ICS 27.160
CCS F12
团体标准
T/JSERS 6-2025
大跨柔性光伏支架在渔光互补中应用规程
Application Code for Large-Span Flexible Photovoltaic Supports in Fishing-Photovoltaic Complementary Systems
2025 - 01 – 22 发布 2025 - 02 – 22 实施
江苏省能源研究会 发布
目 次
前言 ................................................................................................................................................................... II
1 范围 ................................................................................................................................................................................. 1
2 规范性引用文件 ......................................................................................................................................... 1
3 术语和定义 ................................................................................................................................................. 1
4 总体要求 ..................................................................................................................................................... 2
4.1 大跨柔性光伏支架结构体系总体要求 .............................................................................................. 2
4.2 渔光互补总体要求 .............................................................................................................................. 2
5 规划设计 ................................................................................................................................................................................. 3
5.1 选址 ..................................................................................................................................................... 3
5.2 渔光互补养殖池塘规划设计 .............................................................................................................. 3
5.3 大跨柔性支架光伏发电体系规划 ...................................................................................................... 3
5.4 大跨柔性支架结构体系设计 .............................................................................................................. 3
6 运维与渔业养殖 ......................................................................................................................................... 4
6.1 光伏发电站运维 ................................................................................................................................. 5
6.2 渔业养殖 ............................................................................................................................................. 5
7 验收 ............................................................................................................................................................. 5
II
T/JSERS 0006-2025
前 言
本文件按照GB 1.1—2020《标准化工作导则 第1部分:标准化文件的结构和起草规则》的规定起草。
请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的责任。
