1、“光伏+機(jī)場”使用現(xiàn)狀
自1839年法國科學(xué)家E.Becquerel發(fā)現(xiàn)液體的光生伏特效應(yīng)以來,盡管太陽能一直在發(fā)展成為可再生動力發(fā)電的主流方式,但因為其技能發(fā)展水平約束、本錢較高的原因,光伏發(fā)電技能一直未被廣泛使用。直到21世紀(jì),跟著光伏發(fā)電技能不斷打破,低碳環(huán)保的理念家喻戶曉,光伏發(fā)電才邁入快速發(fā)展階段。因為機(jī)場擁有較多的可用空間、四通八達(dá)的地形和很多的動力需求,也開始逐步成為光伏發(fā)電的一個重要使用場景。
現(xiàn)在,我國北京大興國際機(jī)場、上海虹橋國際機(jī)場、深圳寶安國際機(jī)場等均已建有太陽能光伏電站,不只進(jìn)步了機(jī)場的經(jīng)濟(jì)效益,同時也到達(dá)節(jié)能減排的效果,取得了杰出的社會效益??墒枪夥l(fā)電在機(jī)場的使用遠(yuǎn)未到達(dá)飽和,一方面因為在機(jī)場修建物房頂或許空位區(qū)域內(nèi)裝置光伏電站時,需評價是否會對航空安全造成影響。另一方面因為我國現(xiàn)階段沒有將太陽能光伏發(fā)電體系使用于機(jī)場的通用攻略,機(jī)場在建造光伏電站時缺乏建造依據(jù),使得光伏電站在機(jī)場的大面積使用仍面臨較大困難。
2、“光伏+機(jī)場”適用可行
(1)因為機(jī)場修建通常是大型、孤立的低層結(jié)構(gòu),基本不會遮擋陽光,有較大的空間在房頂、外立面上裝置光伏組件。
2)因為機(jī)場在凈空方面有嚴(yán)格的約束面高度要求,機(jī)場內(nèi)的大片空位通常無法用作其他用途,且其位于機(jī)場內(nèi)部,便于保護(hù)管理,因而是裝置光伏組件的合適地點(diǎn)。
(3)機(jī)場作為民航業(yè)的重要基礎(chǔ)設(shè)備,碳排放量大,碳排放源除航空器外,首要為修建物用電(熱)排放、地上保證車輛排放等。因而節(jié)約用電、優(yōu)化動力結(jié)構(gòu)、使用清潔動力是機(jī)場碳減排的首要方向。機(jī)場建造太陽能光伏電站可以節(jié)約動力、削減碳排放,助力完成碳達(dá)峰、碳中和目標(biāo)愿景。
(4)跟著光伏發(fā)電技能的進(jìn)步,太陽能光伏組件的本錢也在不斷的下降,且其壽數(shù)可達(dá)25年。因而,光伏電站在機(jī)場使用的投入產(chǎn)出比高,出資回收期短(現(xiàn)在機(jī)場建造總體規(guī)劃的規(guī)劃年限為近期15年,遠(yuǎn)期30年,可結(jié)合規(guī)劃用地及投入產(chǎn)出剖析進(jìn)行光伏電站的合理建造)。
3、“光伏+機(jī)場”安全評價
太陽能為機(jī)場供給節(jié)能減排與進(jìn)步經(jīng)濟(jì)效益的同時,也為機(jī)場運(yùn)轉(zhuǎn)帶來了一些潛在的安全風(fēng)險,例如對管制員與飛翔員發(fā)生的眩光影響、對無線電體系的電磁攪擾、對凈空發(fā)生的影響等問題,這使得民航管理機(jī)構(gòu)對該技能的檢查和同意變得愈加雜亂。因而在考慮機(jī)場光伏電站建造時,需合理開展光伏電站對航空安全影響的評價工作,保證機(jī)場的安全運(yùn)轉(zhuǎn)。
(1)對電磁環(huán)境影響
航空無線電臺(站)是機(jī)場的重要設(shè)備,它們對機(jī)場的電磁環(huán)境都有特定的要求。光伏發(fā)電在將直流電能轉(zhuǎn)化為與電網(wǎng)電壓同頻同相的溝通電能過程中,并網(wǎng)逆變器或許會發(fā)生電磁攪擾,影響航空無線電臺(站)運(yùn)轉(zhuǎn),從而影響航空安全。
