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【阿波羅名家談】光伏電站科學(xué)防洪，你get了嗎？

2016.07.13

夏季多雨，洪水頻發(fā)，位于洪澇災(zāi)害多發(fā)地帶的光伏電站如何才能有效自保？本文探討了科學(xué)防洪在光伏電站設(shè)計(jì)中的重要性，概括性地給出了光伏電站的防洪等級(jí)和防洪標(biāo)準(zhǔn)。此外，本文也介紹了光伏電站建設(shè)中可采取的防洪防澇措施，以及災(zāi)害發(fā)生時(shí)應(yīng)當(dāng)采取的應(yīng)對(duì)方式。

一、被洪水淹沒(méi)的光伏電站

連日來(lái)，南方遭遇強(qiáng)降雨侵襲，安徽、湖北等省份出現(xiàn)嚴(yán)重洪澇災(zāi)情。暴雨洪水不僅造交通道路中斷，臨江濱河地區(qū)堤防、圩垸出現(xiàn)險(xiǎn)情，更有部分農(nóng)田受淹、房屋倒塌，一些光伏電站也難于幸免。2016年6月，湖北某光伏電站被洪水淹沒(méi)（如圖組1），造成巨大損失。

圖組1 2016年6月湖北某光伏電站被洪水淹沒(méi)

上述光伏電站遭遇洪水侵襲本質(zhì)原因是因?yàn)樵诠夥娬镜脑O(shè)計(jì)和施工過(guò)程中未能?chē)?yán)格按照相關(guān)規(guī)范執(zhí)行。事實(shí)上，在光伏電站的設(shè)計(jì)過(guò)程中，都會(huì)要求對(duì)擬建電站編制洪水影響評(píng)價(jià)報(bào)告，對(duì)電站的防洪措施提出要求。圖1中光伏電站項(xiàng)目的洪評(píng)報(bào)告明確指出項(xiàng)目所在地30年一遇洪水水位標(biāo)高為41米，而實(shí)建項(xiàng)目的升壓站區(qū)場(chǎng)區(qū)平整后設(shè)計(jì)標(biāo)高、電氣樓室內(nèi)陸坪絕對(duì)標(biāo)高和支架基礎(chǔ)標(biāo)高均小于該值，因而電站被洪水淹沒(méi)的概率極大。2016年的特殊氣象環(huán)境也導(dǎo)致了今年該電站被淹的情況發(fā)生。根據(jù)國(guó)家氣候中心的最新的監(jiān)測(cè)表明，厄爾尼諾在2014年9月開(kāi)始形成，到2015年11月達(dá)到峰值(2.9度)后，目前處于繼續(xù)衰減狀態(tài)。一般情況下，超強(qiáng)厄爾尼諾的次年，像2016年這種情況，它對(duì)我國(guó)主汛期的影響是非常明確的。且特征與1998年誘發(fā)長(zhǎng)江特大洪水災(zāi)害的超強(qiáng)厄爾尼諾事件高度相似。電站的出生決定一生，內(nèi)外原因的交互作用導(dǎo)致了該項(xiàng)目被洪水淹沒(méi)事件的發(fā)生。

無(wú)獨(dú)有偶，2015年9月，日本茨城縣遭遇創(chuàng)紀(jì)錄的連續(xù)暴雨，發(fā)生了河水漫過(guò)堤壩的“倒灌”災(zāi)害，百萬(wàn)太陽(yáng)能陣列被洪水淹沒(méi)（如圖2）。

圖2 2015年9月日本茨城縣某光伏電站被洪水淹沒(méi)

圖2中項(xiàng)目在施工過(guò)程中削塌了原本具有自然堤壩作用的丘陵，挖掘后墊高的土袋與周?chē)匀坏虊斡兄喈?dāng)大的高度差，成為此次倒灌的一個(gè)主要原因。

二、什么是洪評(píng)報(bào)告

洪評(píng)報(bào)告，即洪水影響評(píng)價(jià)報(bào)告，其以保障防洪安全為目標(biāo)，綜合評(píng)估建設(shè)項(xiàng)目建設(shè)過(guò)程中和實(shí)施后造成的洪水影響。洪評(píng)報(bào)告通常在工程項(xiàng)目的可行性研究階段完成，由具有管理權(quán)的水行政主管部門(mén)審查批準(zhǔn)。

