隨著全球能源結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)型，可再生能源的開發(fā)利用日益受到重視。水面光伏電站作為一種新興的光伏發(fā)電模式，憑借其獨(dú)特的優(yōu)勢逐漸成為關(guān)注的焦點(diǎn)。其中，電纜的鋪設(shè)方式對于確保電站安全穩(wěn)定運(yùn)行、提高發(fā)電效率及降低維護(hù)成本至關(guān)重要。

一、打樁式電站電纜鋪設(shè)

1. 適用場景：適用于水深較淺（一般小于 3m）的水域，如魚塘、淺灘等。

2. 施工流程：先將光伏組件安裝在由熱鍍鋅鋼支架和 PHC 管樁組成的基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)上，使樁頂高度高于洪水水位一定距離。之后，在道路兩側(cè)或岸邊布置電氣設(shè)備，升壓站選址在岸上。電纜則采用橋架敷設(shè)的方式，將橋架固定在管樁基礎(chǔ)上，從光伏組件連接至電氣設(shè)備。

3. 優(yōu)缺點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)是穩(wěn)定性高，不易受水面波動影響；缺點(diǎn)是施工受水深限制，且在水域環(huán)境復(fù)雜時(shí)，橋架安裝難度較大。

   二、漂浮式電站電纜鋪設(shè)

4. 適用場景：常用于水深大于 3m、水體穩(wěn)定且受臺風(fēng)影響小的水域，如湖泊、水庫等。

   

5. 施工流程：先通過錨固系統(tǒng)將浮體固定在設(shè)計(jì)位置，錨固方式根據(jù)離岸距離和水深選擇，如近岸用繩索或撐桿，遠(yuǎn)岸且水深大時(shí)用混凝土錨塊和拉簧。然后，將電纜及電纜橋架沿浮筒敷設(shè)，并根據(jù)水位變化預(yù)留足夠余量。箱式逆變器及變壓器可放置在混凝土浮臺上，做成全漂浮式的光伏電站。

6. 優(yōu)缺點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)是不占用土地資源，對水體生態(tài)環(huán)境影響??；缺點(diǎn)是技術(shù)要求高，需要定期檢查維護(hù)錨固系統(tǒng)和電纜連接部位。

   三、S形電纜敷設(shè)組件應(yīng)用

7. 原理及結(jié)構(gòu)：針對水面波動和水位變化易導(dǎo)致電纜扯斷的問題，采用了 S 形電纜敷設(shè)組件。包括漂浮在水面的箱變浮臺、光伏陣列和電纜安裝組件，電纜安裝組件由若干個(gè)浮體和碳素波紋管組成，浮體數(shù)量為 5 - 8 個(gè)，依碳素波紋管排列，浮體兩側(cè)有空心支撐桿，內(nèi)部穿鋼絲繩，相鄰支撐桿間安裝拉力彈簧和管線限位桿，抱箍將碳素波紋管固定在限位桿上。

8. 工作過程：當(dāng)水面波動或水位變化時(shí)，電纜安裝組件隨浮體產(chǎn)生形變，由于鋼絲繩長度冗余和拉力彈簧的彈性作用，以及滑動限位組件的設(shè)計(jì)，可避免電纜因過度拉扯而損壞，有效保護(hù)電纜并延長其使用壽命。

   四、新型柔性連接電纜敷設(shè)裝置

9. 設(shè)計(jì)思路：考慮到電纜承受水面波浪荷載及風(fēng)荷載產(chǎn)生的疲勞應(yīng)力問題，研發(fā)了新型柔性連接電纜敷設(shè)裝置。該裝置通過電機(jī)驅(qū)動、部署塊滑動、夾槽卡槽配合等結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)對線纜的靈活收納與防護(hù)，減少電纜的疲勞破壞。

10. 實(shí)施效果：在實(shí)際工程應(yīng)用中，此裝置能夠適應(yīng)水面環(huán)境變化，有效減少了電纜的疲勞損傷，降低了檢維修成本，提高了電站運(yùn)行的穩(wěn)定性和可靠性。

    五、水下集電線路敷設(shè)施工要點(diǎn)

11. 施工前準(zhǔn)備：詳細(xì)勘察采煤沉陷區(qū)的水域地質(zhì)情況，制定合理的敷設(shè)路線和施工方案。準(zhǔn)備好所需的電纜、敷設(shè)設(shè)備及相關(guān)工具，確保設(shè)備性能良好且數(shù)量充足。同時(shí)，做好施工安全培訓(xùn)和技術(shù)交底工作。

12. 敷設(shè)過程中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)：嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)要求進(jìn)行電纜敷設(shè)，控制好敷設(shè)深度和間距，避免電纜外露或交叉重疊。在電纜轉(zhuǎn)彎處、進(jìn)出水域處等關(guān)鍵部位，要采取特殊的防護(hù)措施，如增加防護(hù)套管、加強(qiáng)固定等。同時(shí)，要密切監(jiān)測水下情況，防止電纜在敷設(shè)過程中受到外力破壞。

13. 施工后驗(yàn)收與維護(hù)：敷設(shè)完成后，進(jìn)行全面的驗(yàn)收檢查，包括電纜的絕緣性能、通斷情況、敷設(shè)深度和路徑等是否符合要求。建立長期的維護(hù)機(jī)制，定期對水下集電線路進(jìn)行巡檢和維護(hù)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)和處理潛在的問題。

    總結(jié)與展望

    水面光伏電站電纜的鋪設(shè)方式多種多樣，不同的鋪設(shè)方式各有其特點(diǎn)和適用范圍。在實(shí)際項(xiàng)目中，需要綜合考慮水域條件、電站規(guī)模、技術(shù)要求和經(jīng)濟(jì)成本等因素，選擇合適的電纜鋪設(shè)方式。同時(shí)，不斷探索和應(yīng)用新的技術(shù)和方法，如 S 形電纜敷設(shè)組件、柔性連接電纜敷設(shè)裝置等，以提高電纜的安全性和可靠性，降低維護(hù)成本，促進(jìn)水面光伏電站產(chǎn)業(yè)的健康發(fā)展。