山地光伏发电项目建设运维的难题与对策

前言：山地光伏发电项目具有土地利用率高、光照资源丰富等优势，但项目同时也面临地形破碎、施工条件恶劣和运维难度大等特殊挑战，与平原项目相比，山地光伏项目的建设运维需要更专业的技术方案和管理策略，从而应对复杂地质条件和生态保护要求。本文基于山地光伏项目特点深入分析建设运维各环节的核心难题，结合工程实践经验提出可行性对策，希望为后续项目提供参考。

一、山地光伏发电项目建设运维的意义

山地光伏发电项目的建设运维对能源发展与生态保护具有重大战略意义，从能源供给角度分析，山地地区通常具备更优质的光照资源，其海拔落差形成的立体光照条件，能够使单位面积光伏板的发电量比平原地区有明显提升。从生态保护层面分析，规范的山地光伏项目可通过板上发电、板下修复的模式在开发清洁能源的同时促进山地生态修复。例如，在退化山地建设光伏项目时，建设者可结合植被恢复技术在光伏板间隙种植适生植物，实现发电+固土+绿化的多重效益。山地光伏项目的建设运维还能带动当地基础设施改善和就业增长，对山区经济发展具有积极促进作用。

二、山地光伏发电项目建设运维面临的难题

（一）项目建设难题

1.地形复杂导致工程难度激增

在坡度较大的山地，传统的光伏板平铺安装方式很难适应地形变化，如果强行施工易引发滑坡等地质灾害。同时山地地形的不规则性使光伏板的排列布局无法采用平原地区的标准化模式，设计人员需要对场地进行个性化设计，这会增加了设计难度，也会大幅降低施工效率。山地中的岩石层、断层带等地质构造会增加桩基施工的难度，部分区域甚至需要采用爆破作业，进一步加大施工成本。

2.施工环境恶劣制约建设效率

山地地区普遍存在交通不便、通讯信号弱等问题，严重影响施工物资运输和现场管理。在海拔较高的山地冬季低温积雪、夏季暴雨山洪等极端天气频繁发生，导致有效施工期缩短。同时山地施工场地狭小，大型机械设备很难展开作业，许多材料需要依靠人力或骡马运输，运输效率低且成本高昂。山地施工人员的生活保障也面临挑战，远离城镇的施工点需要自建临时营地，水电供应、医疗保障等配套设施建设增加了项目前期投入。

3.土地利用与生态保护矛盾突出

山地光伏项目通常涉及大面积土地占用，而山地生态系统较为脆弱，植被恢复难度大，土地利用与生态保护的矛盾较为突出。项目建设需要清理地表植被，可能破坏当地野生动植物的栖息地，而且山地土壤贫瘠、土层浅薄，施工过程中如果保护不当极易引发水土流失。此外，山地地区土地权属复杂，常涉及集体林地、耕地等不同类型土地，土地流转和征用难度大，容易引发当地居民矛盾，影响项目推进进度。

4.技术难题增加建设复杂度

分析光伏板安装技术，需要开发适合山地地形的支架系统适应复杂地形，保证光伏板的最佳倾角。传统的固定式支架在山地环境中很难满足要求，而可调式支架的成本又较高，会增加项目投资。分析电气系统设计方面，山地地形导致光伏组件分布分散，电缆敷设长度增加提高材料成本，也会增加线路损耗和故障风险。山地地区多雷电活动对光伏设备的防雷接地技术提出更高要求，普通的防雷措施通常无法满足需求，需要采用更专业的防雷系统，进一步增加技术难度以及施工成本。

（二）项目运维难题

1.设备维护困难阻碍正常运行

光伏板安装在陡峭的山坡上，人工巡检需要攀爬陡坡，劳动强度大，而且存在安全隐患，大型维护设备很难到达现场，多数情况下需要人工清洗，效率低下且成本高昂。山地气候多变，高温、高湿和强紫外线等环境因素加速了设备老化，需要运维人员更频繁地检查和更换，增加了维护工作量。

2.故障诊断与处理复杂耗时

因为设备分布分散，且部分区域通讯信号弱，无法实时回传数据，当系统出现故障时，运维人员很难快速定位故障点。山地地形限制了维修设备的使用，无法使用起重机等大型设备，只能依靠人力搬运，效率低而且容易造成二次损坏。而且山地地区天气变化快，维修过程中可能遭遇暴雨和大风等恶劣天气，迫使维修工作中断，延长故障处理时间。

3.安全管理压力明显增大

山地光伏项目的安全管理面临更多挑战，陡峭的地形增加了人员坠落、物体打击等事故风险。光伏板支架在长期风吹雨打和地质作用下，可能出现松动变形甚至坍塌，威胁下方人员和设备安全。山地地区多野生动物活动，如松鼠、鸟类等可能破坏电缆、咬断线路，引发安全事故。同时山地光伏项目周边居民的安全意识相对薄弱，擅自进入项目区域放牧、砍柴等行为，也会增加安全管理的难度。

4.数据监测与分析不足影响效率

现阶段多数山地光伏项目的数据监测系统存在覆盖不全以及传输不稳定等问题。因为山地地形遮挡，部分区域的传感器信号无法有效传输导致数据缺失或延迟。同时现有数据分析平台对山地光伏的特殊性考虑不足，缺少针对山地环境的数据分析模型，很难准确预测设备故障和发电量变化。此外，数据可视化程度低，运维人员很难直观了解整个电站的运行状况，影响决策效率。

