网、常州天合光能有限公司联合主办的“西北四省区(新疆)光伏电站质量˙设备选型研讨会”在新疆乌鲁木齐美丽华酒店举办。来自国内各大电站业主、设计院（所）、光伏设备企业等200余家企业参与了此次盛会。
会上，中国电建西北勘测设计院有限公司所长马高祥发表了主题为《设计提升光伏电站性能的分析和思考》的演讲。
中国电建西北勘测设计院有限公司所长 马高祥
以下为演讲实录：
各位同仁大家下午好，我是来自中国电建西北勘测设计研究院有限公司的马高祥，很荣幸能跟各位同仁分享在我们电站设计环节中的一些经验。我今天分享的题目是《设计提升光伏电站性能的分析和思考》。
首先认识一下我们设计院西勘院。今天正好是我们西勘院成立65周年的一个日子。我们院是于1950年成立的一个综合甲级的设计院，隶属于中国电力建设集团有限公司。现在我们的业务方向主要是工程设计、工程总承包以及投资运营，业务的范畴就是规划、勘测、设计以及现在我们新增的一个叫运营、投资和EPC光伏。
第二个方面介绍一下我们院的资质情况。我们院属于国内现在勘察设计资质最高的一个工程设计综合甲级测试点，同时我们也具备多项专项资质，比如说勘察、测量以及相关的一些辅助、随访、设计相关的一些资质，包括我们有咨询的一个资质。我们先后获得“中国勘察设计综合实力百强单位”和总承包以及工程设计的一个双六十强。
第三个方面主要介绍一下我们现在从事的项目和业绩。到目前为止，我们总体规划就以西北四省区来说的话，规划容量超过了3000万的一个装机。截止到目前，勘测设计的装机电量的一个装机容量，基本上是400万，同时也承担了光伏发电的一个专业技术、评估以及国家科研工作等。
现在就跟大家分享一下我们目前正在设计的一些大型的工程。这张图就是当时我们设计的，当时世界上最大的一个光伏电站，在格尔木。这个图是现在我们目前正在设计的一个盐池的一系列计划项目。这个也是目前世界上一次性建设的最大的一个光伏电站。右下角这个电站是大家都熟知的，就是现在目前世界上最大的一个水光互补的一个光伏电站，这是它的一期项目。
第二个主要的内容是设计对光伏电站性能品质的一个分析和思考。第一点我想说的是，因为很多同仁说了一些光伏电站设计的一些内容。就现在光伏电站的建设，我们觉得是设计先行，贯穿始终。从现在项目的一个选址，到后期项目建成的一个运维。无论是现在像以咱们新疆为主的荒漠电站，还是现在中东部省份的山地电站，设计是项目立项选址之初，全流程贯穿整个项目建设的一个流程。
当前的光伏电站设计，要紧密结合国家当前的政策。之前也有同仁说过了一些，现在我简单的给大家分享一下现在对于光伏电站设计相关的一些政策方面。就目前来说，国家现在已经明确了光伏的一个电价，9毛、9毛5以及1块。像咱们新疆，现在可能是9毛和9毛5。就9毛钱这个电价来说，实际只有哈密有。像塔城以及克拉姆尼用9毛钱的电价的话，相对收益来说是比较不太理想的。这个就是说在项目选址之初或者在建设之初，对现在的电价水平要有一个了解。
再一个就是关于加强光伏电站的建设和管理的通知，这个通知提出了现在对光伏电站用户的一些限制和要求。之前很多同仁提到的目前光伏电站的一个入门，就是你的一个转化效率，15.5的这么一个基本及格线，也是给出了一个明确的提升。这是2015版的生产制造的标准，比之前的那个都有所提升，包括光伏电站组件衰减，也提出了一个比较高的标准。现在就是一年之内要求的是2.5，多晶是2.5，单晶是3，一级薄膜组件是5%。它的衰减是跟之前的标准是一样的。所以相对来说，现在光伏电站我们在设计的时候，选用这种组件的衰减和性能指标，全部采用的是国家的基本线。实际光伏电站在选择过程中，或者说在采购过程中，各个业主单位对电站的这种最核心的组件设备相关的一个要求会更高。
