2.2 光伏电站的站址踏勘与选择

近来，随着光伏产业政策的推动，分布式光伏电站的建设正处于热火朝天、方兴未艾的状态。适合建设光伏电站的土地和屋顶资源也越来越少，光伏电站的选址工作也越来越受到重视。下面将讲述光伏电站站址踏勘与选择的工作步骤和工作内容。

2.2.1 站址踏勘的总体要求

光伏电站建设项目的站址踏勘，是为了查明准备建设地点的各种相关因素和条件而进行的沟通、询问、调查、观察、勘察、测量、测试、测绘、鉴定、研究和综合评价的工作。其目的是为光伏电站建设的站址选择和工程设计与施工提供科学、可靠的依据和基础资料。站址踏勘工作的深度和质量是否符合有关技术标准的要求，站址选择得是否合适，对光伏电站工程建设的质量和成本有直接影响，站址踏勘工作的总体要求如下：

1）站址踏勘是光伏电站工程建设第一位的工作，在光伏电站规划设计建设的整个过程中，必须坚持先踏勘、后设计、再施工的原则。没有符合要求的站址踏勘数据资料，就不能确定具体站址区域或位置，更不能进行设计和施工。

2）站址踏勘阶段的划分应与设计阶段相适应。各阶段的工作内容和深度要求，应按照有关规范、规程及相关技术标准的规定，结合光伏电站工程建设的特点以及拟建电站的实际情况确定。

3）站址踏勘的方法和工作量，主要应依据工程类别与规模、踏勘阶段、站址工程地质复杂程度和研究状况、工程经验、建筑物和构筑物的等级及其结构特点、地基基础设计与施工的特殊要求等加以确定。

2.2.2 站址踏勘的步骤与内容

1.站址踏勘的一般分为准备阶段、现场踏勘阶段、后续确认阶段三个步骤

（1）准备阶段

从开始工作到进行现场踏勘之前为准备阶段，这一阶段的主要工作是收集已有资料，了解相关政策，与业主进行沟通，准备踏勘用具，制定踏勘提纲等。

（2）现场踏勘阶段

由业主、建设方、设计方相关人员组成踏勘小组，进行现场勘察。主要工作是现场调查、绘制草图、实景拍照、点位勘察测试、大致范围确定等。

（3）后续确认阶段

这一阶段主要是确定经济合理的站址方案。要以拟建电站的主要要求及技术参数为依据，进行资料分析、确定站址可用土地位置、面积和地形图、确定并网接入方案、确定运输路线、编制工程踏勘图表或踏勘结论报告等。

对于地理环境、地质条件比较复杂的位置，站址踏勘可能需要多次反复进行。

2.站址踏勘的主要工作内容

（1）准备阶段

除屋顶式光伏电站外，地面类光伏电站的场址一般都在相对偏远的地方，去一趟现场往往比较耗费时间和人力，因此，在去现场之前一定要把准备工作做好。

首先要与业主进行简单沟通，了解业主之前做了哪些工作，业主的要求和想法，并了解几个问题：

1）项目场址的具体地点，最好能有经纬度。

2）场址面积大概多大，计划做多大规模。

3）场址的大概地形地貌和水文地质条件。

4）场址附近是否有可接入的升压变电站，多大电压等级，有无间隔等。

其次要了解当地政府在站址附近的建设规划和对光伏发电项目有没有相应的鼓励和补贴政策。所在地是否有建成的光伏电站项目，收益如何，是否有在建的项目，进展到什么程度等。

如果可以的话，最好能做一个室内的宏观选址。如果业主能提供项目地点的经纬度，可利用卫星图片地图软件，看一下周边的地形地貌，对场址情况做到大概心里有数。再利用当地的太阳能资源数据，计算出拟建规模的发电量，并按大致的投资水平估算一下项目的收益情况通报业主。

最后，要准备踏勘设备、工具和软硬件。如手持GPS设备、装有卫星图片地图软件、高斯坐标转换软件和CAD的笔记本电脑、照相机等。

（2）现场踏勘阶段

屋顶电站和平坦地面电站的现场踏勘相对比较简单，在此主要介绍山地场址现场踏勘需要注意的几个问题：

1）观察山体的山势走向，是南北走向还是东西走向？山体应是东西走向，必须有向南的坡度。另外，周围有其他山体遮挡的不考虑。可以按两个山体距离高于山体高度3倍以上来粗略估计。

