失控 群氓的狂歡

“群氓”并不是一個褒義詞，這個群體拒絕理性而復雜的思考，對于提供給他們的各種意見、想法和信念，只簡單地選擇兩個極端：全盤接受或一概拒絕。

在光伏接地這點事兒上，中國和國外相同之處在于同樣有著群氓現象，不同的是中外陷入兩個極端：超配到浪費和省錢到不顧后果。

國外光伏電站接地材料較為普遍的是純銅，而中國則幾乎全部采用鍍鋅扁鐵。“純銅的接地壽命可以達到上百年，但成本高達每兆瓦10萬元人民幣，而且光伏電站的壽命才25-30年。”朗坤科技總經理李建魁說，“外國的光伏電站雖然浪費，但接地質量還是有保證的，而國內的鍍鋅扁鐵雖然造價低，但使用壽命短，往往覆蓋不了光伏電站的全生命周期。”

鍍鋅扁鐵(扁鋼)具備較好的防腐防銹功能，常被用于做防雷接地的導體，同時造價便宜。李建魁告訴筆者：“在理想環境下，鍍鋅扁鐵也是可以使用25年的。但在酸堿等腐蝕性土壤中，扁鐵很容易出現問題。

點蝕是鍍鋅扁鐵的一大殺手。迄今科學家仍然沒有找到這種讓鍍鋅扁鐵突然出現小孔的原理，但普遍認為點蝕多發生在含有氯、溴、碘的水溶液中，且帶鈍化性能的金屬或合金是“重災區”。

在腐蝕性土壤條件下，點蝕現象將進一步加劇接地裝置的腐蝕速度。同時，所有埋入地下的金屬材料都會發生“原電池”反應，鍍鋅扁鐵表層的金屬鋅材質作為活潑金屬，在地下會變成“電池陰極”而被快速腐蝕。電焊連接工藝導致了鋅層的破壞，防腐性能的退化，最終有些地區接地裝置的實際壽命只有5-7年。

“由于施工工藝的不完善、地質情況的復雜等問題，河北省的第一個光伏示范項目，淶源1兆瓦光伏電站在建成第二年便出現了改造需求，而且改造費高達二十余萬元。”李建魁說“這是一個極端的案例，也是我們參與改造的最早的案例。”

好的接地方案，應該與光伏系統“一起慢慢變老”。

上可窮碧落 下難至黃泉

即使人類已經擁有了探索宇宙，看到150億年前接近宇宙誕生之時的“逆天”的黑科技，但在我們45°角仰望星空時，卻仍然對于腳下的土地中深埋的秘密所知甚少。光伏電站對于“頭頂上”的輻照等氣象數據越來越關注，很多平臺也開展了與氣象單位的合作，但卻甚少有對土壤進行過詳細的研究。

曹仁賢與鄭桂標二位陽光電源的高管曾與合肥工大電氣學院李維華老師和住了一篇名為《光伏、風力發電系統的接地技術》的論文，他們指出，光伏系統接地主要目的有幾點：1、將光伏系統的中性點接地可降低對光伏發電設備的絕緣水平要求，抑制因系統故障接地而引起的過電壓;2、防止發電設備由于絕緣老化、損壞引起觸電、火災等事故;3、保證防雷器件在遭受雷擊時更有效保護設備;4、降低系統的電磁干擾。

其中第二條是最重要的。近幾年光伏行業在中國市場蓬勃發展，但部分施工、運維人員缺乏專業知識，在某些環節上存在疏漏，時有電擊、火災事故發生，其中一部分就與接地系統失效甚至缺失有關。

在那篇論文中，幾位作者還整理了一份非常有價值的表格：不同土壤電阻率參考值。從表中可以看到，僅是土壤一類，就有11種情況，而一些山地、水上光伏還涉及巖石、水中等特殊情況，這些土壤有著不同的電阻，不同的酸堿度，這些土壤的電阻率還與受溫度影響非常大，冬夏電阻率可以相差44倍。現在，你還敢保證你用的鍍鋅扁鐵真的這么“堅挺”么?

難堪的再會：接地的隱性成本

“過幾年可能要把之前做過的土建挖起來重新做一次，這工程量不可想象。”李建魁說，“目前沿海地區已經有些沒有考慮做特殊防護的電站出現問題，在給他們做改造工程的時候，我們發現僅僅幾年時間，挖出來的鍍鋅扁鐵已經銹蝕的不成樣子，甚至有的已經斷了。”

從2009年敦煌特許權招標開始，迄今正好7年，許多電站的接地系統面臨著“七年之癢”的危險，如果一旦大規模失效，業主方就不得不把埋在地下的系統挖出來，重新布局。可以想象，這是一次令人難堪的“再會”，“See you again”不僅令人尷尬，而且花費的成本遠比初始投資高得多。

