分布式光伏项目设计及施工要点分析

分布式光伏项目设计及施工要点分析摘

要：本文针对分布式光伏发电项目建设过程中设计、项目现场组织管理等方面的经验与措施进行探讨，为此类光伏发电工程提供借鉴，满足其安全可靠、系统优化、功能完整并网的建设要求。关键词：分布式光伏发电;工程总承包;项目管理;1项目设计要点1.1建筑结构设计1.1.1设计原则分布式光伏发电项目的设计原则为：合理利用建筑物可安装面积，按需确定建筑指标，要求便于电气出线、管理和对外联系。通过软件对分布式光伏发电项目进行阴影遮挡模拟分析后，合理确定相邻前、后排光伏阵列间距，避开现有建筑及绿化造成的阴影遮挡区且保证通风良好，满足项目结构安全运行要求。1.1.2结构与安全实际资源的开发利用，在功能性评估基础上，应对既有建筑物结构的安全性、支撑结构的强度与稳定性进行复核，光伏支架安装后需进行光伏组件压块强度、光伏支架强度和承载力的复核验算。对不满足荷载要求的，根据实际情况选择结构加固方案。根据屋面承载力，考虑包括分布式光伏发电项目位置、现场风压在内等因素，对项目进行抗风压计算，考虑屋面雪荷载、项目运行后光伏组件检修荷载等方面进行结构设计，必要时进行抗震设计，以确保项目安全可靠。BIPV的结构设计应为光伏发电系统的方案设计和安装管理提供承载条件和空间。分布式光伏发电项目建设时，施工承包商应进行合理的施工工艺安排，控制屋面施工和堆积荷载不得大于原建筑设计的荷载要求。结构专业配合电气专业设计光伏组件安装基础，应满足强度可靠、抗倾覆、抗滑移的要求，并应考虑基础下排水问题。箱式变压器基础的设计一般为现浇钢筋混凝土基础。若采用油浸式变压器，在基础设计时应根据电气防火规范要求，考虑防火设施的配置或贮油坑。1.1.3建筑结构与光伏组件布置考虑到分布式光伏发电项目的特殊性，进行光伏组件布置设计时需要考虑运维人员正常检修、清扫(洗)、维护与消防的通道，以及施工和运维人员在活动时的安全性，设置防护栏杆等安全设施。光伏组件布置应标注详细规格，特别是标注会对光伏组件产生遮挡的屋面构筑物和管线，如建筑物雨水排水管、烟筒、通风口等与光伏组件之间的距离和尺寸。在布置光伏组件时尽量采用同一种方阵布局，从而以减少导轨的形式缩短导轨生产时间和供货时间。可考虑对雨水的收集与复用的可能性，尽量体现节能环保的理念。光伏组件表面清洁与否，对光伏组件的输出功率、工作寿命存在很大影响。因此，对分布式光伏发电项目的光伏组件进行定期、合理清洁非常必要。1.2电气设计1.2.1电气设计原则分布式光伏发电项目的电气设计原则为：接线简洁、可靠；减少逆变和输电损失；直流接口部分与光伏方阵和并网逆变器的电气参数匹配，保证电气设计方案经济、实用、合理。1.2.2电气与安全应对既有建筑物的电气系统进行安全复核，分布式光伏发电项目的电气设备选型、集电线路布置、运行条件、安全保护措施等应满足新建和既有建筑物的电气安全性要求。分布式光伏发电项目的电气系统在设计时应实地考察并网点，即变配电房与光伏发电系统之间的距离，了解变配电房的情况(包括变压器容量，有无开关间隔，有无电缆沟、电缆井，有无箱式变压器安放空间等)，确定电缆走向和逆变房内部设备的布置。了解建筑物的电气主接线，确定电气设备的平面布置。1.3接入方案设计分布式光伏发电项目的并网设计，包括并网容量、计量、通信，需满足国家电网的典型设计要求，但是其接入方案应满足当地电网的要求，且在满足要求的情况下确定数据通信网络模式。