1、“光伏+机场”运用现状
自1839年法国科学家E.Becquerel发现液体的光生伏特效应以来,虽然太阳能一直在展开成为可再生动力发电的干流形式,但因为其技能展开水平限制、本钱较高的原因,光伏发电技能一直未被广泛运用。直到21世纪,跟着光伏发电技能不断打破,低碳环保的理念家喻户晓,光伏发电才迈入快速展开阶段。因为机场具有较多的可用空间、四通八达的地势和很多的动力需求,也开端逐渐成为光伏发电的一个重要运用场景。
现在,我国北京大兴国际机场、上海虹桥国际机场、深圳宝安国际机场等均已建有太阳能光伏电站,不仅进步了机场的经济效益,同时也到达节能减排的作用,取得了良好的社会效益。可是光伏发电在机场的运用远未到达饱满,一方面因为在机场修建物房顶或许空区域域内装置光伏电站时,需评价是否会对航空安全构成影响。另一方面因为我国现阶段没有将太阳能光伏发电体系运用于机场的通用攻略,机场在建造光伏电站时缺乏建造依据,使得光伏电站在机场的大面积运用仍面对较大困难。
2、“光伏+机场”适用可行
(1)因为机场修建一般是大型、孤立的低层结构,基本不会遮挡阳光,有较大的空间在房顶、外立面上装置光伏组件。
2)因为机场在净空方面有严格的限制面高度要求,机场内的大片空地一般无法用作其他用途,且其位于机场内部,便于保护办理,因而是装置光伏组件的适合地点。
(3)机场作为民航业的重要基础设备,碳排放量大,碳排放源除航空器外,首要为修建物用电(热)排放、地上保证车辆排放等。因而节约用电、优化动力结构、运用清洁动力是机场碳减排的首要方向。机场建造太阳能光伏电站能够节约动力、削减碳排放,助力实现碳达峰、碳中和方针愿景。
(4)跟着光伏发电技能的进步,太阳能光伏组件的本钱也在不断的降低,且其寿命可达25年。因而,光伏电站在机场运用的投入产出比高,投资回收期短(现在机场建造总体规划的规划年限为近期15年,远期30年,可结合规划用地及投入产出剖析进行光伏电站的合理建造)。
3、“光伏+机场”安全评价
太阳能为机场供给节能减排与进步经济效益的同时,也为机场运转带来了一些潜在的安全风险,例如对管制员与飞翔员发生的眩光影响、对无线电体系的电磁搅扰、对净空发生的影响等问题,这使得民航办理机构对该技能的审查和同意变得愈加复杂。因而在考虑机场光伏电站建造时,需合理展开光伏电站对航空安全影响的评价工作,保证机场的安全运转。
(1)对电磁环境影响
航空无线电台(站)是机场的重要设备,它们对机场的电磁环境都有特定的要求。光伏发电在将直流电能转化为与电网电压同频同相的沟通电能过程中,并网逆变器或许会发生电磁搅扰,影响航空无线电台(站)运转,进而影响航空安全。
因而,光伏发电设备需结合机场各无线电台(站)的方位及其电磁环境要求、光伏逆变器方位及其辐射电磁波状况等进行归纳剖析。
图2电磁搅扰示意图
图片来历:电磁搅扰三大要素具体剖析-计讯物联
(2)对场面运转影响
依据《民用机场飞翔区技能标准》(MH5001-2021)相关条文,机场跑道、滑行道及其周边范围,归于飞机起降和滑行的敏感区域,为保证飞翔安全,对场地平整度、强度等均有严格要求。成规划设置的光伏组件,在飞翔区内设置时具有侵入安全区的潜在危险。
因而,设置光伏发电设备需结合机场内飞翔区场面运转相关标准标准及机场运营单位的需求等进行归纳剖析。
图3机场场面示意图
图片来历:山西建投机械化集团呼和浩特新机场飞翔区场道工程开工-山西建造投资集团有限公司
为了保证机场安全运转,在机场区域内有各种障碍物限制面,用以限制机场及其周围区域障碍物的高度。而光伏组件装置后都会或多或少的超越原地上或修建物的高度,或许会打破障碍物限制面,进而影响机场运转安全。
因而,针对净空限制的影响,需结合机场内飞翔程序相关标准标准及机场运营单位的需求等进行归纳剖析。
图4障碍物限制面示意图
