在安裝太陽能組件之前平整場地的做法仍很普遍，Nevados Engineering公司創(chuàng)始人兼首席執(zhí)行官Yezin Taha介紹了太陽能跟蹤技術如何幫助消除這一普遍做法，從而避免與場地平整相關的問題、環(huán)境影響和成本。本文是Nevados公司最近發(fā)布的一份白皮書的執(zhí)行摘要。

自光伏產業(yè)誕生之初，土地平整一直就是建造大型太陽能設施的必要步驟。雖然這種做法在所有類型的土木工程中都很常見，但大規(guī)模平整本身會破壞自然景觀，增加太陽能開發(fā)、許可和建設的成本和風險。

在丘陵地帶的綠色太陽能項目中，最大限度地減少平整帶來的負面影響尤其困難且成本高昂。隨著大型地面光伏市場的擴大和成熟，這些場地變得越來越常見。

平整規(guī)模越大，環(huán)境風險就越大，許可負擔就越重。在平整規(guī)模大和/或管理不善時，減少侵蝕、重新植被和防止雨水污染的成本會大幅增加施工時間和成本，影響太陽能資產的長期運營和管理預算。在某些社區(qū)，尤其是在美國農村地區(qū)，太陽能項目的土地平整引發(fā)了當?shù)厝藢μ柲艿姆磳Γ瑢е马椖吭陂_工前就已停滯不前。是時候結束大規(guī)模平整的做法了。

好消息是，使用跟蹤支架提升發(fā)電量的大型太陽能項目不再需要大規(guī)模平整土地。由Nevados公司開發(fā)和創(chuàng)新的新型全地形跟蹤支架技術使太陽能行業(yè)無需平整土地就可建造性能出色、具有成本競爭力的太陽能電站。

部署在美國猶他州起伏地形上的 Nevados 跟蹤支架

太陽能項目的平整流程

在不平坦的土地上進行大型太陽能開發(fā)時，會采用挖方和填充平整的辦法來平整地面。做法包括刮掉高處的土，然后用這些土和進口土壤填平低洼處。在此過程中，可能會移動數(shù)十萬立方碼的土壤。

平整土地時，表土通常會被剝離或覆蓋，從而破壞土地的耕作或種植能力。穩(wěn)定土壤的植物根系可能會被移除，從而加劇侵蝕并增加下游地區(qū)的沉積物。情況嚴重時，侵蝕和沉積問題可能會違反當?shù)氐牧饔虮Ｗo法規(guī)，損害當?shù)叵骱秃粗械膭又参铮е麻L時間的施工延誤。

由于傳統(tǒng)的太陽能地面項目只能安裝在平坦的土地上，因此地勢平坦一直以來都是安裝大型地面光伏的要求。然而，能夠滿足開發(fā)商關鍵要求(即地形平坦、靠近輸電基礎設施、成本低廉)的可行綠地現(xiàn)在非常稀缺：在許多市場中，太陽能項目只能在地勢平坦的長方形地塊上進行，而這些地塊的位置非常適合部署大型地面光伏發(fā)電設施。

隨著平地不斷減少，開發(fā)商越來越局限于在丘陵地帶安裝太陽能項目。許多EPC公司已轉向大規(guī)模平整土地，以便在可用項目場地上實現(xiàn)傳統(tǒng)跟蹤支架技術所需的平地。平整的規(guī)模越大，風險也就越大，一旦出現(xiàn)問題，成本就會越高。

隨著行業(yè)的成熟，太陽能項目的平整風險正迅速引起監(jiān)管機構的更多關注。在美國，許多地方開始意識到太陽能電站的平整風險，對其管轄范圍內的太陽能項目實施暫停和地方級別的限制。在采取這些措施的地區(qū)，平整實際上讓項目停止了。

平整增加項目層面的成本和風險

根據行業(yè)領軍工程公司Primoris的數(shù)據，若要滿足暴雨污染防治計劃的要求，美國太陽能項目平均每瓦特的額外成本為0.75美元。對于地形變化較大的場地，成本甚至會更高。

增加的負擔 vs 額外的風險

如上表所示，平整土地增加了許可挑戰(zhàn)、項目施工延誤和成本超支的風險。所有這些風險都會導致成本增加，項目利潤下降。

平整帶來意想不到的問題

當場地準備計劃包括大規(guī)模平整時，不可預見成本是多種多樣的。在每個執(zhí)行層面上，平整太陽能項目場地都會面臨更高的意外延誤和意外成本風險。

平整活動受到季節(jié)性限制，這意味著在許多地區(qū)，平整場地可能需要幾個月的額外時間來適應與天氣有關的延誤，以及有限的平整施工時間。在平整作業(yè)期間和之后，極端天氣進一步加劇了項目成本增長和延期的風險。

在使用大型挖掘設備過程中發(fā)現(xiàn)的隱藏地質特征可能會延誤，甚至會完全破壞依賴重大場地地形調整的項目。

此外，高昂的粉塵控制成本也是開發(fā)商在地塊平整過程中經常忽視的額外負擔，特別是在干旱地區(qū)。為了保護當?shù)氐目諝赓|量，平整土地時必須采取防塵措施。