2）山体坡度大于25°的一般不考虑。山体坡度太大，后续的施工难度会很大，施工机械很难上山作业，土建工作难度也大，项目造价会大大提高。另外，未来的维护（清洗、检修）难度也会大大增加。同时，在这样坡度的山体上开展大面积的土方开发（如挖电缆沟等），可能水土保持审批就过不了。

3）目测基本地质条件。虽然准确的地质条件要做地质勘探，但基本地质条件可以大概目测一下，最好目测有一定厚度的土层。也可以从一些断层或被开挖的断面，看一下土层到底有多厚，土层下面是什么情况。如果目测到土层半米以下是坚硬的石头，那将来基础的工作量就会特别大。有些情况是肉眼就可以看到的，比如有大块裸露岩石的地面一般不能用，否则平整工作量太大。

上述几个问题解决后，用GPS设备围着现场几个边界点打几个点，基本圈定站址范围。同时，要从各角度看一下站址内的地质情况。因为光伏站址需要面积很大，从一个边界点根本看不了全貌，很可能会忽略很多重要因素而给以后的建设施工造成麻烦。这些重要因素包括：沟壑、坟头、农民自己开荒的地、一两间快倒塌的小房子、羊圈和牛圈等。

（3）后续确认阶段

1）确定站址面积。将现场打的点在卫星图片地图软件上大致落一下，看一下这个范围内及其周围的卫星照片，同时测一下面积，大概估算一下可以做的容量。一般每1MW占地面积为10000～13000m²（15～20亩），山地面积利用率更低，占地面积更大，每1MW占地面积甚至达到24000～30000m²（40～45亩）。

2）确定可以接入的变电站。根据站址面积大致估计出规模以后，就要考虑用多高的电压等级送出。要调查一下，距离项目站址最近的升压变电站的电压等级、容量，最好能调查到该变电站的电气资料，确定一下是否有剩余容量可以使用。如果可以接入，要考察一下站址与变电站之间的距离以及输送路线，在输送路线中是否有铁路、高速公路、水库等影响线路输送的情况。输电线路的造价也很高，如果项目规模不大，送出距离又远，那投资收益率就可能很不理想。

3）确定站址范围土地性质。上述工作都做好以后，就要去当地国土局、林业局查一下站址范围的土地性质。这项调查是非常必要的，因为往往一块看中的站址土地哪里都好，土地性质很可能不合适。很多时候，往往看着是荒地，但在地类图里面是农田或者包含有农田。看着没有树，在地类图里面却是林地。如果调查不清楚盲目开展后续工作，会造成很多无效劳动和人力物力浪费。

除了确定土地性质，最好还要和当地政府了解一下站址周边是否有建设规划，将来对电站是否造成影响。

下面是站址踏勘中容易遇到的几个问题：

1）站址实际可利用面积太小。在站址踏勘过程中，站在山头，遥望远方，看着好像一大片地都能用，但经过深入踏勘，打坐标点，实际一算，往往可利用面积确很小，这是最容易遇到的一个问题。

2）地形地势不对。有句话叫“只缘身在此山中”。当置身山脚下时，虽然能看得清山体大致的走向，但是无法看清山体的全貌的，实际上只能看清一小部分。因此，很多时候，觉得这个山坡就是朝南的，但是用卫星图片地图软件鸟瞰一下，却发现大部分是东南、西南方向，甚至有基本朝东或朝西的。另外，用卫星图片地图软件也可以看清整地的地貌，对宏观选址是非常有用的。

另外，有时候还需要在整个打点范围看一圈，看看是不是山外有山。如果山外有山，就很容易造成山体的遮挡。

3）不合适的丘陵地。一些小丘陵地，看似很平缓了，实际全是一个个小山包，有的山包之间甚至有大沟。如果有一个5°的北向倾角，那阵列间距就要增加50%以上。因此，光伏电站项目只能用向南的山坡，最多再用一下坡度不大的、向东或者向西的山坡。如果全是一个个小山包，那光伏方阵就太分散，一分散，所有的投资都要增加。所以，建设光伏电站的场地，最好是连绵成片的山体。