图片来历:《民用机场飞翔区技能标准》(MH5001-2021)
(4)光污染影响
光伏电站一般由光伏组件(阵列)、逆变器以及相关辅助设备等构成。因为光伏组件具有反光特性,太阳光经光伏电池板反光后或许影响空中飞翔员和地上塔台管制人员,进而影响飞翔安全。
因而,针对光污染的影响,需结合进离场航线、塔台方位、塔台明室高度、光伏板方位及装置角度等进行归纳剖析。
图5光污染示意图
图片来历:SolarGlareHazardAnalysisTool(SGHAT)
4、“光伏+机场”建造流程
光伏设备的建造应与机场展开规划相吻合,做好机场动力规划,同时需契合国家及民航有关标准及标准。
(1)项目的立项
要针对机场的用地状况、机场的气象条件、光伏影响航空安全状况、机场用电的需求、机场的投入产出比、光伏装置的可施行性、项目的投资及资金来历等问题进行研究。
(2)项目的规划
项目立项后,需进行更具体的调研与规划,包含但不限于对既有修建房顶的荷载、机场内空地的工程地质状况、光伏体系的规划等问题进行深入剖析。
(3)项目的施行
光伏设备一般装置在修建物房顶或许地上上,依据项目规划大小,施工时刻从数天到数月不等。项目施行过程包含施工预备、体系装置、体系测验和建造完结。
在项目施工期间,应留意施工设备的高度,需建造方与机场坚持密切联系,依据机场进离场航空器运转状况,合理安排项目施工时刻,确保施工期间机场航空器运转安全。
(4)项目的运转和保护
因为光伏电站首要由电子元件组成,机械组件相对较少,因而当光伏电站正常运转时,无需复杂的保养,仅需定期检修和保护即可,对其损坏部分进行及时修理和整理,防止因为光伏设备零件脱落构成FOD,进而要挟航空安全。
5、“光伏+机场”展开前景
“十三五”以来,中国民航厚实执行《民航节能减排“十三五”规划》和《关于深入推动民航绿色展开的施行意见》。
2018年,中国民用航空局机场司发布了《绿色机场规划导则》,说到应结合机场用能需求和环境条件,优化动力归纳使用计划,进步可再生动力的运用比例。条件适合的机场修建屋面宜设置光伏发电体系。
2019年,中国民用航空局发布了《民用机场智慧动力办理体系建造攻略》,说到在太阳能资源充足的区域,机场修建屋面等方位宜设置光伏发电体系。
2021年,国务院发布了《2030年前碳达峰行动计划》,说到大力展开新动力,全面推动风电、太阳能发电大规划开发和高质量展开,坚持集中式与散布式并举,加速建造风电和光伏发电基地。加速智能光伏工业立异晋级和特征运用,立异“光伏+”模式,推动光伏发电多元布局。
2021年,住房和城乡建造部发布了《修建节能与可再生动力使用通用标准》(GB55015-2021),说到可再生动力修建运用体系规划时,应依据当地资源与适用条件统筹规划;新建修建应装置太阳能体系。
这一系列方针的出台,要求机场建造要以绿色、低碳为导向,不断前进与探究。能够预见,在方针引领下,未来光伏发电在机场的运用将愈加广泛,运用前景十分明亮。
6、“光伏+机场”展开方向
即使“光伏+机场”的理念现已得到了广泛的认可,国内部分机场也现已探究建造。可是全体来看,机场光伏的建造依然处在初期阶段,其在全国机场的运用存在规划缺乏、散布不均的问题。此外,因为光伏电站具有发射电磁波、反射太阳光等特性,从华设民航院参与的机场光伏项目阅历来看,民航主管部门及机场方对光伏项目影响航空运转安全也存在一定的忧虑。
民航行业有关研究机构应加强研究,积极探究光伏在机场的运用场景,构成机场光伏电站建造攻略等相关标准标准,进一步推动光伏建造在不同区域、不同规划机场的全面运用。(作者:苗家瑞、王绍熙、聂美丽单位:华设规划集团民航规划研究院)中国民航网作者:苗家瑞王绍熙聂美丽
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