本文件由江苏省能源研究会提出并归口。
本文件起草单位:国家电投集团江苏新能源有限公司、江苏中压电气工程集团有限公司、南京航空航天大学、江苏海洋大学、中国水产科学研究院淡水渔业研究中心、南京工程学院、中国能源建设集团江苏省电力设计研究院有限公司、上海明华电力科技有限公司、江苏省淡水水产研究所、南京交通职业技术学院。
本文件主要起草人:柯世堂、林权、王立山、张磊、孙圆、周强、柏嵩、徐永明、叶楼伟、钟春颖、孙苗苗、任贺贺、梁珂、张勤、张春伟、秦岩、王文才、田文鑫、李成、吴云、蔡泽斌、张祚键、薛明华、黄鸿兵、陆士宏、蒋为根、吴建业、戴俊祥。
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T/JSERS 0006-2025
大跨柔性光伏支架在渔光互补中应用规程
1 范围
本文件规定了大跨柔性光伏支架在渔光互补体系中应用的总体要求、规划设计、运维与渔业养殖和验收等方面的内容。
本文件适用于大跨柔性光伏支架在渔光互补中的规划、设计、建设、运维及相关管理工作。
2 规范性引用文件
下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中,凡是注日期的引用文件,仅该日期对应的版本适用于本文件;不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改版)适用于本文件。
GB 11607 渔业水质标准
GB 38335 光伏发电站运行规程
GB 50009 建筑结构荷载规范
GB 50011 建筑抗震设计规范
GB 50191 构筑物抗震设计规范
GB 50796 光伏发电工程验收规范
GB 50797 光伏发电站设计规范
NB/T 10115 光伏支架结构设计规程
DB32/4043 池塘养殖尾水排放标准
DB32/T 4540 水产养殖业污染物控制技术规范
3 术语和定义
下列术语和定义适用于本文件。
3.1
渔光互补 fishing-photovoltaic complementary
在水体上方安装光伏发电系统,同时在水体中进行渔业养殖。
3.2
大跨柔性光伏支架 large-span flexible photovoltaic support structure
一种基于预应力索结构体系设计,且跨度大于25m,具有明显几何非线性特征的光伏组件支撑结构。
3.3
集中捕捞区 centralized fishing area
专门划分或构筑用于高效集中捕捞鱼类的特定区域。
3.4
扰流装置 disturbance device
安装在大跨柔性光伏支架迎风侧,用于降低风荷载对光伏支架及组件气动效应影响的结构部件。
3.5
纵横支撑 longitudinal and transverse bracing
在大跨柔性光伏支架体系中沿纵向和横向方向设置的连接结构。
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3.6
健康监测系统 health monitoring system
实时收集、监测和分析大跨柔性光伏支架体系运行状态的综合系统。
4 总体要求
4.1 大跨柔性光伏支架结构体系总体要求
4.1.1 总体设计规划中,应充分考虑渔业养殖的需求和现场实际条件,统筹解决“光伏+”的综合效益问题,实现光伏发电与渔业养殖的协同发展。
4.1.2 大跨柔性光伏支架结构体系的设计使用年限应不少于25年。
4.1.3 应依据项目所在地的地形地貌及风环境条件,合理选择大跨柔性光伏支架的跨度和高度。
4.1.4 设计时应充分考虑风荷载系数、风压分布等参数,以确保支架结构在各种风力条件下的安全性、适用性和耐久性。
4.1.5 在结构设计中,应综合考虑发电效率、光伏组件倾角和排间距等因素对结构安全性的影响,优化支架布局,以达到最佳的发电效率与结构稳定性之间的平衡。
4.1.6 结构体系应具有良好的经济性。应优先选择结构强度高、重量轻、工厂化程度高、加工方便且市场通用性强的材料和结构形式,以降低整体建设和维护成本。
4.1.7 结构形式宜符合下列要求:
a) 支架结构宜采用分体式桁架结构或钢梁结构,支架结构与管桩的连接方式宜采用集成式抱箍结构,并宜具备可调节功能,条件不允许情况下也可采用固定式焊接连接;
b) 预应力钢索与桁架的连接方式宜采用可调节式叉耳连接或夹片和挤压锚具,以适应现场施工过程中管桩施工偏差较大的情况;
c) 大跨柔性支架结构宜采用三索固定方式,中间支撑点连续贯通,以充分考虑结构的振动变形、风致疲劳及降载减振需求;
d) 跨度不大于25 m的柔性支架可采用带横向抗风体系的单层索结构;
e) 纵横支撑体系宜采用固定式支撑件和锁具,以确保抗变形能力。
4.2 渔光互补总体要求
4.2.1 渔光互补项目的建设应坚持渔光并举、统筹规划、因地制宜、综合利用、绿色环保及产业叠加发展的原则,提升资源利用效率,实现综合效益最大化。
4.2.2 光伏发电系统的规划设计应充分考虑渔业养殖的用电需求,以提高能源利用效率,减少电力浪费。
4.2.3 光伏发电系统的设计应同时考虑渔业养殖生产需求。在设计支架的跨度、排间距及遮光面积时,应确保这些因素满足养殖过程中对光照、通风、通氧及机械化作业的要求。
4.2.4 捕捞方式应在规划设计中充分考虑,宜采用“回”字形或“十”字形布局的渔道沟,以提高捕捞效率和操作便利性。
4.2.5 应根据项目的实际情况,对进排水系统进行合理规划设计,确保水体的循环利用和水质的稳定,为渔业养殖提供适宜的水环境。
4.2.6 根据养殖方式及规模,应因地制宜设置养殖尾水处理设施,且应符合DB32/T 4540规范的要求;尾水水质应符合DB32/ 4043规范的要求,促进水体生态系统的健康和稳定。
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5 规划设计
5.1 选址
5.1.1 应优先选择太阳能资源丰富、靠近变电站、交通便利且地块平整的养殖池塘作为光伏方阵的选址区域。
5.1.2 光伏方阵的选址应符合GB 50797的相关要求,确保符合光伏电站建设标准。
5.1.3 选址区域的水质、地质、气候及空气条件应满足渔业生产和光伏方阵安装的技术要求。
5.1.4 养殖水源应符合GB 11607的规定。
5.2 渔光互补养殖池塘规划设计
5.2.1 池塘设计应满足不同水产养殖品种的需求,宜采用“回”字形或“十”字形等布局方式设置渔道沟,渔道沟的面积宜占池塘总面积的2% ~ 5%,其底部宜低于光伏阵列区域池塘底部0.8 m ~ 1.2 m。
