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、被洪水淹沒的光伏電站連日來,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(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
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)和施工過程中未能嚴(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)地坪絕對(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)我國主汛期的影響是非常明確的。且特征與1998年誘發(fā)長江特大洪水災(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)目被洪水淹沒事件的發(fā)生。
無獨(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)生了河水漫過堤壩的“倒灌”災(zāi)害,百萬太陽能陣列被洪水淹沒(如圖2)。
圖2 2015年9月日本茨城縣某光伏電站被洪水淹沒
圖2中項(xiàng)目在施工過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圍自然堤壩有著相當(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、公開透明。依據(jù)中華人民共和國水利部給出的《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)過程中必須充分考慮站址及其周圍區(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)地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)過程中,科學(xué)防洪都是極其重要的環(huán)節(jié)。總結(jié)起來,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的損失:1、在光伏電站建設(shè)的可行性研究階段,必須通過有資質(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,通過修建排水溝、深埋集電線路、建設(shè)雨水泵站等措施來最大程度減小隱患;
3、當(dāng)光伏發(fā)電系統(tǒng)被水淹沒或者浸水時(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)通過專業(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,可以通過更換接線盒來修復(fù)使用。在恢復(fù)作業(yè)等過程中,要采取防觸電措施(如使用橡膠手套和橡膠長靴等),避免徒手操作,以降低觸電風(fēng)險(xiǎn)。