现在就是明确地提出了关于领跑者的计划。领跑者计划，就我们现在做的这个实际项目来说，我感觉这个提法、这个标准，可以说是很客观，不是过的，但是实施起来也是相当有难度的。因为它对组件，基本上增加了一个转化效率。同时，对相关的一个指标的标准，包括后面的评估都提出了比较高的一个标准。大家也在说，就是关于未来你这个光伏电站的预期，从我们设计角度这个预期来说的话，到未来这个国家的补贴，你是否能拿到手取决于你从源头到评估，是否能达到相应的品质和质量，包括你的选型、系统设备，后面的上传信息，相关的一些考核的数据等，这样你才有可能去全额拿到国家的相对指标补贴。所以我们觉得有可能领跑者计划，现在只是提示范或者示范区，在十三五期间很有可能这是一个常态化情况。
再一个是现在炒得比较热的，就是关于农业部门，然后就是国土，国土的文件也在征求意见当中，就是关于国家现在对运用草地相关的一系列的具体要求。这个不光是对中东部地区的山地或者说是分布式广泛，像咱们新疆要特别说一下北疆地区，大部分区域都是草地，或者说有的区域还属于林地。对这种区域进行光伏电站建设，目前相关的一些地方上的关于土地方面的费用，包括用地指标也是要求比较严。这个是从国家层面，有可能继续去推一些要求和指标，也是提出了现在的光伏电站，你比如说像支架抬高1.5米，这个1.5米就是从源头上增加了你的支架和基础，就是说白了增加投资方面的一个压力。
再一个就是刚才提到的国土，关于现在光伏电站的用地。用地的指标现在提得也是非常的苛刻，非常的严格。精确到你所报项目的地址，你所用的地形的类型，到底是山地、平原还是荒漠还是草地，还是丘陵。对不同的用地，不同的地理位置，包括你采用的主要的路线，都给到一系列相应的具体的一个要求。这个我们现在正在配合相关部门进行测算。
第三个就是设计的一个专业问题的分析。首先是对项目前期我们要关注的是什么。现在你去拿一个项目，或者你做一个项目，你的重点关注是什么？尤其是在前期。首先主要是地形地貌，就是现在你到底是山地还是荒漠，还是其他的丘陵地带或者是沙漠，你对你的地形、地貌有一个基础的了解。
再一个就是你的土地性质，如果说定性是草地，那你要有一个相应的草地的一个保护措施、恢复措施。所有的这些外部的一个条件，其实都是对你的投资成本有一个潜在的增加的因素。其中大家最熟悉的就是太阳能资源。现在的太阳能资源不像以前，就是不能像以前哪里资源好，我找项目都冲哪里去。太阳能资源已经不是光伏电站一个最先决的一个因素，我们要把它放在同级别的去评判。你考虑的资源水平，最核心的就是这个第四项，你要考虑电站在接入电网的一个情况。其它的情况像交通运输以及原材料的供给，这里就是主要的公布一下。这就是我们在项目的前期获取项目资源信息的时候，最终确定你是不是干这个项目的时候，要去考虑以上这些影响因素。
再一个，就是跟大家分享一下目前光伏电站的一个性能的主要影响因素。主要一共有四个。从刚开始的话，主要设备的一个品质还有就是系统方案的一个设计。再一个，就是剩余的后面的在施工过程中质量的影响，还有在运维管理期的业主的入门模式和方式的影响。在这个里面，现在的电站品质质量的提升，它不是一个环节，它就相当于是你在各个环节相互综合作用之下，你要去推动整个电站品质质量的提升。
从我们设计角度，优化设计，来提升光伏电站发电的一个能力来说的话，首先了解一下光伏电站的系统效益的一个组成。从能源转化的这个角度来说，我们把它分为三大块，输入和转化以及输出。其实从我们大多数能控制的技术手段控制环节的话，应该集中放在的是输入环节的全部以及转化环节的部分因素，以及输出环节的一个功能控制。
