王超博

（國(guó)華巴彥淖爾（烏拉特中旗）風(fēng)電有限公司，內(nèi)蒙古 巴彥淖爾 015000）

引言

在設(shè)計(jì)與安裝分布式光伏發(fā)電系統(tǒng)設(shè)備的過(guò)程中，需要對(duì)屋頂屋面等基礎(chǔ)建筑結(jié)構(gòu)進(jìn)行全面評(píng)測(cè)，并對(duì)測(cè)量放線工作的實(shí)施質(zhì)量進(jìn)行客觀評(píng)估和統(tǒng)計(jì)分析。根據(jù)分布式光伏發(fā)電不同類型組件和支架結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)方案，對(duì)光照時(shí)間和強(qiáng)度等各項(xiàng)外部影響因素進(jìn)行可行性評(píng)估和分析，并保障安裝容量和供配電效率在安全以及合理的范圍之內(nèi)。

1 分布式光伏發(fā)電的設(shè)計(jì)要點(diǎn)

1.1 組件布局和傾角設(shè)計(jì)

在對(duì)分布式光伏發(fā)電系統(tǒng)進(jìn)行整體設(shè)計(jì)和局部設(shè)計(jì)的過(guò)程中，需要對(duì)光伏組件的整體布局和傾斜角進(jìn)行重點(diǎn)設(shè)計(jì)，也需要從經(jīng)濟(jì)效益、環(huán)保以及安全等不同層面進(jìn)行需求分析和可行性評(píng)估[1]。在綜合考量各類光伏發(fā)電組件的重量和型號(hào)等相關(guān)參數(shù)的基礎(chǔ)之上，將屋頂屋面結(jié)構(gòu)以及承載能力進(jìn)行客觀評(píng)估，還需要合理配置對(duì)應(yīng)的運(yùn)行監(jiān)測(cè)以及安裝維護(hù)措施，并將分布式光伏發(fā)電系統(tǒng)的整體布局設(shè)計(jì)方案進(jìn)行可視化分析。很多分布式光伏發(fā)電系統(tǒng)中的組件和支架結(jié)構(gòu)都會(huì)受到經(jīng)緯度以及光照時(shí)間強(qiáng)度等數(shù)據(jù)參數(shù)的影響，因此在進(jìn)行傾角設(shè)計(jì)的過(guò)程中，相關(guān)技術(shù)人員需要重點(diǎn)參考和引用本地資源數(shù)據(jù)，并結(jié)合GIS系統(tǒng)中的相關(guān)數(shù)據(jù)參數(shù)，及時(shí)制定經(jīng)濟(jì)和環(huán)保安全的傾角設(shè)計(jì)方案。根據(jù)分布式光伏發(fā)電系統(tǒng)組件裝置以及支架結(jié)構(gòu)的基本排布形式，傾角的合理區(qū)間需要與地面水平方向基本一致，并對(duì)發(fā)電量以及系統(tǒng)組裝過(guò)程中隱藏的安全和性能問(wèn)題進(jìn)行預(yù)先處置。

1.2 支架以及組件方陣間距設(shè)計(jì)

在確定分布式光伏發(fā)電系統(tǒng)的整體布局以及傾斜角之后，還需要根據(jù)實(shí)際建設(shè)條件以及地理位置，合理設(shè)計(jì)支架以及光伏組件的方陣間距，并保障南北方向和東西方向的間距計(jì)算結(jié)果在合理范圍之內(nèi)[2]。在對(duì)固定組件方陣進(jìn)行集中安裝和系統(tǒng)配置操作的過(guò)程中，將有效光照時(shí)間和傾斜角進(jìn)行有序確定，并對(duì)最小安裝間距數(shù)值進(jìn)行詳細(xì)記錄和統(tǒng)計(jì)分析。將太陽(yáng)方位角、太陽(yáng)高度角、太陽(yáng)能電池板最大高度等相關(guān)數(shù)據(jù)參數(shù)代入到計(jì)算公式之中，并將光伏組件橫向雙排的傾角支架安裝形式進(jìn)行模擬統(tǒng)計(jì)分析。在對(duì)支架以及組件方陣間距進(jìn)行集中設(shè)計(jì)和安裝配置工作的過(guò)程中，需要對(duì)組件之間的間隙進(jìn)行合理保留，并保障傾斜面的寬度和長(zhǎng)度在規(guī)定誤差范圍之內(nèi)。但是在后續(xù)傾斜支架結(jié)構(gòu)以及光伏組件安裝工作過(guò)程中，還需要根據(jù)屋頂屋面混凝土鋼筋結(jié)構(gòu)的承載能力，有效排查安全隱患因素和運(yùn)維管理風(fēng)險(xiǎn)問(wèn)題。

