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光伏发电对机场运行的眩光危害评估
返回列表 来源: 网络 发布日期: 2022.07.31 浏览次数:

随着全社会对清洁能源的重视,光伏发电的技术不断突破,光伏发电迈入快速发展阶段。由于机场内以及机场建筑物屋面拥有较多的可用空间、良好的净空条件和稳定的能源需求,机场开始逐渐成为光伏发电的一个重要应用场景。 

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光伏发电的危害

虽然光伏发电在机场的适用性很高,为机场的运行节约能源与成本,但由于光伏发电自身的性质,对机场运行也存在潜在危害,最为显著的危害就是——眩光。

为了更高效的收集太阳能,光伏发电不可避免的会建造大面积的光伏发电板,在特定时间和角度下,会产生不同程度的闪烁、眩光、闪盲、注意力分散等危害,对飞行员或管制员等都会产生不同程度的影响。 

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眩光危害等级

眩光的危害等级划分主要由两个参考量来划定,其一是单位时间内摄入人眼的辐照度,也就是单位时间内人眼接收到的光照能量的多少;另一个就是光源相对人眼的包角,角度越大则影响越大(可简单理解为反光面板中太阳镜像的大小)。

美国Sandia国家实验室光伏技术研究部门,受美国能源部资助,经过多年研究,对眩光危害做出了等级划分,并开发出了Solar Glare Hazard Analysis Tool (SGHAT) 软件,方便进行评估工作。


眩光危害分级图为研究核心成果,研究团队经过总结历史研究成果,并进行大量实验,绘制眩光危害等级划分图(如下图所示),横轴为反光面包角(单位为毫弧度),纵轴为视网膜辐照度(单位为瓦特每平方厘米)。图中绿色区域表明若眩光强度处于此范围,有较低概率会产生视觉残影,黄色区域表明若眩光强度处于此范围,有较高概率会产生视觉残影,红色区域表明若眩光强度处于此范围,将对人眼造成永久性损伤。

SGHAT软件可以通过量化分析在安装光伏发电设施后,飞行员或管制员等可能接收到的眩光强度,若存在潜在危害,软件可分析一年中和一天中因为太阳位置的变化,对应存在潜在危害的具体时间和时长,供机场参考制定预防或优化措施。 

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美国光伏发电眩光危害评估实践

2013-2014年美国FAA及国防部相继下发文件,要求民用及军用运输机场安装光伏发电设备前需进行眩光潜在危害的量化分析,若飞行员或管制员等视线范围会受到眩光影响,危害等级只能处于分级图绿色区域。

2021年5月,FAA在2013年法规下发近8年后,对相关规定进行修订。经过近八年的实践,FAA总结发现光伏发电设备产生眩光对飞行员的影响基本和水体表面、玻璃幕墙、停车场车窗反射影响类似,潜在危害整体可控,但因为管制员视线需长期锁定特定区域,若存在眩光影响,则危害较大。新的法规要求侧重分析因光伏设备产生眩光对管制员的影响,同时因过去8年的技术积累,市场涌现出较多分析软件,法规不再对任何软件进行推荐或背书。

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我国光伏发电眩光危害评估的启示

中国民用航空局2018年发布的《绿色机场规划导则》,2021年,国务院发布了《2030年前碳达峰行动方案》,提出要加快智能光伏产业创新升级和特色应用,创新“光伏+”模式,推进光伏发电多元布局。

 光伏发电契合我国发展大战略,具有极好的发展前景。美国民航业关于光伏发电设备眩光危害评估的实践对于我国未来在机场发展光伏发电产业具有一定启示作用。未来我国机场在安装光伏发电设备前,也可以根据自身实际,对光伏设备眩光潜在危害,尤其是对管制员潜在危害进行量化分析,并根据分析结果制定相对应措施,确保绿色机场与平安机场需求的统一。


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