王方毓

（羲和太陽能電力有限公司，江蘇 南京 210012）

光伏發(fā)電工程設(shè)計各階段的質(zhì)量控制

王方毓

（羲和太陽能電力有限公司，江蘇 南京 210012）

光伏電站的設(shè)計質(zhì)量直接影響工程實體質(zhì)量及其使用壽命，合理化、精細(xì)化的設(shè)計是工程質(zhì)量的重要保障。設(shè)計是工程建設(shè)的龍頭，可以說，光伏發(fā)電工程從項目開發(fā)到并網(wǎng)驗收，全過程都離不開設(shè)計工作。做好光伏電站設(shè)計各階段的質(zhì)量控制，對整個工程項目成本、進(jìn)度、質(zhì)量的控制至關(guān)重要?？偨Y(jié)多年光伏設(shè)計工作的經(jīng)驗，結(jié)合光伏發(fā)電工程的既有特點，從設(shè)計人員的角度出發(fā)，針對設(shè)計過程中每個階段的質(zhì)量控制要點提出一些看法和建議，以期為相關(guān)工作的順利進(jìn)行提供參考。

光伏發(fā)電工程；光伏設(shè)計；質(zhì)量控制；光伏電站

1 踏勘搜資階段的質(zhì)量控制

光伏發(fā)電項目踏勘搜資是設(shè)計工作中的重要一環(huán)，搜資的完整度、精準(zhǔn)度關(guān)系著工程的設(shè)計質(zhì)量。為節(jié)約土地資源，光伏電站的場址一般選在荒山荒地、廢棄魚塘、荒漠灘涂等地形條件復(fù)雜或建筑屋頂上。這就要求設(shè)計人員必須深入現(xiàn)場，充分了解場地條件和周邊環(huán)境，確保設(shè)計圖切合實際情況，設(shè)計方案具有可行性、經(jīng)濟(jì)性，光伏電站的發(fā)電量合理。

1.1 主要設(shè)計工作內(nèi)容

1.1.1 根據(jù)項目類型編制搜資清單

在實際工作中，要根據(jù)項目類型編制搜資清單，具體內(nèi)容包括：①項目地氣象氣候資料，主要包括年均日照輻射總量、年均降雨量、年均雷暴日、最大風(fēng)速、最大降雪厚度、地震烈度等信息；②項目廠址紅線范圍內(nèi)不小于1∶1 000的地形測繪圖（電子版）；③廠址內(nèi)的巖土地勘或水文地勘資料，主要包括巖土技術(shù)參數(shù)、當(dāng)?shù)?0年一遇的洪水水位、最大凍土深度、地址腐蝕性情況、土壤電阻率；④接入系統(tǒng)報告和電網(wǎng)接入批復(fù)函，主要包括接入電壓等級、接入點距離、站用變情況、無功補償配置要求、二次保護(hù)、調(diào)度通訊要求等；⑤光伏組件、逆變器等設(shè)備資料（業(yè)主一般會指定主要設(shè)備的廠家和規(guī)格型號）；⑥業(yè)主對光伏電站的其他要求（比如對配電房建筑的要求、對生活配套設(shè)施的要求等）。

1.1.2 需實地踏勘的資料

在工作過程中，需要設(shè)計人員實地踏勘、了解的資料有：①場址周邊的交通運輸條件、進(jìn)場道路情況、給排水設(shè)施條件；②四周有無大型遮陰物、大氣污染源、塵污染源等可能影響光伏系統(tǒng)正常發(fā)電的因素。

1.1.3 屋頂光伏項目搜資內(nèi)容

除了光伏電站設(shè)計階段需要的基本資料外，屋頂光伏項目還需搜集以下資料：①廠區(qū)總圖、廠房建筑圖、結(jié)構(gòu)圖、廠區(qū)地下管網(wǎng)圖、配電室平面布置圖；②廠房的屋頂荷載證明、屋頂防水情況說明；③廠區(qū)詳細(xì)的電氣系統(tǒng)圖、廠區(qū)用電負(fù)荷表（近1年）。

1.2 設(shè)計質(zhì)量控制要點

在設(shè)計階段，質(zhì)量控制要點包括：①設(shè)計輸入資料的搜資是動態(tài)的收集過程，應(yīng)隨著設(shè)計的深入不斷完善；②氣象資料要收集項目地最近的國家基本氣象站（參考?xì)庀笳荆┒嗄曛鹪绿柲茌椛鋽?shù)據(jù)（近30年）；③屋頂電站項目注意收集的是廠房相關(guān)竣工圖圖紙；④對于業(yè)主提供的圖紙資料，要盡可能帶其到現(xiàn)場復(fù)核，特別是屋頂項目，屋頂上的構(gòu)筑物、設(shè)備等圖紙上不一定能反映出來；⑤對設(shè)計、咨詢輸入資料進(jìn)行評審，評審其完整性、充分性，評審合格方可作為有效的設(shè)計輸入、咨詢資料。

