王 振 宇（湖北漢江王甫洲水力發(fā)電有限責(zé)任公司，湖北十堰 441800）

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云南大理西村光伏電站項(xiàng)目支架安裝分析

王 振 宇
（湖北漢江王甫洲水力發(fā)電有限責(zé)任公司，湖北十堰 441800）

摘 要：本文主要總結(jié)及介紹了云南大理西村光伏電站支架安裝的施工方法和經(jīng)驗(yàn)，對類似工程具有一定的參考性。關(guān)鍵詞：云南大理西村；光伏電站；太陽能光伏；支架安裝

1 概 述

云南大理西村光伏電站，位于云南省賓川縣大營西村以西，距賓川縣28 km，距云南省大理市32 km。場址范圍地理位置坐標(biāo)介于東經(jīng)100°18′24．60″～100°20′15．23″、北緯25°42′44．66″～25°45′31．93″之間。場址南北長約1．20 km，東西寬約1．90 km，地勢起伏較大，場地海拔2 274～2 467．5 m。場址位于賓川盆地西南部的山頂上，場地用地面積約786．56 hm2（圍欄內(nèi)面積），可用場地面積較大，場址利用區(qū)域主要為牛角山西北及西部幾個(gè)南向緩坡及獅子山山脊及其南向坡面（見圖1）。

圖1 大理西村光伏電站地理位置示意

云南大理西村光伏電站為100 MW并網(wǎng)光伏發(fā)電項(xiàng)目。一期工程裝機(jī)容量為50 MW，一期工程建設(shè)50個(gè)1 MWp太陽電池方陣。共安裝9 300榀支架，每榀支架上安裝22塊單位容量為255 Wp的太陽能電池光伏板，共計(jì)安裝204 600塊金澳牌太陽能電池光伏板。

電站由中電大理（西村）光伏發(fā)電有限公司興建，云南省電力設(shè)計(jì)院設(shè)計(jì)，云南省電力設(shè)計(jì)院賓川縣大營西村50 MW并網(wǎng)光伏電站EPC總承包項(xiàng)目部施工。

工程整體從北向南布置太陽電池方陣，充分利用有利的南向坡面，部分利用坡度不大的東、西向坡。電池板組件之間保持一定距離以保證不發(fā)生遮陰現(xiàn)象。太陽電池方陣場地基巖土主要為第四系全新統(tǒng)殘積型（）紅黏土及下伏的二疊系下統(tǒng)（P1）深灰、灰色灰?guī)r組成。

太陽光光伏發(fā)電是太陽光伏電池組件安裝在特定的支架上組成光伏電池方陣，利用光伏并網(wǎng)發(fā)電技術(shù)提供電能的一種方式。

工程太陽電池方陣全部為固定支架安裝方式，太陽光伏電池組件面與地面角度為27°。方陣南北向陣列間距可根據(jù)地形坡度調(diào)整，坡度為0°時(shí)，間距為2．85 m，能夠滿足冬至日時(shí)，所有太陽電池組件仍有6 h以上的日照時(shí)間。

2 固定支架的形式

2．1 支架的用途

支架是用于固定太陽電池組件的基礎(chǔ)設(shè)備，是支撐太陽電池組件的基礎(chǔ)。通常支架的形式有4種：（1）固定式支架；（2）水平單軸跟蹤支架；（3）傾斜單軸跟蹤支架（也稱傾緯度角單軸跟蹤支架）；（4）雙軸跟蹤支架。

云南大理西村光伏電站項(xiàng)目采用固定支架的形式，為了方便施工對固定支架進(jìn)行了相應(yīng)的設(shè)計(jì)（見圖2）。

圖2 固定式支架

2．2 對光伏電池組件支架的要求

由于支架在光伏發(fā)電中的基礎(chǔ)作用，所以對支架的要求為：（1） 具有穩(wěn)定簡單的特點(diǎn)，抗風(fēng)擺效果較好；（2） 具有足夠的強(qiáng)度和鋼度，能承載外界對太陽電池組件傳給的受力；

（3） 具有防腐、耐久性的材質(zhì)功能。

云南大理西村光伏電站項(xiàng)目采用熱鍍鋅材料作為主材料，基礎(chǔ)采用混凝土澆筑深埋的基礎(chǔ)樁的設(shè)計(jì)方式滿足對支架的要求。

2．3 支架的設(shè)計(jì)方案

2．3．1 支架基礎(chǔ)

支架基礎(chǔ)構(gòu)成由Φ12 mm的鋼筋錨桿、C25混凝土、4根Φ10 mm的鋼筋調(diào)節(jié)螺桿、180 mm×180 mm×8 mm的調(diào)節(jié)鋼板、二期混凝土、鍍鋅支架立柱管等組成（見圖3）。