5.2.2 若条件不具备设置渔道沟的情况下,可设立集中捕捞区,确保养殖作业的高效进行。
5.2.3 光伏阵列在池塘水面上的垂直投影面积比例不宜超过40%。
5.2.4 投饵区应充分考虑预留养殖水产品聚集需要的摄食空间,配备必要的增氧设施。
5.2.5 上水口应设置在水源质量较好的区域,下水口应设置在排水顺畅的区域,以保证水体循环的高效性。
5.3 大跨柔性支架光伏发电体系规划
5.3.1 光伏方阵及其配套系统的规划设计应严格遵循GB 50797的规定。
5.3.2 光伏支架应符合渔业生产的特殊要求,具备足够的结构强度和适应性。
5.3.3 柔性光伏支架结构的净空高度应依据养殖品种、池塘面积及作业方式等因素确定,净空高度一般不宜低于埂面高度2.5 m。
5.3.4 光伏方阵内跨距应均匀布置,边跨连杆与地锚之间应留有足够的安全距离,连杆角度不宜大于45°。
5.3.5 光伏组件的角度与方阵排间距应根据日照角度和季节变化合理布置,确保冬至日当地时间9:00至15:00光伏组件不被阴影遮挡。
5.3.6 支撑结构的长度应根据池底地质条件确定,确保其伸入岩层,以提供足够的支撑力。
5.3.7 支架构件宜工厂化预制,提高施工效率和安装精度。
5.3.8 水面以上的电缆及线路布设宜采用架空方式,以避免对水体的干扰。
5.3.9 光伏阵列的升压站、逆变器承台、汇流箱和电缆管线等配套设备,应高于当地防洪标高0.6 m以上,确保设施的安全性。
5.3.10 宜引入健康监测系统,对光伏支架的运行状态进行实时监测和维护。
5.4 大跨柔性支架结构体系设计
5.4.1 柔性光伏支架结构设计应包括下列内容:
a) 结构方案设计,包括结构选型、构件布置;
b) 材料选用及截面选择;
c) 作用及作用效应分析;
d) 结构永久荷载状态、设计荷载状态验算;
e) 结构、构件及连接的构造;
f) 对制作、运输、安装和防腐等的要求。
5.4.2 支架的连接处和节点应确保传力路径明确,并满足GB 50797中对承载力的要求。
5.4.3 大跨柔性支架应选用高强度、耐腐蚀的材料。
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5.4.4 预应力索宜采用钢绞线,宜选用热镀锌材料,其截面选择应依据跨距、荷载经计算后确定。
5.4.5 计算结构构件时,光伏支架结构或光伏组件表面的风荷载标准值应按下式计算:
s k z s z 0 w K w (1)
式中:
kw —风荷载标准值(kN/m²);
z —风振系数;
s —风荷载体型系数;
z —风压高度变化系数,可按GB 50009取值;
s
K —阵列干扰因子,考虑排和跨间的干扰,
0w —基本风压(kN/m²)。
5.4.6 风振系数、风荷载体型系数与阵列干扰因子宜通过相关规范标准或风洞试验确定。
5.4.7 除风荷载以外的其他荷载取值应符合GB 50009和NB/T 10115的规定。
5.4.8 其他荷载应包括恒载、活载、雪荷载、地震作用等,应对不同荷载组合工况进行受力分析,以确保结构
的安全性和可靠性。
5.4.9 应按承载能力极限状态计算结构构件及连接构件的强度,并应符合GB 50797的规定。
5.4.10 结构或构件按承载能力极限状态设计时,应采用作用的基本组合或偶然组合计算作用组合的效应设计
值,并应采用以下设计表达式进行设计:
0 d d S R (2)
式中:
0 —结构重要性系数,可取1.0;
d S —作用组合的效应设计值;
dR —结构或构件的抗力设计值;在抗震设计时应除以承载力抗震调整系数RE , RE 应按GB 50011的规
定取值。
5.4.11 应按正常使用极限状态验算结构构件及连接构件的稳定性及变形,并应符合GB 50797的规定。
5.4.12 结构或构件按正常使用极限状态设计时,应按以下设计表达式进行设计:
d SC (3)
式中:
d S —作用组合的效应标准值,如变形;
C —设计对变形等现象的相应限值,应按各有关现行结构设计规范确定。
5.4.13 在极端工况下,大跨柔性光伏支架的跨中挠度不应超过L/50,其中L为支架跨度。
5.4.14 非抗震设计时,荷载效应的基本组合应符合GB 50191的规定,取不利值。
抗震设计时,结构构件的地震作用效应和其他荷载效应的基本组合应符合GB 50191的规定。
5.4.15 对于位于强风或台风多发地区的光伏阵列,宜在光伏方阵的外侧安装扰流装置,以减少风荷载的影响。
5.4.16 对于位于强风或台风多发地区的光伏阵列,宜通过安装来流绕流装置、抗风稳定索、横向联系杆、抗风
吸装置等降载减振措施保证光伏阵列体系的整体稳定性。
6 运维与渔业养殖
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6.1 光伏发电站运维
6.1.1 光伏发电站的运行与维护应符合GB 38335的要求。
6.1.2 定期对光伏组件、逆变器、汇流箱、电缆等设备进行巡检,及时发现并处理故障,确保设备正常运行。
6.1.3 建立健全安全管理制度,定期开展安全培训,落实安全防护措施,防止人身伤害和设备损坏。
6.1.4 利用健康监测系统,实时监测发电量、功率、设备状态等参数,进行数据分析,优化运行策略。
6.1.5 定期清洁光伏组件表面,保持周边环境整洁,防止灰尘、污物影响发电效率。
6.1.6 制定应急预案,及时应对突发事件,如自然灾害、电气故障等,确保人员和设备安全。
6.2 渔业养殖
6.2.1 渔业养殖应根据设计规划和养殖品种,因地制宜地进行管理,确保光伏发电与渔业养殖的安全、协调运行。
6.2.2 定期监测水温、溶解氧、pH值、氨氮、亚硝酸盐等水质指标,确保水环境符合养殖要求。
6.2.3 采用增氧设备、微孔增氧等技术,保持水体溶氧充足。
6.2.4 制定科学的饲料投喂计划,合理控制投喂量,防止饲料浪费和水质污染;宜采用自动投饵机,提高投喂效率和精准度。
6.2.5 建立健全疾病防控体系,定期进行健康检查和预防性消毒;及时隔离和处理病鱼,防止疾病传播。
6.2.6 引进机械化设备,如自动投饵机、机械增氧设备、自动捕捞装置等,提高养殖效率。
6.2.7 采用水质在线监测系统、养殖环境智能控制系统,实现智能化管理。
6.2.8 严格遵守安全生产规程,定期开展安全培训,配备必要的安全防护设备。
6.2.9 建立应急预案,及时应对突发事件。
7 验收
7.1 光伏发电系统的验收应符合GB 50796的要求。
7.2 渔业养殖设施应按照设计图纸和相关标准进行验收。