2 可研設(shè)計階段的質(zhì)量控制

光伏發(fā)電項目的可行性研究報告是項目申報或備案的基礎(chǔ)資料，也是向相關(guān)管理部門申請其他支持性文件的必要資料，更是業(yè)主方投資決策的主要依據(jù)。光伏項目的可研性研究工作是一項技術(shù)性很強的綜合性工作，需要光伏工藝、電氣一次、電氣二次、土建、給排水、技經(jīng)、商務(wù)人員等各專業(yè)配合完成?？尚行匝芯繄蟾娴脑O(shè)計質(zhì)量直接影響項目的決策水平和項目功能的定位及投資目標(biāo)的實現(xiàn)。

2.1 主要設(shè)計工作內(nèi)容

在可研設(shè)計階段，主要的工作是：①確定光伏發(fā)電項目的任務(wù)和規(guī)模，論證項目開發(fā)的必要性和可行性；②分析評價項目地太陽能資源，綜合其他氣象環(huán)境因素提出太陽能資源評價結(jié)論；③根據(jù)場址內(nèi)工程地質(zhì)條件或建筑屋頂荷載條件提出支架基礎(chǔ)、設(shè)備基礎(chǔ)方案，給出評價結(jié)論；④確定光伏組件和逆變器的主要技術(shù)參數(shù)，光伏陣列的安裝方式、布置方案，并計算光伏發(fā)電工程年的上網(wǎng)電量；⑤分析提出電氣工程的技術(shù)方案，通過比較確認(rèn)升壓站站址；⑥分析提出主要的建筑結(jié)構(gòu)形式、道路規(guī)劃和相關(guān)土建工程方案；⑦擬定其他輔助工程設(shè)計方案，即工程管理、施工組織設(shè)計、消防方案、環(huán)境保護(hù)和水土保持方案，勞動安全與工業(yè)衛(wèi)生設(shè)計方案，節(jié)能降耗方案等；⑧編制工程設(shè)計概算，進(jìn)行財務(wù)評價和社會效果分析；⑨必須要附的圖表有光伏系統(tǒng)總圖、電氣主接線圖、站用電接線圖、升壓站平面布置圖、配電室平面布置圖、計算機監(jiān)控系統(tǒng)結(jié)構(gòu)配置圖和光伏支架結(jié)構(gòu)安裝圖，主要設(shè)備工程量清單、財務(wù)評價相關(guān)附表。

2.2 設(shè)計質(zhì)量控制要點

在可研階段，設(shè)計質(zhì)量控制要點包括：①可行性研究報告必須符合行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)和管理規(guī)定，比如《太陽能資源評估方法》（QX/T 89—2008）、《光伏發(fā)電工程可行性研究報告編制辦法（試行）》（GD 003—2011）。②可研中的主要技術(shù)方案、設(shè)備選型方案必須進(jìn)行多方案的技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析對比，推薦技術(shù)可靠、施工可行、成本最低的技術(shù)方案，比如光伏支架的結(jié)構(gòu)形式、光伏組件、逆變器、變壓器、集電線路的規(guī)劃等對投資影響較大的方案。③在可研編制過程中，各專業(yè)間的相互提資最容易出現(xiàn)信息不對稱的情況。這就要求各設(shè)計人員要嚴(yán)格校審制度，提資資料要執(zhí)行三級校審。④工程設(shè)計概算的編制要完整，要準(zhǔn)確反映設(shè)計內(nèi)容，結(jié)合擬建工程的實際情況，反映工程所在地當(dāng)時的價格水平。⑤在可研設(shè)計出版前，以會議討論的形式進(jìn)行綜合內(nèi)部評審。

3 初步設(shè)計階段質(zhì)量控制

一般裝機容量超過20 MW的大中型光伏電站項目，施工圖設(shè)計前都要先做初步設(shè)計。光伏電站項目初步設(shè)計的目的是進(jìn)一步論證分析可研階段推薦的技術(shù)方案、設(shè)備的選型方案，確定最終的技術(shù)方案和設(shè)備選型，為施工圖設(shè)計打下堅實的基礎(chǔ)。

