“光伏+機場”

1、“光伏+機場”使用現(xiàn)狀

自1839年法國科學家E.Becquerel發(fā)現(xiàn)液體的光生伏特效應以來，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，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。因為機場擁有較多的可用空間、四通八達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場、上海虹橋國際機場、深圳寶安國際機場等均已建有太陽能光伏電站，不只進步了機場的經濟效益，同時也到達節(jié)能減排的效果，取得了杰出的社會效益?？墒枪夥l(fā)電在機場的使用遠未到達飽和，一方面因為在機場修建物房頂或許空位區(qū)域內裝置光伏電站時，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)電體系使用于機場的通用攻略，機場在建造光伏電站時缺乏建造依據(jù)，使得光伏電站在機場的大面積使用仍面臨較大困難。

2、“光伏+機場”適用可行

(1)因為機場修建通常是大型、孤立的低層結構，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)因為機場在凈空方面有嚴格的約束面高度要求，機場內的大片空位通常無法用作其他用途，且其位于機場內部，便于保護管理，因而是裝置光伏組件的合適地點。

(3)機場作為民航業(yè)的重要基礎設備，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)化動力結構、使用清潔動力是機場碳減排的首要方向。機場建造太陽能光伏電站可以節(jié)約動力、削減碳排放，助力完成碳達峰、碳中和目標愿景。

(4)跟著光伏發(fā)電技能的進步，太陽能光伏組件的本錢也在不斷的下降，且其壽數(shù)可達25年。因而，光伏電站在機場使用的投入產出比高，出資回收期短(現(xiàn)在機場建造總體規(guī)劃的規(guī)劃年限為近期15年，遠期30年，可結合規(guī)劃用地及投入產出剖析進行光伏電站的合理建造)。

3、“光伏+機場”安全評價

太陽能為機場供給節(jié)能減排與進步經濟效益的同時，也為機場運轉帶來了一些潛在的安全風險，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，這使得民航管理機構對該技能的檢查和同意變得愈加雜亂。因而在考慮機場光伏電站建造時，需合理開展光伏電站對航空安全影響的評價工作，保證機場的安全運轉。

(1)對電磁環(huán)境影響

航空無線電臺(站)是機場的重要設備，它們對機場的電磁環(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)運轉，從而影響航空安全。

因而，光伏發(fā)電設備需結合機場各無線電臺(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)對場面運轉影響

依據(jù)《民用機場飛翔區(qū)技能規(guī)范》(MH5001-2021)相關條文，機場跑道、滑行道及其周邊規(guī)劃，歸于飛機起降和滑行的敏感區(qū)域，為保證飛翔安全，對場地平整度、強度等均有嚴格要求。成規(guī)劃設置的光伏組件，在飛翔區(qū)內設置時具有侵入安全區(qū)的潛在危險。

因而，設置光伏發(fā)電設備需結合機場內飛翔區(qū)場面運轉相關規(guī)范規(guī)范及機場運營單位的需求等進行歸納剖析。

圖3機場場面示意圖

圖片來歷：山西建投機械化集團呼和浩特新機場飛翔區(qū)場道工程開工-山西建造出資集團有限公司

為了保證機場安全運轉，在機場區(qū)域內有各種障礙物約束面，用以約束機場及其周圍地區(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，從而影響機場運轉安全。

因而，針對凈空約束的影響，需結合機場內飛翔程序相關規(guī)范規(guī)范及機場運營單位的需求等進行歸納剖析。

圖4障礙物約束面示意圖

圖片來歷：《民用機場飛翔區(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)、逆變器以及相關輔佐設備等構成。因為光伏組件具有反光特性，太陽光經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，需結合進離場航線、塔臺方位、塔臺明室高度、光伏板方位及裝置視點等進行歸納剖析。

圖5光污染示意圖

圖片來歷：SolarGlareHazardAnalysisTool(SGHAT)

4、“光伏+機場”建造流程

光伏設備的建造應與機場發(fā)展規(guī)劃相吻合，做好機場動力規(guī)劃，同時需契合國家及民航有關規(guī)范及規(guī)范。

(1)項意圖立項

要針對機場的用地狀況、機場的氣象條件、光伏影響航空安全狀況、機場用電的需求、機場的投入產出比、光伏裝置的可施行性、項意圖出資及資金來歷等問題進行研究。

(2)項意圖規(guī)劃

項目立項后，需進行更具體的調研與規(guī)劃，包含但不限于對既有修建房頂?shù)暮奢d、機場內空位的工程地質狀況、光伏體系的規(guī)劃等問題進行深入剖析。

(3)項意圖施行

光伏設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備、體系裝置、體系測試和建造完成。

在項目施工期間，應注意施工設備的高度，需建造方與機場保持密切聯(lián)系，依據(jù)機場進離場航空器運轉狀況，合理安排項目施工時刻，保證施工期間機場航空器運轉安全。

(4)項意圖運轉和保護

因為光伏電站首要由電子元件組成，機械組件相對較少，因而當光伏電站正常運轉時，無需雜亂的保養(yǎng)，僅需定時檢修和保護即可，對其損壞部分進行及時修理和整理，防止因為光伏設備零件掉落形成FOD，從而要挾航空安全。

5、“光伏+機場”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，中國民用航空局機場司發(fā)布了《綠色機場規(guī)劃導則》，說到應結合機場用能需求和環(huán)境條件，優(yōu)化動力歸納利用方案，進步可再生動力的使用比例。條件適合的機場修建屋面宜設置光伏發(fā)電體系。

2019年，中國民用航空局發(fā)布了《民用機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)，機場修建屋面等方位宜設置光伏發(fā)電體系。

2021年，國務院發(fā)布了《2030年前碳達峰舉動方案》，說到大力發(fā)展新動力，全面推動風電、太陽能發(fā)電大規(guī)劃開發(fā)和高質量發(fā)展，堅持集中式與分布式并舉，加快建造風電和光伏發(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，應依據(jù)當?shù)刭Y源與適用條件統(tǒng)籌規(guī)劃;新建修建應裝置太陽能體系。

這一系列方針的出臺，要求機場建造要以綠色、低碳為導向，不斷前進與探究?？梢灶A見，在方針引領下，未來光伏發(fā)電在機場的使用將愈加廣泛，使用前景非常明亮。

6、“光伏+機場”發(fā)展方向

即使“光伏+機場”的理念現(xiàn)已得到了廣泛的認可，國內部分機場也現(xiàn)已探究建造?？墒钦w來看，機場光伏的建造仍然處在初期階段，其在全國機場的使用存在規(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，從華設民航院參加的機場光伏項目閱歷來看，民航主管部門及機場方對光伏項目影響航空運轉安全也存在一定的擔憂。

民航職業(yè)有關研究機構應加強研究，積極探究光伏在機場的使用場景，形成機場光伏電站建造攻略等相關規(guī)范規(guī)范，進一步推動光伏建造在不同區(qū)域、不同規(guī)劃機場的全面使用。(作者：苗家瑞、王紹熙、聶美麗單位：華設規(guī)劃集團民航規(guī)劃研究院)中國民航網(wǎng)作者：苗家瑞王紹熙聶美麗

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