分布式光伏发电项目输出的电能质量应符合公用电网质量要求。2项目施工管理要点2.1加强专业性的控制，确保工程符合标准质量要求分布式光伏发电工程的技术、质量要求高，工程施工涉及土建施工、机械安装和电气设备安装等多个专业，因此应尽量选择有经验且材料、人工、设备等资源充足、能短期内投入大量人力资源的施工承包商。施工承包商在编制施工组织设计时，必须符合EPC总承包项目部的施工组织总设计的规定和要求，举措在技术、经济上具有可行性，应满足施工项目衔接的要求，同时又必须满足工期、质量的要求。施工进度计划确定的各个施工时段的施工任务不同、施工重点不同。施工前期，主要是由土建专业开展光伏支架和电气设备基础施工，机电预留、预埋，完成后进行光伏组件及光伏支架的安装；施工中期，电气工种应安排充足人数，进行电气设备的安装和调试；施工阶段后期，应编制消项计划，确保分布式光伏发电工程范围内每项施工内容均能够按时完成施工并通过验收，按时并网发电。EPC总承包项目部应对工程质量过程控制“关键要素”进行定期核查，按设计文件及国家相关的规程、规范进行施工过程控制和验收，以确保工程质量目标的实现。2.2充分发挥EPC管理模式的优势，确保设备供货与施工的衔接科学合理由于逆变器、箱式变压器和汇流箱的选择为分布式光伏发电工程最关键的采购工作，制约着整个工程的工期目标。而公开招标方式采购不能满足工期要求，在招标文件中设备供应商短名单的基础上，EPC总承包项目部应选用行业内的主流太阳电池及光伏组件类型，启动询价或竞争性谈判方式尽快确定供应商，通过技术性、经济性综合比选确定最适合本项目的太阳电池光伏组件和其他设备，确保优质、优价满足关键材料、设备供应需求。2.3加强现场施工安全管理，确保工程施工安全分布式光伏发电项目的施工条件较差，屋面作业风力较大、紫外线较强，同时存在吊装高危作业。另外，供电与电气设备安装过程中易发生电击伤人事件，设备、材料吊运过程中易发生倾倒，以及镂空处的高空坠物、物体打击，人身安全风险相对较大；再加上台风、雨、雪、高温等气候影响，因此现场安全施工的管理是EPC总承包项目部的重要工作内容之一。分布式光伏发电项目单点容量通常较小且分布比较分散，为满足工程施工、安装、检测、调试需求，大量的人员、材料、机械设备陆续进入施工现场，确保施工安全有序，需要对施工活动进行危害辨识。针对工程施工中的高处作业、动火作业、带电作业、起重吊装等高风险作业，需要严格按照建设工程施工安全规章制度进行管理，施工人员必须遵守安全操作技术规程、工序质量技术规程和技术技能的行为规范；施工设备、设施等具备安全运行所必须的安全防护装置，设置警示标识；在临边临空区域、采光带等部位设置永久护栏，在周边加装防护网，加强施工现场安全防护；及时清理施工场地及其周边的易燃易爆物品，以防范动火作业引发的火灾风险；在厂区施工中，严禁动火作业期间排放可燃废气；加强安装调试质量管理，保证汇流箱、逆变器、电缆接头等连接牢固，避免虚接引发直流拉弧；加强工程建设进度管理，严禁在大风、雨雪、雷电等恶劣天气下冒险赶工期、抢进度施工。3结论分布式光伏发电项目的建设工期短，影响进度的因素较多，在规定的工期内高质量完成难度较大，通过对工程进行科学的EPC管理，各项技术指标全部达到了设计要求，项目运行安全、稳定、可靠，建设目标得以顺利实现。分布式光伏发电项目产生的社会效益、经济效益明显，对周边地区利用太阳能起到积极的绿色环保示范作用。参考文献[1]

中华人民共和国住房和城乡建设部.建筑节能与可再生能源利用通