3.1 主要工作內(nèi)容

初步設(shè)計階段的主要工作內(nèi)容是：①編制初步設(shè)計總說明（章節(jié)類似于可研）。②完成初步設(shè)計圖紙，能反映各專業(yè)主要的技術(shù)方案、設(shè)備規(guī)格型號、建筑結(jié)構(gòu)尺寸、設(shè)備基礎(chǔ)類型、總圖設(shè)計、電纜敷設(shè)路徑、電氣接入方案、二次保護(hù)、交直流電源等的圖紙。相對于可研階段，初步設(shè)計圖紙更完善，對光伏發(fā)電工程各專業(yè)工程量體現(xiàn)得更精確。③編制初步設(shè)計概算書。它能準(zhǔn)確反映初步設(shè)計文件的內(nèi)容，并能充分反映對項目建設(shè)期全部投資的預(yù)測和估計。

3.2 質(zhì)量控制要點

初步設(shè)計階段的質(zhì)量控制要點有：①在初步設(shè)計開展前，先與業(yè)主方召開設(shè)計聯(lián)絡(luò)會，了解業(yè)主對初步設(shè)計深度及其他內(nèi)容的設(shè)計要求。初步設(shè)計完成后，先進(jìn)行公司內(nèi)部的校審，并參與業(yè)主方組織的初步設(shè)計評審，并形成正式的圖審會議紀(jì)要。②設(shè)計概算，要求設(shè)計人員提供詳細(xì)的設(shè)備清單、電纜敷設(shè)路徑圖、建筑和結(jié)構(gòu)型式和施工技術(shù)要求等相關(guān)資料，以盡可能保證概算的精度，估算建設(shè)項目的投資規(guī)模，力求建設(shè)項目總投資完整、準(zhǔn)確。

4 施工圖設(shè)計階段質(zhì)量控制

施工圖設(shè)計是已對批準(zhǔn)的初步設(shè)計進(jìn)行詳細(xì)的深化設(shè)計、擴(kuò)充設(shè)計，并進(jìn)行設(shè)計細(xì)節(jié)的優(yōu)化。這一階段主要通過圖紙、設(shè)計說明、材料清單等設(shè)計文件把設(shè)計者的意圖和全部設(shè)計結(jié)果表達(dá)出來，以此作為整個光伏發(fā)電工程施工制作的依據(jù)。

4.1 主要工作內(nèi)容

在施工圖設(shè)計階段，主要的工作是：①編制設(shè)備材料技術(shù)規(guī)范書，以滿足設(shè)備材料的采購需求。②按照施工圖出圖計劃完成圖紙設(shè)計。光伏系統(tǒng)設(shè)計主要包括光伏陣列的布置、發(fā)電系統(tǒng)接線圖、設(shè)備選型、集電線路設(shè)計等，總平面布置圖設(shè)計主要包括廠區(qū)的總平面布置、升壓站及生活管理區(qū)布置、道路圍欄等布置圖，電氣一次、二次設(shè)計主要包括電氣主接線圖、配電裝置圖、二次保護(hù)及調(diào)度通訊圖、無功補償裝置、站用電和直流電源系統(tǒng)、計算機監(jiān)控系統(tǒng)、電纜敷設(shè)、防雷接地等相關(guān)電氣設(shè)計圖紙，土建設(shè)計主要包括光伏支架結(jié)構(gòu)及基礎(chǔ)、電氣設(shè)備基礎(chǔ)圖、升壓站及生活管理區(qū)的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計等，暖通、給排水系統(tǒng)（含光伏組件沖洗水）、消防系統(tǒng)等輔助工程設(shè)計。③設(shè)計交底。施工圖設(shè)計文件總體介紹，設(shè)計的意圖說明，特殊的要求，光伏工藝、電氣接線、土建結(jié)構(gòu)、設(shè)備安裝等各專業(yè)在施工中的難點、疑點和容易發(fā)生的問題說明，針對施工單位、監(jiān)理單位、建設(shè)單位等對設(shè)計圖紙的疑問，做出相應(yīng)的解釋等。④設(shè)計工代、設(shè)計變更、電力質(zhì)檢、并網(wǎng)驗收配合等技術(shù)支持工作。

4.2 質(zhì)量控制要點

質(zhì)量控制的基本原則是：按照高標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范化的要求進(jìn)行光伏電站的工程設(shè)計，各部分設(shè)計要遵照常規(guī)電站建設(shè)的要求，將可靠性放在第一位。在工程設(shè)計中，要選擇成熟、有把握的技術(shù)和設(shè)備，提倡設(shè)計的創(chuàng)新和優(yōu)化，積極響應(yīng)新技術(shù)、新工藝、新設(shè)備、新材料、新產(chǎn)品的應(yīng)用。

