光伏电站隐患大揭秘:积水、支架变形与桩基下沉风险及防护措施
2025/08/13

近年来,随着光伏电站的大规模建设,场区积水、支架变形和水泥桩下沉等问题频发,不仅威胁电站安全,还可能引发火灾、设备损坏等连锁反应。本文将从积水、支架、桩基三个方面,解析隐患原因及科学防护措施,帮助电站业主提升运行安全与效率。

一、积水成灾:从淤积到设备瘫痪

光伏场区积水多源于选址不当或排水系统缺陷。滩涂地区电站因地势低洼、地下水位高,雨季积水深度可达0.5-1米。长期浸泡可能导致:

  • 设备短路风险:逆变器等电气设备泡水后易短路,导致电站瘫痪。

  • 泥沙淤积加速:桩基周围水流减缓,泥沙年淤积量达3-10厘米,长期可能淤积25厘米,影响支架稳定性。

  • 基础腐蚀与沉降:积水浸泡水泥桩基,导致混凝土裂缝、钢筋锈蚀,引发桩基下沉。

快速解决方案:

  • 已建成电站:封堵电缆沟渗漏,加固水泥桩,挖环形泄水沟,必要时使用抽水泵排水;组件边框加装导水器,引导积水流出。

  • 新建电站:组件下沿高出历史最高洪水位0.5米以上,桩基采用高强预制管桩,按地势设置横向、纵向排水沟,并预留临时排水通道。

二、支架变形:从倾斜到倒塌的致命隐患

支架是组件的“骨骼”,若出现变形或腐蚀,后果严重:

  • 组件脱落:螺栓松动,强风下组件可能脱落砸伤设备。

  • 结构失衡:局部变形可传导至整体支架,引发连锁倒塌。

  • 火灾风险:金属支架腐蚀导致接触不良,可能引发电弧火灾。

应急处理与加固措施:

  • 雨后检查支架焊缝及螺栓连接处,使用激光水平仪检测倾斜度,变形超5%需临时支撑。

  • 采用角钢加固变形部位,腐蚀区域喷涂环氧树脂防腐层,沿海地区优先使用镀铝镁钢支架。

  • 抗风设计优化:支架跨中增设斜撑,基础预埋深度增加20%,验算50年一遇风荷载下的抗拔力。

三、水泥桩下沉:从裂缝到系统崩溃

桩基沉降多因地质条件不良或施工缺陷导致:

  • 组件阵列失稳:不均匀沉降使组件倾角偏差,降低发电效率。

  • 电气系统故障:桩基位移可能拉断电缆,引发接地故障。

  • 维护成本激增:严重沉降需拆除重建,停工损失可达百万元。

根治技术方案:

  • 软弱土层:减少基底压力,控制沉降在5毫米内,对已沉降桩基注浆填充,周围加微型钢管桩分担荷载。

  • 施工质量管控:拆模后覆盖保水膜,高温时段定时洒水,软塑土层加密勘探点,桩长设计预留10%安全余量。

四、防患未然:选址与运维核心要点

  • 科学选址:避开洪涝高风险区,山区电站远离滑坡带,滩涂电站按30年一遇洪水位加高堤坝。

  • 智能监测:安装桩基位移传感器和积水报警装置,实时接入运维平台。

  • 定期巡检:雨季前检查排水沟、支架焊缝及桩基裂缝,建立隐患台账。

五、结语

积水、支架变形与桩基下沉看似独立,实则环环相扣。唯有从设计、施工到运维全程把控,才能筑牢光伏电站的安全防线,保障电站长期稳定运行。