圖3 光伏電站工程防洪評(píng)價(jià)報(bào)告樣本

一份規(guī)范的洪評(píng)報(bào)告，應(yīng)當(dāng)依據(jù)最新資料和數(shù)據(jù)，采用成熟適用的評(píng)價(jià)方法和技術(shù)路線，做到統(tǒng)籌兼顧、客觀公正、科學(xué)合理、公開(kāi)透明。依據(jù)中華人民共和國(guó)水利部給出的《洪水影響評(píng)價(jià)報(bào)告編制導(dǎo)則》(SL 520-2014)，一份洪評(píng)報(bào)告應(yīng)包含建設(shè)項(xiàng)目概述、建設(shè)項(xiàng)目基本情況、區(qū)域防洪基本情況、洪水影響分析計(jì)算、建設(shè)項(xiàng)目對(duì)防洪的影響評(píng)價(jià)、洪水對(duì)建設(shè)項(xiàng)目的影響評(píng)價(jià)、消除或減輕洪水影響的措施、結(jié)論與建議以及附表與附圖，如圖4所示。

圖4 洪水影響評(píng)價(jià)

三、光伏電站設(shè)計(jì)中的防洪要求

光伏電站，特別是集中式的中、大型光伏電站，在設(shè)計(jì)過(guò)程中必須充分考慮站址及其周?chē)鷧^(qū)域的工程地質(zhì)地貌情況，做好相應(yīng)的防洪設(shè)計(jì)，以避免或減輕洪澇災(zāi)害發(fā)生時(shí)可能造成的損失。根據(jù)《光伏發(fā)電站設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB 50797-2012）對(duì)光伏電站防洪設(shè)計(jì)的要求，按不同規(guī)劃容量，光伏發(fā)電站的防洪等級(jí)和防洪標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)符合表1的規(guī)定。對(duì)于站內(nèi)陸面低于表中所述高水位的區(qū)域，應(yīng)有防洪措施。防排洪措施宜在首期工程中按規(guī)劃容量統(tǒng)一規(guī)劃，分期實(shí)施。

對(duì)于處于不同區(qū)域的光伏電站，其防洪標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)當(dāng)區(qū)別對(duì)待：

四、可以采取的防洪防澇措施

對(duì)于光伏電站的防洪防澇，主要以預(yù)防為主，防治結(jié)合。具體而言，可以從道路防洪、集電線路防洪和升壓站及光伏板區(qū)防澇三方面著手，具體措施如表3所示：

五、總結(jié)

強(qiáng)降水的頻繁發(fā)生增加了洪澇災(zāi)害出現(xiàn)的幾率，而建在洪水高發(fā)地帶的光伏電站被洪水侵襲的風(fēng)險(xiǎn)也隨之凸顯。在光伏電站的設(shè)計(jì)和建設(shè)過(guò)程中，科學(xué)防洪都是極其重要的環(huán)節(jié)?？偨Y(jié)起來(lái)，遵循以下要求可以有效避免或減小洪澇災(zāi)害侵襲光伏電站帶來(lái)的損失：

1、在光伏電站建設(shè)的可行性研究階段，必須通過(guò)有資質(zhì)的第三方機(jī)構(gòu)出具可靠的防洪報(bào)告，光伏電站的選址必須經(jīng)過(guò)嚴(yán)格的前期論證。此外，光伏電站的設(shè)計(jì)須嚴(yán)格遵照防洪報(bào)告提出的技術(shù)要求，不得抱有僥幸心理；

2、在光伏電站的建設(shè)過(guò)程中，必須嚴(yán)格按照相應(yīng)的防洪標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行防洪設(shè)施施工，確保光伏電站的主設(shè)備（光伏組件、逆變器等）高于安全水位。對(duì)于建造在易發(fā)生洪澇災(zāi)害地區(qū)的光伏電站，可考慮多道設(shè)防，通過(guò)修建排水溝、深埋集電線路、建設(shè)雨水泵站等措施來(lái)最大程度減小隱患；

3、當(dāng)光伏發(fā)電系統(tǒng)被水淹沒(méi)或者浸水時(shí)，靠近或接觸光伏逆變器及光伏組件與線纜的連接部時(shí)有可能會(huì)觸電，因此切勿靠近或觸碰，應(yīng)通過(guò)專(zhuān)業(yè)人員進(jìn)行搶修。受損的光伏組件可能會(huì)出現(xiàn)絕緣不良等故障，可以通過(guò)更換接線盒來(lái)修復(fù)使用。在恢復(fù)作業(yè)等過(guò)程中，要采取防觸電措施（如使用橡膠手套和橡膠長(zhǎng)靴等），避免徒手操作，以降低觸電風(fēng)險(xiǎn)。

責(zé)任編輯劉金龍徐寧

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