“光伏+機(jī)場”

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(dòng)力發(fā)電的主流方式，但因?yàn)槠浼寄馨l(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?yàn)闄C(jī)場擁有較多的可用空間、四通八達(dá)的地形和很多的動(dòng)力需求，也開始逐步成為光伏發(fā)電的一個(gè)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(shí)也到達(dá)節(jié)能減排的效果，取得了杰出的社會(huì)效益。可是光伏發(fā)電在機(jī)場的使用遠(yuǎn)未到達(dá)飽和，一方面因?yàn)樵跈C(jī)場修建物房頂或許空位區(qū)域內(nèi)裝置光伏電站時(shí)，需評(píng)價(jià)是否會(huì)對(duì)航空安全造成影響。另一方面因?yàn)槲覈F(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(shí)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?yàn)闄C(jī)場修建通常是大型、孤立的低層結(jié)構(gòu)，基本不會(huì)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?yàn)闄C(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(dòng)力結(jié)構(gòu)、使用清潔動(dòng)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(dòng)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(píng)價(jià)

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(shí)，也為機(jī)場運(yùn)轉(zhuǎn)帶來了一些潛在的安全風(fēng)險(xiǎn)，例如對(duì)管制員與飛翔員發(fā)生的眩光影響、對(duì)無線電體系的電磁攪擾、對(duì)凈空發(fā)生的影響等問題，這使得民航管理機(jī)構(gòu)對(duì)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(shí)，需合理開展光伏電站對(duì)航空安全影響的評(píng)價(jià)工作，保證機(jī)場的安全運(yùn)轉(zhuǎn)。

(1)對(duì)電磁環(huán)境影響

航空無線電臺(tái)(站)是機(jī)場的重要設(shè)備，它們對(duì)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(huì)發(fā)生電磁攪擾，影響航空無線電臺(tái)(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(tái)(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(jì)訊物聯(lián)

(2)對(duì)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(duì)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(shí)具有侵入安全區(qū)的潛在危險(xiǎn)。

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(huì)或多或少的超越原地上或修建物的高度，或許會(huì)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(duì)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?yàn)楣夥M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(tái)管制人員，從而影響飛翔安全。

因而，針對(duì)光污染的影響，需結(jié)合進(jìn)離場航線、塔臺(tái)方位、塔臺(tái)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(dòng)力規(guī)劃，同時(shí)需契合國家及民航有關(guān)規(guī)范及規(guī)范。

(1)項(xiàng)意圖立項(xiàng)

要針對(duì)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(xiàng)意圖出資及資金來歷等問題進(jìn)行研究。

(2)項(xiàng)意圖規(guī)劃

項(xiàng)目立項(xiàng)后，需進(jìn)行更具體的調(diào)研與規(guī)劃，包含但不限于對(duì)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(xiàng)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(xiàng)目規(guī)劃大小，施工時(shí)刻從數(shù)天到數(shù)月不等。項(xiàng)目施行過程包含施工預(yù)備、體系裝置、體系測(cè)試和建造完成。

在項(xiàng)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(xiàng)目施工時(shí)刻，保證施工期間機(jī)場航空器運(yùn)轉(zhuǎn)安全。

(4)項(xiàng)意圖運(yùn)轉(zhuǎn)和保護(hù)

因?yàn)楣夥娬臼滓呻娮釉M成，機(jī)械組件相對(duì)較少，因而當(dāng)光伏電站正常運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，無需雜亂的保養(yǎng)，僅需定時(shí)檢修和保護(hù)即可，對(duì)其損壞部分進(jìn)行及時(shí)修理和整理，防止因?yàn)楣夥O(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(shí)執(zhí)行《民航節(jié)能減排“十三五”規(guī)劃》和《關(guān)于深入推動(dòng)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(dòng)力歸納利用方案，進(jìn)步可再生動(dòng)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(dòng)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(dòng)方案》，說到大力發(fā)展新動(dòng)力，全面推動(dòng)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(jiān)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(jí)和特征使用，立異“光伏+”模式，推動(dòng)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(dòng)力利用通用規(guī)范》(GB55015-2021)，說到可再生動(dòng)力修建使用體系規(guī)劃時(shí)，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(tái)，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?？墒钦w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?yàn)楣夥娬揪哂邪l(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(xiàng)目閱歷來看，民航主管部門及機(jī)場方對(duì)光伏項(xiàng)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(dòng)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

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光伏+機(jī)場

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