質(zhì)量控制的措施是：嚴(yán)格執(zhí)行公司質(zhì)量管理體系文件，規(guī)范設(shè)計程序和設(shè)計作業(yè)；做好各專業(yè)接口管理，確保設(shè)計輸入資料準(zhǔn)確無誤；加強專業(yè)和綜合的階段成品評審，按照評審意見做好設(shè)計修改；保障工程組人員的穩(wěn)定性，設(shè)總和主設(shè)人要保證是專職的。所有的工作要符合電力質(zhì)檢的要求，要求設(shè)計人員必須熟悉光伏發(fā)電工程電力質(zhì)檢大綱。對于電力質(zhì)檢比較關(guān)心的電網(wǎng)接入相關(guān)系統(tǒng)配置、調(diào)度通訊配置、土建基礎(chǔ)強度等問題，相關(guān)工作人員要重點把控。在此，要特別注意，與電網(wǎng)接入系統(tǒng)相關(guān)的設(shè)備規(guī)格型號必須與接入系統(tǒng)設(shè)計批復(fù)意見一致。

光伏項目的施工圖設(shè)計質(zhì)量通病有以下幾點：①不按比例畫圖。對于土建的支架安裝詳圖、建筑大樣圖，不按比例畫圖容易讓施工人員混淆，引發(fā)施工質(zhì)量問題。②標(biāo)注不全。在工作過程中，不標(biāo)注材質(zhì)或標(biāo)注不全，比如Q235，不注A，B，水泥不注標(biāo)號，電纜穿管規(guī)格型號標(biāo)注不全，等等。③電纜、保護(hù)管或橋架的選用規(guī)格種類太多，未考慮設(shè)計規(guī)格的統(tǒng)一性。④匯流箱或逆變器的位置不合理，導(dǎo)致電纜材料的浪費。⑤在設(shè)計支架時，未考慮場地實際情況，比如地勢高低不平會導(dǎo)致同一組光伏支架立管長度不一樣等。

光伏電站具有施工周期短、工期安排緊的特點，因此，在施工圖設(shè)計階段，不僅要做好質(zhì)量控制，還要做好進(jìn)度控制。在實際工作中，要根據(jù)施工進(jìn)度計劃安排圖紙出圖計劃，創(chuàng)造條件滿足業(yè)主要求，提前提供特定部分圖紙。同時，要根據(jù)工程進(jìn)展情況，分階段、分版本提供施工圖，以滿足施工進(jìn)度的要求。

在設(shè)計交底前，各專業(yè)主設(shè)人提前梳理好需要交底的內(nèi)容，注意重點強調(diào)強條文件的執(zhí)行、標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范的落實、質(zhì)量通病的規(guī)避、圖紙的容易忽視的問題。設(shè)計交底完成后，要形成正式交底記錄，相關(guān)人員要簽字，然后歸檔。

5 結(jié)束語

光伏發(fā)電工程各設(shè)計階段的任務(wù)不同，質(zhì)量控制要點也不一樣，但是，設(shè)計質(zhì)量控制的總體目標(biāo)是不變的，都是以符合工程建設(shè)強制性標(biāo)準(zhǔn)、合同約定的質(zhì)量要求為原則，在安全可靠、經(jīng)濟(jì)適用、符合國情的光伏電力建設(shè)方針前提下來實現(xiàn)質(zhì)量控制目標(biāo)。

在實際工作中，設(shè)計過程的質(zhì)量控制需要項目組各專業(yè)設(shè)計人員的共同努力，通過不斷學(xué)習(xí)、總結(jié)借鑒類似光伏發(fā)電工程的設(shè)計經(jīng)驗，找出各設(shè)計階段的質(zhì)量控制要點，將設(shè)計質(zhì)量問題消除在萌芽階段。

［1］水電水利規(guī)劃設(shè)計總院.GD 003—2011光伏發(fā)電工程可行性研究報告編制辦法（試行）［S］.北京：中國水利水電出版社，2011.

［2］國華能源投資有限公司，中國電力企業(yè)聯(lián)合會.GBT 50796—2012光伏發(fā)電工程驗收規(guī)范［S］.北京：中國計劃出版社，2012.

TM615+.2

A

10.15913/j.cnki.kjycx.2017.20.137

2095－6835（2017）20－0137－03

王方毓（1984—），男，主要從事光伏發(fā)電技術(shù)方面的研究。

〔編輯：白潔〕