圖中的鋼筋錨桿和混凝土組成是與原始地貌粘結(jié)的基礎(chǔ)。調(diào)節(jié)螺桿與調(diào)節(jié)鋼板、支架立柱組成精細(xì)調(diào)整支架的系統(tǒng)。二期混凝土起到固定、加強(qiáng)保護(hù)調(diào)節(jié)螺桿與調(diào)節(jié)鋼板以及防腐的作用。

西村光伏電站的地址，是在較好的粘土層上建設(shè)。建設(shè)的目的是在電站建成投運(yùn)后，進(jìn)行農(nóng)作物的種植，農(nóng)光互補(bǔ)的優(yōu)勢，保持電站建設(shè)后環(huán)境、實(shí)現(xiàn)生態(tài)平衡。

2．3．2 支 架

一榀支架的構(gòu)成為：4根前立柱；4根后立柱；4根東西向梁；4根南北向梁；兩根斜支撐；兩根東西向斜拉鋼索線以及固定太陽電池組件的零件組成（見圖4）。

3 支架安裝分析

3．1 支架安裝流程（見圖5）

3．2 支架安裝施工方法

（1）按照上述流程框圖，利用全站儀對這個(gè)方陣進(jìn)行測量放線，確定方陣中支架的位置；對于影響打孔機(jī)械作業(yè)的場地進(jìn)行開挖和平場，保證施工人員、機(jī)械能夠順利作業(yè)。

（2）利用全站儀對支架的基礎(chǔ)孔進(jìn)行準(zhǔn)確定位，并按安裝圖紙?jiān)O(shè)計(jì)要求進(jìn)行鉆孔作業(yè)。要求鉆孔要保持一定的垂直度和孔的深度，注意支架榀與榀之間的距離。

圖3 電站支架基礎(chǔ)示意

圖4 支架立體示意

（3）按照設(shè)計(jì)圖紙和要求進(jìn)行錨樁、調(diào)節(jié)螺桿、調(diào)節(jié)板的制作和安裝，要求錨桿、調(diào)節(jié)板、調(diào)節(jié)螺桿的表面清潔，沒有銹斑，沒有污垢附在工件上。

（4）進(jìn)行基礎(chǔ)樁的混凝土澆筑，錨桿按照設(shè)計(jì)要求埋入基礎(chǔ)孔中，澆筑混凝土?xí)r一定要振搗到位，保證混凝土澆筑密實(shí)。

（5）對基礎(chǔ)樁上的調(diào)節(jié)板進(jìn)行調(diào)節(jié)，然后進(jìn)行各個(gè)基礎(chǔ)樁高程的測量，并做好記錄。測量的數(shù)據(jù)返給設(shè)計(jì)人員，給設(shè)計(jì)人員提供設(shè)計(jì)支架前、后樁的依據(jù)，避免支架榀與榀之間的遮擋。

（6）待基礎(chǔ)樁混凝土凝期達(dá)到設(shè)計(jì)要求時(shí)間后，進(jìn)行一定比率數(shù)量錨樁的拉拔試驗(yàn)，確定每期基礎(chǔ)樁混凝土澆筑后錨樁的試驗(yàn)數(shù)據(jù)。

（7）進(jìn)行支架的安裝工作，一定要保證前、后樁的編號與測量的數(shù)據(jù)相對應(yīng)，才能達(dá)到支架的設(shè)計(jì)要求，保證支架的安裝質(zhì)量。

（8）支架的安裝工作完畢后，進(jìn)行前、后樁與基礎(chǔ)樁調(diào)節(jié)板的焊接工作，焊接應(yīng)該是前、后樁與基礎(chǔ)樁調(diào)節(jié)板進(jìn)行滿焊，并且去掉電焊的藥皮，給二期混凝土澆筑提供質(zhì)量上的保證。

（9）進(jìn)行二期混凝土澆筑，由于這道工序是保護(hù)支架基礎(chǔ)樁與支架前、后樁的強(qiáng)度和防護(hù)金屬銹蝕的工序，所以一定要保證調(diào)節(jié)桿、調(diào)節(jié)板、前后柱樁以及一期混凝土上沒有雜物和銹跡、污垢。保證混凝土振搗到位，混凝土澆筑密實(shí)。

圖5 支架安裝流程示意

（10）待支架安裝完畢后，進(jìn)行支架的驗(yàn)收工作。要求支架具有基礎(chǔ)牢固、支架的尺寸、坡度符合設(shè)計(jì)要求、結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，支架的鍍鋅層良好（見圖6）。