三、山地光伏发电项目建设运维的对策

（一）项目建设对策

1.生态与安全协同建设对策

在水土保持方面，施工前对山地进行全面勘察，依据地形坡度采用阶梯式施工，修筑截排水沟与挡土墙，对开挖面及时覆盖草皮、播撒草种，减少水土流失。针对地质灾害防范，利用卫星遥感和地质雷达等技术进行灾害隐患监测，对高风险区域提前加固，采用锚杆、锚索等方式稳固边坡，并建立动态预警系统。方阵区杂草防治上选用耐踩踏、低矮的本地草种进行绿化，采用机械定期修剪，同时探索农光互补模式种植豆类等低矮经济作物，既抑制杂草生长，又增加经济效益.火灾防控则从硬件与管理双管齐下，安装智能火灾报警系统，定期巡检清理光伏板周边易燃物，设置防火隔离带，并对工作人员开展消防培训与应急演练，降低火灾风险。

2.加强施工管理与生态保护

在交通方面，修建临时施工道路时应尽量利用原有山路，减少对植被的破坏，在施工时间安排上避开暴雨、大雪等恶劣天气，合理规划工期，确保施工进度。同时，强化生态保护措施，施工前对地表植被进行移植保护，施工过程中设置水土保持设施防止水土流失。施工结束后及时对裸露地面进行植被恢复，采用本地适生植物品种，从而提高植被成活率。

3.协调土地利用与技术创新

项目团队应建立多部门协同的土地利用协调机制，提前与当地政府、村民沟通，明确土地权属和使用方式，采用租赁和合作等多种模式减少土地纠纷。在技术创新方面，研发适合山地环境的光伏设备和施工技术。例如，开发轻便型光伏板降低运输和安装难度，研制山地专用桩基设备，提高复杂地质条件下的施工效率。同时引入无人机巡检，减少人工依赖，提高施工安全性和效率[1]。

4.强化技术应用与质量控制

针对山地光伏的技术难点，工作人员应加大技术研发和应用力度，采用多级防雷系统，结合山地地形特点设计接地网，提高设备的防雷能力。采用集散式逆变器减少电缆敷设长度，降低线路损耗和故障风险。同时，建立严格的质量控制体系，从设备选型、材料采购到施工安装，每个环节都要严格检测，确保项目质量。

（二）项目运维对策回t

1.建立智能化运维管理体系回

运维单位应引入物联网及大数据等技术，构建智能化运维管理平台，在光伏区部署全覆盖的传感器网络，实时采集设备运行数据、环境数据等，通过5G或卫星通讯传输至管理平台。利用人工智能算法对数据进行分析，建立山地光伏专用的故障预测模型，提前发现设备隐患，降低故障发生率。

2.加强运维人员专业培训回t

针对山地光伏运维的特殊性，运维单位应制定系统的培训计划，提高运维人员的专业技能和安全意识。培训内容应包括山地环境下的设备维护技巧、紧急情况处理方法、安全防护措施等。定期组织运维人员进行实操演练，如山地攀爬训练、高空作业训练等，提高其适应山地环境的能力。同时，建立激励机制，提高运维人员的工作积极性和责任感]。

3.强化安全管理与生态维护回

运维单位应建立全方位的安全管理体系，包括人员安全、设备安全和环境安全。在人员安全方面，为运维人员配备专业的安全防护装备，如防滑鞋、安全带等，并定期检查装备的安全性。在设备安全方面，加强对支架、电缆等关键部件的巡检力度，建立定期检查和维护制度。同时，加强对周边居民的安全教育，设置明显的警示标志，防止无关人员进入项目区域。

4.提升数据监测与分析能力

运维单位应完善数据监测系统，采用混合通讯方式，如4G+北斗卫星通讯，确保山地复杂环境下的数据传输稳定性。升级数据分析平台，引入机器学习算法，建立适合山地光伏的数据分析模型，提高发电量预测、故障诊断的准确性。加强数据的挖掘和应用，通过对历史数据的分析，找出山地光伏运行的规律和特点，为运维决策提供科学依据。

结束语

当今社会，经济高速发展，人们对美好生活的需求不断提高，为了追求更好的生活品质，越来越多高端、智能的电器走入了人们日常生活中，成为我们生活起居必不可少的一部分。家用电器，必不可少的就是电源，若是没有电源的维持，不仅对我们的家庭生活产生负面影响，我们的出行和工作也会受到很大的影响。在经济快速发展的今天，我们对电能的需求越来越多，为了维持社会经济的可持续发展，需要获取更多的电能才能满足发展的需要。山地光伏发电项目的建设运维是复杂的工程，面临着地形、环境和技术等多方面的挑战。项目参与方通过科学的选址设计、严格的施工管理、创新的技术应用和智能化的运维模式，能够有效破解这些难题，实现山地光伏项目的可持续发展。未来，相关部门及人员还需进一步加大技术研发投入，深化智能化应用，完善管理体系，开发清洁能源，保护好山地生态环境，实现经济、社会和生态效益的统一。

参考文献：

[1] 林旭洲. 分布式光伏发电站在高原地区的应用与前景分析[J]. 青海交通科技，2024，36（04）：98-102.

[2]叶升鹏，张新，白梁儒，等.高原山地光伏发电跟踪系统优化应用研究[J].国企管理，2024，（S1）：790-797.

[3] 彭科翔， 郭少臣， 李智毅， 等. 光伏发电技术发展与前景分析[J]. 中国设备工程，2020，（08）：169-170.

作者简介：王冬亮（1989—）云南墨江人，主要从事水电站运行及维护管理工作、新能源光伏电站运行及维护管理工作。