因而,光伏發(fā)電設(shè)備需結(jié)合機(jī)場各無線電臺(站)的方位及其電磁環(huán)境要求、光伏逆變器方位及其輻射電磁波狀況等進(jìn)行歸納剖析。
圖2電磁攪擾示意圖
圖片來歷:電磁攪擾三大要素具體剖析-計訊物聯(lián)
(2)對場面運(yùn)轉(zhuǎn)影響
依據(jù)《民用機(jī)場飛翔區(qū)技能規(guī)范》(MH5001-2021)相關(guān)條文,機(jī)場跑道、滑行道及其周邊規(guī)劃,歸于飛機(jī)起降和滑行的敏感區(qū)域,為保證飛翔安全,對場地平整度、強(qiáng)度等均有嚴(yán)格要求。成規(guī)劃設(shè)置的光伏組件,在飛翔區(qū)內(nèi)設(shè)置時具有侵入安全區(qū)的潛在危險。
因而,設(shè)置光伏發(fā)電設(shè)備需結(jié)合機(jī)場內(nèi)飛翔區(qū)場面運(yùn)轉(zhuǎn)相關(guān)規(guī)范規(guī)范及機(jī)場運(yùn)營單位的需求等進(jìn)行歸納剖析。
圖3機(jī)場場面示意圖
圖片來歷:山西建投機(jī)械化集團(tuán)呼和浩特新機(jī)場飛翔區(qū)場道工程開工-山西建造出資集團(tuán)有限公司
為了保證機(jī)場安全運(yùn)轉(zhuǎn),在機(jī)場區(qū)域內(nèi)有各種障礙物約束面,用以約束機(jī)場及其周圍地區(qū)障礙物的高度。而光伏組件裝置后都會或多或少的超越原地上或修建物的高度,或許會打破障礙物約束面,從而影響機(jī)場運(yùn)轉(zhuǎn)安全。
因而,針對凈空約束的影響,需結(jié)合機(jī)場內(nèi)飛翔程序相關(guān)規(guī)范規(guī)范及機(jī)場運(yùn)營單位的需求等進(jìn)行歸納剖析。
圖4障礙物約束面示意圖
圖片來歷:《民用機(jī)場飛翔區(qū)技能規(guī)范》(MH5001-2021)
(4)光污染影響
光伏電站通常由光伏組件(陣列)、逆變器以及相關(guān)輔佐設(shè)備等構(gòu)成。因為光伏組件具有反光特性,太陽光經(jīng)光伏電池板反光后或許影響空中飛翔員和地上塔臺管制人員,從而影響飛翔安全。
因而,針對光污染的影響,需結(jié)合進(jìn)離場航線、塔臺方位、塔臺明室高度、光伏板方位及裝置視點(diǎn)等進(jìn)行歸納剖析。
圖5光污染示意圖
圖片來歷:SolarGlareHazardAnalysisTool(SGHAT)
4、“光伏+機(jī)場”建造流程
光伏設(shè)備的建造應(yīng)與機(jī)場發(fā)展規(guī)劃相吻合,做好機(jī)場動力規(guī)劃,同時需契合國家及民航有關(guān)規(guī)范及規(guī)范。
(1)項意圖立項
要針對機(jī)場的用地狀況、機(jī)場的氣象條件、光伏影響航空安全狀況、機(jī)場用電的需求、機(jī)場的投入產(chǎn)出比、光伏裝置的可施行性、項意圖出資及資金來歷等問題進(jìn)行研究。
(2)項意圖規(guī)劃
項目立項后,需進(jìn)行更具體的調(diào)研與規(guī)劃,包含但不限于對既有修建房頂?shù)暮奢d、機(jī)場內(nèi)空位的工程地質(zhì)狀況、光伏體系的規(guī)劃等問題進(jìn)行深入剖析。
(3)項意圖施行
光伏設(shè)備一般裝置在修建物房頂或許地上上,依據(jù)項目規(guī)劃大小,施工時刻從數(shù)天到數(shù)月不等。項目施行過程包含施工預(yù)備、體系裝置、體系測試和建造完成。