在缺水地區(qū)，這可能意味著除了進行粉塵控制活動所需的設備和勞動力外，還必須用卡車運水到工地，這將增加大量額外費用。

退役保證金費率也可能構成平整場地越來越大的負債。隨著人們對場地基礎設施的風險、對環(huán)境的負面影響以及與平整相關的合規(guī)范圍的了解越來越廣泛，平整流程很快就會成為債券發(fā)行機構的一個主要風險點。

利用技術消除平整作業(yè)

路易斯安那州華盛頓教區(qū)的50MW Iris太陽能電站是利用Nevados集成式全地形太陽能跟蹤技術平臺大幅降低平整要求的一個研究案例。

Primoris是Iris項目的施工公司。Primoris進行了一項桌面研究，比較了傳統(tǒng)1P跟蹤支架與Nevados技術平臺在Iris項目中的土方工程和平整要求。研究結果表明，Nevados跟蹤支架減少了95%的平整要求和受影響土地的面積。

Primoris最終在Iris項目中使用了13MW Nevados跟蹤支架和37MW傳統(tǒng)2P跟蹤支架技術。這種具有成本效益的混合解決方案最大限度的利用了現(xiàn)有土地進行太陽能生產，最大限度的減少了土地平整作業(yè)。

Nevados：集成太陽能技術平臺

Nevados太陽能跟蹤支架采用專有產品設計，可消除或大大降低太陽能項目的平整要求。這種結構的獨特之處在于采用了高度靈活的軸承和非連續(xù)扭矩管。Nevados可保持恒定的顯示高度，因此與典型的1P跟蹤支架相比，地面鋼材用量更少。

由于在整排跟蹤支架上使用的是連續(xù)扭矩管，大多數(shù)跟蹤支架需要平整土地。Nevados跟蹤支架采用分段式扭矩管和具有成本效益的柔性軸承，因此可以接受支柱之間高達15度(26%)的角度變化，所有軸承均可承受高達37%(20度)的最大坡度。Nevados跟蹤支架還使用標準化短樁，與傳統(tǒng)跟蹤支架相比減少了鋼材用量。

熱圖比較了傳統(tǒng) 1P 跟蹤支架和 Nevados 全地形跟蹤支架在 Iris 現(xiàn)場的平整要求。如表中所示，受影響的土地用顏色標出。Nevados 跟蹤支架幾乎消除了項目現(xiàn)場的所有挖方和填埋平整作業(yè)

任何地形都不盡相同，因此Nevados解決方案具有很強的適應性和可定制性。我們提供三種不同的軸承選擇，采用相同的安裝和施工方法，使跟蹤結構能夠適應多變的地形。軸承類型可以在整個項目現(xiàn)場進行混合和匹配，最大限度的利用可用土地部署太陽能。

Nevados跟蹤支架系統(tǒng)的設計便于安裝。由于傳動系統(tǒng)和工廠裝配的軸承集成在同一個組件中，因此跟蹤支架的裝配步驟很少。安裝時不需要專用工具、夾具或固定裝置。整個系統(tǒng)只有兩種螺栓尺寸和兩種扭矩規(guī)格。

非連續(xù)扭矩管、較短的支柱和較大的公差也簡化并加快了安裝過程。較短的扭矩管可由兩人輕松操作和安裝。跟蹤支架安裝在胸部高度，因此不需要梯子或凳子。扭矩管和直軸承在安裝過程中是自動對準的，鉸接軸承在使用時手動對準。太陽能組件在安裝過程中也可通過頂部夾具自動對齊，輕松適應不同尺寸的組件。

包括專有的性能優(yōu)化軟件TRACE在內，Nevados團隊在設計其技術平臺的各個方面時都考慮到了地形。每一行都有自己的傾斜時間表，防止地形造成行與行之間的遮擋，確保能源產出最大化。

可跟蹤自然地形的Nevados跟蹤系統(tǒng)

行動呼吁

平整是一種破壞性做法，它削弱了太陽能產業(yè)將自己視為對環(huán)境負責的電力來源的能力。平整還給整個項目生命周期帶來了嚴重風險，可能威脅太陽能項目的長期財務業(yè)績和農村地區(qū)項目開發(fā)的可行性。在確定綠地時，多變的地形已不再是特例，而是常規(guī)，因此，與過去開發(fā)的場地相比，新項目場地更容易受到平整的負面影響。

繼續(xù)將大規(guī)模平整作為行業(yè)標準很可能會引發(fā)進一步的監(jiān)管行動，阻礙太陽能市場繼續(xù)向新的地區(qū)擴張。

幸運的是，利用Nevados的全地形跟蹤支架技術可輕松避免平整的危害和固有風險。Nevados的技術開辟了潛在綠地，而這些綠地以前被視為不適合用于大型地面項目。此外，通過升級到Nevados的全地形跟蹤支架，原來使用固定傾角支架以避免密集平整的舊場地也可以提高產能。

大型地面光伏的未來不能依賴大規(guī)模平整的破壞性戰(zhàn)略。現(xiàn)在是項目開發(fā)商和工程總承包商利用最先進的Nevados技術來結束這種做法的時候了。