目前新建光伏電站在采用鍍鋅扁鐵作為接地裝置的情況下，建設成本約為每兆瓦5萬元人民幣。但是，一次“難堪的再會”，就會讓業主方付出每兆瓦7~10萬元人民幣的改造代價。并且，在電站25~30年的全壽命周期內，這樣的“再會”，會發生兩到三次。這些隱性成本遠遠高于新建時的投入。

“地面電站中，最嚴重的接地腐蝕情況會發生在一類特殊的項目中——農光互補，但是很少有人注意到。”朗坤的李建魁先生指出“首先，在現實情況中，普通的地面光伏電站維檢人員很少，對包括接地系統在內的電站設施干擾較少。而在農光互補項目中，電站內會有大量從事農業生產活動的工作人員，人員、機械都會對接地裝置產生意外的機械傷害。其次，在農田中，日常的生產過程會頻繁的進行澆灌活動，同時對土壤施用大量的肥料、噴灑農藥。這些活動都會使土壤含水量增高、土壤酸堿性發生變化，進而加劇了接地系統的腐蝕速度。”

水面光伏項目更是接地的“重災區”。且不論沿海灘涂地區的高鹽分海水對接地材料的強烈腐蝕，即便是在內陸的漁光互補項目上，接地干線臨水敷設，流散電極更是要插入水中來達到泄放故障電流的目的。潮濕甚至是泡水的環境對鋼材的腐蝕速度數倍于土壤環境，這就使得“難堪的再會”縮短到5年左右。

技術方案：成本平衡

正泰太陽能總經理仇展煒告訴筆者：“目前鍍鋅扁鐵仍然是比較常見的解決方案。”正泰太陽能從事光伏開發時間較長，在接地方面也整理了一套自己的辦法：對于腐蝕性土壤，可以采用陰極保護接地，但費用較高。在正泰的格爾木電站，土壤勘測為弱腐蝕性，正泰的解決方案是將扁鐵型號加大，較為節約成本。

在山地電站，巖石難以開挖且土壤導電率低，傳統方式不適用。正泰用支架連為整體，用大截面扁鋼引致外延空曠地帶，做接地井，保證接地電阻小于4歐姆。

此外，仇展煒還指出，現在有接地企業專門做鍍銅鋼接地產品，抗腐蝕性強且泄流快，是比較理想的接地方案，但目前價格較高。在2014年，云南電力設計院汪鵬做過測算，一個占地面積45800㎡的20MW光伏電站，當時的造價22830.05萬元，采用鍍銅鋼的接地方案比鍍鋅扁鐵多了36.55萬元，占總投資的0.49%，鍍鋅扁鐵占總投資的0.33%，相差0.16%。汪鵬也比較看好鍍銅鋼，認為這是比鍍鋅扁鐵更優質的材料，并在云南楚雄州永仁縣秀田光伏電站上面成功應用。

“我們就是要解決性能好但價格高的問題。”李建魁說，朗坤做的正是銅包鋼接地方案。為了平衡電站業主的成本，提高自身競爭力，朗坤沒辦法在材料上降低品質，于是就在安裝方式上下功夫。

朗坤將“成本賬”從單一的光伏接地產品延伸至光伏接地整體方案。“接地成本是有產品和施工兩部分費用組成，朗坤開發了高效、快速的模塊化設計安裝方案，可以根據客戶復雜地形和特殊的要求快速制定出符合現場實際情況的接地單元(接地母線單元、接地上引線單元、連接單元)。”李建魁說。經過模塊化設計后，工廠會根據圖紙在工廠生產處符合現場具體情況的全部預制完成，加工成統一型號、規格、連接方式一致的接地單元，通過檢測后發往施工現場，通過施工費用的節約，目前朗坤的整體解決方案已經于鍍鋅扁鐵方案成本持平甚至更低。

傳統的扁鐵每根約6米長，鍍銅鋼連接線卻由于有較好的柔韌性，可以成卷運輸，根據實際情況做到100米至1000米不等，有效地減少了最容易出現銹蝕的連接點，降低故障率。“朗坤還開發了專門的開溝機械，開挖放線的速度是普通機械的五倍。“這是一種全新的積木式搭建模式。”李建魁告訴筆者，在施工過程中使用放熱焊接技術，一分鐘內可以實現接地模塊分子間的連接，縮短工期以及規避人工操作帶來的不安全隱患，也有效杜絕了接地系統的均壓問題，熱穩定問題和腐蝕問題。

“光伏電站的建設與運維是一個追求利潤最大化的過程，我們不能因為自己的產品質量好就忽略客戶的成本。”李建魁說，“所以通過機械化提高效率和質量，通過整體解決方案，才能使新技術在各種方面都真正絕對競爭力。”

在剛剛并網的大同領跑者項目中，三峽新能源已經開始用了鍍銅鋼技術，而鍍鋅扁鐵作為目前的主流仍然被廣泛的使用，筆者相信，沒有一種解決方案可以適應任何環境的考驗，可以滿足所有的客戶，光伏接地這點事兒，還是要因“地”制宜。