再一个就是讲一下我们现在对设计优化方案的一个观念。从专业分工上来说的话，总部设计一个电器设计，是提升光伏电站系统效应的一个根本的点。建筑设计和结构设计主要是对电站投资的一个控制。所以我们在做跟系统效率相关的环节的一个措施的提升的时候，像间距的确定，以及排布、总评等。再一个就是电器方案的一个匹配性的选择。然后现在我记得，具体的对光伏电站的优化设计、一个关键环节进行一个具体的设计。首先我们现在来说，光伏电站影响它的效率提升的这个问题。首先是叫优化转型，设备一定具备良好环境升级和匹配性。就是说你这个设备好、确实好，但是你要换个方面适应它的位置或者它的环境，你在西藏好，不代表你在中东部会好。所以我觉得刚才和各位分享，我觉得我赞同他们，我观点是设备或者说技术确实重要，但是要把好的技术放在合适的地方。首先我想讲光伏组件的事。光伏组件刚才我提到了现在土地的一个集约化利用的一个趋势，必须要求你做到重视几个问题。首先就是光电的转化效率。再一个就是一个功率衰减要控制，或者是优于国家提到的组件衰减的标准。
再一个技术环节就是对于串并联的一个设计要精细化。现在我们一直在提要有测光数据，基于测光数据现场环境下的辐射量和气温的一个作用，进行你的一个组串的设计。再一个之前也有同行提到一个组件的间距倾角，这个间距倾角分享一个观点，就是不能单独地撇开倾角去做间距，单独地去考虑倾角而考虑倾角。咱们一直提到最大倾角是指一个单独平面上的一个倾角，转到什么位置时候，你的辐射量理论最大值。但是光伏电量是由无数个平面组成的正面区。这里面不应该是四大套用理论的模式，必须结合你整体的一个辐射度，间距和倾角的一个变化。在适当优化调整的基础上，进行最大化的发电时间的利用。当然我们现在基于大量的工程，在用地面积不变的情况下，优化你的倾角和间距的配比。按照相对通常的情况下，你的支架从基础投资有一定的降低，但是你的发电量反而越来越高，这个提高大概占0.8%左右。
光伏电站的设计大家一直在提优化的点，其实现在是说地形变化比较多，也比较复杂。我们现在的流程提倡的是，首先是对地形进行一个测绘，测绘以后进行地形朝向坡路的一个分析。基于初步分析之后以及第三个建模，建模根据你的位置，根据你的变间距的另一个影响，包括你的输电的一个位置，输电先后的位置，包括箱电以及升压设备的一个位置，进行布局以后，有一个动态的应用指导时间的分析，最终形成最终的电站的设计。这个现在已经在我们的设计当中，已经是自始至终贯穿的一个理念，而不是说单纯地的一个理论的计算基础上进行。
再一个就是降低电站的不匹配性的工业措施。现在有的业主，电站前期建了以后，你会发现之前的指标高，然后要进行一个扩建或者扩容，会造成当年选的是245、235，现在组件已经买不着这样的。我有地，那我就强行把它切进去。这种情况，对你的这种系统的不匹配性的损失是比较大的。所以我们在不同工具或者规格组件，不能接入同一个MPV的回路，避免较大的一个串联的损失。再一个就是我们刚才提到的电流分缆，电流分缆是一个很好的事，但是实际操作当中，像这种就是你的规范和你的安装及不规范。其他的是这个公亩损失，公亩损失这个就是对电的程度和这样一个共知，以及我们采用电力面的一个设计。
最后一点，跟大家分享一下，我们在目前电站开发当中设计理念的一个创新。首先，第一个是项目在规划实施层面，就是我们基于现在光伏电站建设的一个趋势，就是推动光伏电站基地化、园区化的开发模式。在适宜的环境下，形成一个多元互补的开发模式。还有一个更大的区块，就是现在你要通过一个应对限电的这种风险，对资源优势互补的一个条件，推动像我们新疆风光互补以及水光互补、光能互补的这样一个应用。
在应用阶段，现在就是各种外部的边界条件限制，你必须推动一个高效的设备和产品规模化的应用，加大新技术和新方法的投入。最后是在电站的运维管理当中，我们跟各个同行的意见也是一样，就是在大数据光伏电站智能化运维模式的推动。就是你要在光伏电站可靠安全运行的前提下，通过监控手段，实现业主投资收益的最大化。最终基于你的平台数据，能准确、客观对电站评估一下它的效率，和预测一下未来25年的收益。
最后我想说的是，设计在光伏电站中建设起到的作用。光伏电站的设计，更是一个综合性、高效集成的一个过程。系统效率优化体现在设计、专业间的一种配合，同时也在贯穿着光伏电站建设的各个环节。我想说的就是这么多，谢谢大家。