2.2.3 屋顶电站的站址考察

随着分布式光伏发电市场的撬动，产权明晰的优质屋顶逐渐成为了稀缺资源，越来越多的实体工商企业也开始重视自己的屋顶资源。分布式屋顶光伏电站建设不同于地面电站，前期不需要办理土地、规划等手续，但分布式屋顶电站也有其自有的特点，如何充分的利用可用屋顶，在有限的空间内实现容量、发电量、收益率的最大化，就需要认真做好前期考察，通过实地勘察、收集屋顶相关资料，为后续的方案设计及投资收益分析做基础准备。对屋顶电站的勘察主要有以下几个方面，如厂房建设年限、屋顶荷载、屋面状况、电网接入距离、用电负荷、合作模式等。

现场勘察要携带的工具有激光测距仪、水平仪、指南针或手机指南针APP、10m以上钢卷尺和记录本、笔等。

1.屋顶情况

1）要考察屋顶产权的明晰性和业主长期稳定的存续性，还要考察屋顶的设计使用寿命年限等。工厂类企业屋顶还要考察厂房的使用功能。

优先选择企业实力较强或行业发展前景好的业主进行合作，尽量避开有腐蚀性、油污气体及烟尘排放的屋顶建设，绝对不在火灾危险等级为甲、乙类的厂房、仓库等屋顶建设。

临时性的建筑物、构筑物一般都不能考虑建设光伏电站。使用寿命已经超过10年以上，并且屋顶彩钢板锈蚀严重或者防水层破坏、漏水的屋顶也应该谨慎选择。

另外，要询问和调查在准备安装光伏系统的屋顶周围特别是南面是否有高层楼建设规划。

2）屋顶面积。屋顶面积直接决定光伏发电项目的容量，是最基础的元素，屋顶上是否存在附属物，如风楼、风机、电梯房、女儿墙、广告牌等，设计时需要避开阴影影响。

3）屋顶朝向和角度。屋顶朝向决定着光伏支架、光伏组件、光伏方阵及汇流箱等的布置原则，比如东西走向的屋面，背阴面的方阵是否需要设置倾角，组件串联时阴阳两面尽量避免互连，汇流箱及逆变器直流输入尽量为同一屋面朝向的方阵。屋顶倾斜角度可以通过测量屋面宽度和房屋宽度进行计算。

4）屋顶类型。屋顶类型一般分为彩钢板、瓦片、混凝土屋顶等，其中彩钢板屋顶分为直立锁边型、咬口型（角驰式，龙骨呈菱形）、卡扣型（暗扣式）、固定件连接（明钉式，梯形凸起）型。前两种一般都有专用转接件，后两种需要在屋顶打孔固定。

瓦片屋顶也需要使用专用支架挂钩件与屋顶支撑件固定。勘察时要对瓦片尺寸和厚度进行测量，便于决定支架系统挂钩等零件尺寸的选取。要掀开部分瓦片查看屋顶结构，注意测量记录主梁、檀条的尺寸和间距，便于确定支架挂钩的固定位置。因为瓦房顶组件支架系统的挂钩一般都是安装固定在檀条上的。

混凝土屋顶一般需要制作支架基础，基础与屋顶可以做成配重块形式加钢拉索结构，如风力过大地区可以考虑部分基础与屋顶采用植筋连接或结构胶连接等浇筑连接，并做好屋顶破坏面的防水处理。采用什么形式主要考虑屋顶的抗风载能力及屋顶设计荷载等因素。

5）屋顶防水。如果屋顶有渗漏现象，应在施工前先对屋顶做防水处理。

6）屋顶荷载。屋顶荷载可分为永久荷载和可变荷载。永久荷载也称恒荷载，主要是指屋顶结构的自重荷载。在项目前期考察时，需要着重查看建筑设计说明中恒荷载的设计值，或通过业主获取房屋结构图纸资料进行计算，并落实除屋顶自重外，是否额外增加其他荷载，如管道、吊置设备、屋顶附属物等，并落实恒荷载是否有余量能够安装光伏电站。光伏电站安装在屋顶后，需要运营25年，屋顶荷载是需要重点了解和确认的内容。混凝土屋顶的荷载一般都在200kg/m²,基本都能满足光伏系统的荷载要求。

可变荷载是考虑极限状况下暂时施加于屋顶的荷载，分为风荷载、雪荷载、地震荷载、活荷载等，是不可以占用的。特殊情况下，可变荷载可以作为分担光伏电站荷载的选项，但不可以占用过多，需要做具体分析。如果荷载确实不够，需要考虑屋顶的加固。