3．3 支架安裝分析

云南大理西村光伏電站支架安裝嚴(yán)格按照施工流程進(jìn)行施工，基本上達(dá)到設(shè)計(jì)要求，但是在施工過程中由于安裝榀數(shù)較多，施工強(qiáng)度大，施工參與人員多等因素，不可避免的產(chǎn)生了一些安裝缺陷，通過對這些缺陷的分析，我們找出缺陷產(chǎn)生的原因，為今后工作積累經(jīng)驗(yàn)，避免缺陷的產(chǎn)生。

（1）出現(xiàn)太陽能光伏發(fā)電組件榀與榀之間存在錯臺現(xiàn)象。主要原因是在支架前后柱樁安裝，柱樁與調(diào)節(jié)板對接時(shí)，對接數(shù)據(jù)發(fā)生了誤差，若將前后柱樁按照實(shí)際測量的數(shù)據(jù)進(jìn)行安裝，就可避免此缺陷的產(chǎn)生。由于支架的二期混凝土已經(jīng)澆筑完成，所以此缺陷處理比較困難（見圖7）。

（2）出現(xiàn)太陽能光伏發(fā)電組件安裝不在一條線上的現(xiàn)象。主要原因之一是：一榀支架的前后柱樁在與調(diào)節(jié)板對接時(shí)，安裝數(shù)據(jù)有誤，使支架整體安裝傾斜，造成光伏電池組件安裝后產(chǎn)生上下不在垂直線上。此缺陷產(chǎn)生的原因同屬前后柱樁與調(diào)節(jié)板對接時(shí)沒有按安裝測量數(shù)據(jù)進(jìn)行，沒有按照設(shè)計(jì)要求進(jìn)行。產(chǎn)生原因之二是：在安裝4根東西梁時(shí)，沒有把支架調(diào)整好，造成光伏電池組件安裝時(shí)不垂直。

由于支架的二期混凝土已經(jīng)澆筑完成，所以缺陷主要原因處理比較困難。同時(shí)由于支架上的22塊光伏電池組件已經(jīng)安裝到位，所以調(diào)整東西梁的工作量較大，但是此缺陷是可以進(jìn)行處理的（見圖8）。

圖6 支架剖面示意

圖7 榀與榀之間存在錯臺

圖8 發(fā)電組件安裝不在一條線上

圖9 排與排之間出現(xiàn)不在一條流線上

（3）光伏電池組件安裝完畢后，排與排之間隨山地的流線型不流暢，出現(xiàn)在每天黃昏時(shí)間段左右，前排光伏電池組件遮擋后排光伏電池組件的現(xiàn)象。同時(shí)從光伏電池組件安裝的整體效果來看，影響美觀（見圖9、10）。主要原因是：在支架安裝流程第七步時(shí)，對調(diào)節(jié)板的測量數(shù)據(jù)有誤，或者提供給設(shè)計(jì)時(shí)，設(shè)計(jì)錯誤造成一排支架與前后排支架的設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)出現(xiàn)偏差，所以造成排與排之間的流線性不匹配的缺陷。這項(xiàng)缺陷基本上不影響支架的使用功能，但是從光伏電站主體上看，是一個(gè)遺憾。從圖9、10看出，電站的光伏組件應(yīng)該是一個(gè)很有流線的山地光伏方陣，結(jié)果在一個(gè)方陣中出現(xiàn)空洞和組件埋頭現(xiàn)象。由于返工工作量較大，所以此缺陷沒有處理。

4 結(jié)束語

圖10 排與排之間出現(xiàn)流線型不流暢

（1）通過參與云南大理賓川大營西村并網(wǎng)光伏發(fā)電站的光伏電池組件支架的安裝工作，總結(jié)及介紹了在支架安裝工作中的施工方法和經(jīng)驗(yàn)，對支架安裝工作中存在的問題進(jìn)行分析并找出了缺陷產(chǎn)生的原因，可避免以后類似問題的產(chǎn)生，并對類似工程提供借鑒。

（2）支架安裝工作看似簡單，但是這項(xiàng)簡單的工作，由于在光伏發(fā)電工程中占有40%的工作量，所以應(yīng)該引起設(shè)計(jì)單位、施工單位的重視，盡量避免出現(xiàn)安裝質(zhì)量缺陷。

作者簡介：王振宇（1982－），男，湖北襄陽市人，工程師，從事發(fā)電廠技術(shù)工作。

收稿日期：2015-04-07

中圖分類號：TM615

文獻(xiàn)標(biāo)志碼：B

文章編號：1003－9805（2016）01－0044－04