德国HELIOS 3D软件是全球首款、针对复杂地形光伏电站的设计优化软件。基于AutoCAD Civil 3D软件，可导入等高线地形图，进行坡度坡向分析，精确计算组串阴影长度，实现精细化自动排布，优化电站设计。

针对具体项目，使用后的，对软件的便利性评价如下：

1.项目开发阶段

该软件在项目开发阶段、项目投标阶段，初步分析场地的地形，预估场地的容量以及投标文件中布置图的初步设计，十分快捷便利，能够用很短的时间内预估出来大概容量。

 如果现场踏勘以经验判断，容易产生较大偏差。如果有初步地形图排布估算，又耗很多时间，而该软件在预估阶段使用快捷便利性得到较高的体现。在招投标阶段也是如此。

2.设计阶段

当光伏工程项目处于设计阶段时，经过1:1000或1:500的测绘，有详细的地形图。结合地形数据，精确计算阴影影响，根据阴影长度确定间距，优化布置。

如果光伏项目所处地形复杂，起伏较大，只能通过经验或简单计算手动调整组件间距，较为粗略，一方面可能会间距过小，引起局部阴影遮挡，另一方面可能会间距过大，造成用地浪费。更为重要的是，复杂地形，人工计算和判断非常的耗费脑力，长时间高度集中思考、解决设计问题，让设计师疲惫不堪。以我在做的项目为例，某20MW的山地光伏项目，地形以北坡、东西坡为主，且场地内冲击沟较多，总图布置耗时累计总时间达到4天以上。当把山地设计精细化设计时，从拿到地形图、分析地形图、设计输入资料准备和设计参数计算，某300亩地、5MW山地布置耗时累计超过两天。

当使用HELIOS 3D软件设计时，同样需要分析地形图、设计输入资料准备、设计参数计算等，虽然软件有很高的自动化设计功能，但是，设计师的思路、人工的智能分析是软件无法取代的，同人工设计一样，前期准备工作是无法由设计软件代替的。而软件的自动化排布和自校验功能，是节约设计时间和人力资源的主要方面。同样做一个20MW的山地光伏设计，HELIOS 3D软件大概可节约一半以上的设计时间。

当设计原则变化，需要修改的时候，相当于设计工作要重新开始做。而在设计软件里面修改，由于第一次设计时已经导入地形图数据和设计思想等边界条件录入，却十分快捷便利。

3.对土地利用方面

HELIOS 3D将等高线地形图引入到光伏电站设计过程中，可精确计算出任意日期和时段，由于地形起伏引起的各个位置的组件产生的阴影影响区域，软件可以根据每排组件阴影长度确定后一排的个性化的光伏组件位置，为什么说个性化，是因为在地势连续变化的情况下，每相邻的前后排阵列间距与其他排都不一样。由此，不同的前后阵列确定不同的间距，保证前排不会对后排产生遮挡。

但是，由于软件设计的阵列间距是以前排对后排的最大间距为设计依据，如果同一排的高差较大，以及相对后排的高差差别较大，又会对土地造成浪费。这就需要人工和机器进行多次交流沟通，把大脑思考的判断的间距过大问题传递给软件，让软件再次直观展示设计成果的可靠性、即阴影遮挡情况。这种人机交互的过程是多次的，反复的。

另外，软件无法判别，哪些场地是什么类别，比如石头、树林等，以及地形图中的梯田坎。对于这个问题，仍需要人机多次的交流互动。

上图是山地光伏项目某区域，采用设计软件设计的布置图。阵列北面的红色线，是早上9点的阴影边界线和下午3点的阴影边界线，也可以设计其他时间的阴影线及阵列间距。

上图是光伏阵列跨过梯田坎的情形，不是原文件截图，因此做了修改和文字说明。像这样的区域，光伏阵列几乎是完全不肯跨过梯田坎布置的，除非坎两侧高差在二三十厘米以下，而实际是通常都在0.5-1米以上。这样的区域，就需要设计师多加注意，进行人工修改。

5.软件输出成果再整理方面

    设计软件输出的成果，并不能作为最终成果使用，或者不建议作为最终成果使用。由于图文的表达方式不一样（比如，软件可表示出每个支架单元倾斜程度，在山坡上倾斜安装的光伏支架单元在水平面的实际的投影），以及阵列间距均是零碎的不同间距不利于工程现场土建施工，还需要再进行优化处理。为完成设计成品图，还需要增加图框等图面修饰工作。

6.总结

    该软件最大的优势有两点，一是在设计过程中给了设计师最直观的阴影遮挡设计原则和设计判断，二是可取代大量手动设计工作，减少脑力体力劳动，大幅节省时间，提高工作效率，助力设计师创造更高的价值。因此，尽管设计师在设计思路、设计成果判别方面仍需要花费一定的时间且这个时间段的脑力劳动相对轻松很多，但相比纯人工设计，该辅助软件减少了很多工作量，减少失误，保证了设计质量的更高可靠性。