2.建筑间距及配电并网设施

在同一个建设区域内，建筑数量越多，间距越大，意味着电气设施如电缆、逆变器、变压器等的投资要增加，要评估和考虑投资收益。

区域内现有的配电设施及高压输电线路是光伏电站选择并网方案的根据之一，主要考察内容有：区域内电力变压器容量、电压比、数量、母联、负荷比例等；区域内计量表位置、配电柜数量、母排规格、开关型号等。区域内是否有独立的配电室，配电室有没有多余的空间，如没有，是否有空余房间或空地安装新增加的变配电设备。考察时优先选择现有变压器总容量大，负荷比例大的用户。

对于小型屋顶系统用户，要重点查看进户电源是单相还是三相，单相输出的光伏发电系统宜接入到三相中用电量较多的一相上。条件允许时最好用三相逆变器或三个单相逆变器并网。查看业主的进线总开关的容量，光伏发电系统的输出电流不宜大于户用开关的容量。另外在铺设线路方便节约的前提下，确定逆变器和并网配电柜的安装位置，并要考虑通风散热和防雨防晒问题。

3.业主用电消纳情况

分布式光伏发电项目以自发自用、余电上网为核心，鼓励就地消纳。对业主来说，在现行补贴政策下，自发自用量越大，收益越大。因此需要考察业主建设区域的用电量及用电价格。例如，区域内每月、每日的平均用电量，白天用电量、用电高峰时段及比例。区域内的用电价格，白天用电加权价格或峰谷用电时间分布等，作为光伏系统安装容量的参考。

4.开发建设模式

开发建设模式主要是根据上述考察内容信息，以及与屋顶业主商谈的结果，确定电站项目开发建设的具体合作方式。目前主流的开发模式主要有屋顶租赁模式、电价优惠供应模式、合资合作模式等，要通过综合考虑投资收益及业主意愿进行确定。

另外，与分布式地面电站类似，除考察上述因素外，还应考察电站建设期间设备采购运输成本、当地人工成本、运营维护难度、建设区域周边社情等。

总之，光伏电站是需要长期运营的项目，项目前期开发要从长远利益考虑，需要顾及方方面面关系和项目后期运营收益的各种因素，需要把工作做到最细致处，通过数据采集，最后实现量化分析，最终确定项目是否可行。

2.2.4 光伏电站的安全规划

分布式光伏电站的规划设计与大型地面光伏电站有很大不同，地面光伏电站单纯以发电为目标，仅作为发电电站运行，所发电力通过升压后直接送入到输电网。而分布式光伏发电大多是接入到配电网，发电和用电并存，并且需要尽可能地就地消纳。分布式光伏电站需要依附居民住宅、工业厂房、仓库、商业大楼、学校、市政建筑、农业大棚以及村边的空闲地面（例如光伏扶贫项目）等，这些建筑物中及附近一般都住有大量人口，还可能配装有相关的精密仪器设备或存放有易燃物质。光伏电站在这些环境中运行，首要前提就是不影响这些建筑物原有的正常生产、生活功能，对人员、生产、物资等没有安全隐患。

这些可能造成的安全隐患主要有：一是新增加的发电设备和线路对人或家畜可能造成的触电隐患；二是周边环境因素、雷电因素以及光伏发电系统自身质量引起的火灾隐患。因此，分布式光伏电站在规划设计和设备选型时，要把这些因素考虑进来。

1.做好空间规划

分布式发电系统载体建筑大多空间资源宝贵，空间使用成本高，为防止非专业人员接触发电设备及线路，最大限度地避免安全事故发生，电站规划必须要有专门的空间区域放置光伏组件和逆变器、配电柜等发电设施，最好把所有设备都放置在一般人员无法接触到的地方，如高墙面、屋顶、原建筑的配电室等。

2.充分利用光伏发电设备的智能化运维自检功能

分布式光伏发电系统应用于城乡环境及建筑屋顶，诸如鸟粪等自然和人为的不可预见的影响因素太多，使得光伏组件光斑高温、短路等火灾隐患出现的概率更高，分布式发电所处环境易燃物较多，一旦发生火灾，所造成的人员及财产损失不可估量。因此除了要有基本的消防安检措施外，在设备选型时，特别要选择具有自我检测、识别异常光伏组串或部位，能主动停止异常光伏组串工作的功能，降低火灾发生的可能性。现在，光伏逆变器、直流汇流箱等设备，都具备或可以加装这一智能化自检自控功能。在设备选型时，还要特别关注所选用设备的品质和产品认证情况。