在項目施工期間,應(yīng)注意施工設(shè)備的高度,需建造方與機(jī)場保持密切聯(lián)系,依據(jù)機(jī)場進(jìn)離場航空器運(yùn)轉(zhuǎn)狀況,合理安排項目施工時刻,保證施工期間機(jī)場航空器運(yùn)轉(zhuǎn)安全。
(4)項意圖運(yùn)轉(zhuǎn)和保護(hù)
因為光伏電站首要由電子元件組成,機(jī)械組件相對較少,因而當(dāng)光伏電站正常運(yùn)轉(zhuǎn)時,無需雜亂的保養(yǎng),僅需定時檢修和保護(hù)即可,對其損壞部分進(jìn)行及時修理和整理,防止因為光伏設(shè)備零件掉落形成FOD,從而要挾航空安全。
5、“光伏+機(jī)場”發(fā)展前景
“十三五”以來,中國民航厚實執(zhí)行《民航節(jié)能減排“十三五”規(guī)劃》和《關(guān)于深入推動民航綠色發(fā)展的施行定見》。
2018年,中國民用航空局機(jī)場司發(fā)布了《綠色機(jī)場規(guī)劃導(dǎo)則》,說到應(yīng)結(jié)合機(jī)場用能需求和環(huán)境條件,優(yōu)化動力歸納利用方案,進(jìn)步可再生動力的使用比例。條件適合的機(jī)場修建屋面宜設(shè)置光伏發(fā)電體系。
2019年,中國民用航空局發(fā)布了《民用機(jī)場才智動力管理體系建造攻略》,說到在太陽能資源足夠的地區(qū),機(jī)場修建屋面等方位宜設(shè)置光伏發(fā)電體系。
2021年,國務(wù)院發(fā)布了《2030年前碳達(dá)峰舉動方案》,說到大力發(fā)展新動力,全面推動風(fēng)電、太陽能發(fā)電大規(guī)劃開發(fā)和高質(zhì)量發(fā)展,堅持集中式與分布式并舉,加快建造風(fēng)電和光伏發(fā)電基地。加快智能光伏工業(yè)立異晉級和特征使用,立異“光伏+”模式,推動光伏發(fā)電多元布局。
2021年,住房和城鄉(xiāng)建造部發(fā)布了《修建節(jié)能與可再生動力利用通用規(guī)范》(GB55015-2021),說到可再生動力修建使用體系規(guī)劃時,應(yīng)依據(jù)當(dāng)?shù)刭Y源與適用條件統(tǒng)籌規(guī)劃;新建修建應(yīng)裝置太陽能體系。
這一系列方針的出臺,要求機(jī)場建造要以綠色、低碳為導(dǎo)向,不斷前進(jìn)與探究??梢灶A(yù)見,在方針引領(lǐng)下,未來光伏發(fā)電在機(jī)場的使用將愈加廣泛,使用前景非常明亮。
6、“光伏+機(jī)場”發(fā)展方向
即使“光伏+機(jī)場”的理念現(xiàn)已得到了廣泛的認(rèn)可,國內(nèi)部分機(jī)場也現(xiàn)已探究建造。可是整體來看,機(jī)場光伏的建造仍然處在初期階段,其在全國機(jī)場的使用存在規(guī)劃不足、分布不均的問題。此外,因為光伏電站具有發(fā)射電磁波、反射太陽光等特性,從華設(shè)民航院參加的機(jī)場光伏項目閱歷來看,民航主管部門及機(jī)場方對光伏項目影響航空運(yùn)轉(zhuǎn)安全也存在一定的擔(dān)憂。
民航職業(yè)有關(guān)研究機(jī)構(gòu)應(yīng)加強(qiáng)研究,積極探究光伏在機(jī)場的使用場景,形成機(jī)場光伏電站建造攻略等相關(guān)規(guī)范規(guī)范,進(jìn)一步推動光伏建造在不同區(qū)域、不同規(guī)劃機(jī)場的全面使用。(作者:苗家瑞、王紹熙、聶美麗單位:華設(shè)規(guī)劃集團(tuán)民航規(guī)劃研究院)中國民航網(wǎng)作者:苗家瑞王紹熙聶美麗
標(biāo)簽:
光伏+機(jī)場
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