1.3 混凝土屋頂載荷計(jì)算

在對(duì)分布式光伏發(fā)電系統(tǒng)進(jìn)行全局設(shè)計(jì)和安裝施工作業(yè)的過(guò)程中，需要結(jié)合混凝土屋頂?shù)妮d荷計(jì)算公式，精準(zhǔn)測(cè)算各項(xiàng)光伏組件以及支架結(jié)構(gòu)對(duì)屋頂屋面結(jié)構(gòu)的作用力。雖然分布式光伏發(fā)電系統(tǒng)裝置普遍具有自重較輕以及經(jīng)濟(jì)效益突出等顯著優(yōu)勢(shì)，但是也需要結(jié)合建筑物屋頂屋面結(jié)構(gòu)的差異性和獨(dú)特性，并對(duì)水泥基礎(chǔ)固定鋼支架的安裝效果進(jìn)行水平和垂直計(jì)算[3]。在對(duì)混凝土屋頂載荷范圍進(jìn)行詳細(xì)測(cè)算的過(guò)程中，還需要將單塊電池板的面積、傾斜投影面積、單位重量以及承重設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行嚴(yán)格比對(duì)，并保障建筑物屋頂屋面結(jié)構(gòu)的安全性和穩(wěn)定性，但是也需要額外應(yīng)用低空和高空作業(yè)安全防護(hù)措施。

2 分布式光伏發(fā)電的安裝要點(diǎn)

2.1 放線以及驗(yàn)線

由于分布式光伏發(fā)電系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與安裝工作流程相對(duì)固定，因此更需要精準(zhǔn)管控各項(xiàng)工作指標(biāo)，并保障放線以及驗(yàn)線工作質(zhì)量的穩(wěn)定性。部分民用以及商用建筑物的屋面屋頂結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，分布式光伏發(fā)電組件以及支架結(jié)構(gòu)的安裝作業(yè)質(zhì)量并不穩(wěn)定，因此在施工準(zhǔn)備階段以及放線驗(yàn)線階段，施工作業(yè)現(xiàn)場(chǎng)的相關(guān)技術(shù)人員和管理人員也需要嚴(yán)格審核相關(guān)數(shù)據(jù)參數(shù)和量化指標(biāo)是否符合預(yù)期設(shè)計(jì)需求。在進(jìn)行放線測(cè)量以及驗(yàn)線等工作的過(guò)程中，需要結(jié)合全站儀等高精密度的測(cè)量測(cè)繪儀器設(shè)備，充分運(yùn)用GPS系統(tǒng)以及GIS系統(tǒng)提升數(shù)據(jù)信息的精確度和可靠度。通過(guò)多次放線以及驗(yàn)線工作，相關(guān)施工技術(shù)人員以及管理人員能夠在施工現(xiàn)場(chǎng)采集到更加精準(zhǔn)的數(shù)據(jù)信息，但是需要對(duì)后續(xù)組件安裝以及混凝土制備工序的實(shí)施效果進(jìn)行全面模擬和可視化分析。

2.2 混凝土基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)制作以及太陽(yáng)電池支架安裝

在對(duì)分布式光伏發(fā)電系統(tǒng)進(jìn)行詳細(xì)設(shè)計(jì)和制作的過(guò)程中，也需要對(duì)后續(xù)安裝工序進(jìn)行質(zhì)量檢驗(yàn)和目標(biāo)管理。因此，在施工作業(yè)現(xiàn)場(chǎng)集中制作混凝土基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的過(guò)程中，需要按照安全以及節(jié)能環(huán)保等基本施工作業(yè)原則進(jìn)行有序?qū)嵤?，并保障后續(xù)太陽(yáng)電池支架安裝工序的穩(wěn)步進(jìn)行。根據(jù)分布式光伏電站中組件安裝順序，在制作混凝土基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的過(guò)程中，還需要結(jié)合安全性能指標(biāo)以及抗震加固性能指標(biāo)的測(cè)算結(jié)果，并保障鋼筋混凝土基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性和可靠性在預(yù)定范圍之內(nèi)。在集中安裝太陽(yáng)電池支架結(jié)構(gòu)的過(guò)程中，還需要結(jié)合設(shè)計(jì)方案和施工圖紙中的相關(guān)數(shù)據(jù)參數(shù)，對(duì)太陽(yáng)電池的支架傾斜角進(jìn)行多次測(cè)量和復(fù)驗(yàn)，并保障平面和垂直立面結(jié)構(gòu)之間的銜接固定效果符合預(yù)期施工需求?；炷粱A(chǔ)結(jié)構(gòu)制作以及太陽(yáng)電池支架安裝工序，需要在安全節(jié)能環(huán)保的施工場(chǎng)地進(jìn)行。

2.3 光伏發(fā)電組件安裝和線纜連接

根據(jù)分布式光伏發(fā)電項(xiàng)目的設(shè)計(jì)方案和施工圖紙，需要嚴(yán)格檢驗(yàn)光伏發(fā)電組件的安裝質(zhì)量以及線纜連接質(zhì)量。為全面貫徹落實(shí)節(jié)能環(huán)保的施工作業(yè)理念，并需要對(duì)太陽(yáng)能電池以及組件安裝間距進(jìn)行詳細(xì)設(shè)計(jì)，并保障光伏發(fā)電組件的安裝和線纜連接質(zhì)量在合理范圍之內(nèi)。在對(duì)支架以及組件方陣間距進(jìn)行集中設(shè)計(jì)和安裝配置工作的過(guò)程中，需要對(duì)組件之間的間隙進(jìn)行合理保留，并保障傾斜面的寬度和長(zhǎng)度在規(guī)定誤差范圍之內(nèi)。因此，在集中開展光伏發(fā)電組件安裝以及線纜連接工序的過(guò)程中，施工作業(yè)現(xiàn)場(chǎng)的技術(shù)人員和管理人員還需要嚴(yán)格檢驗(yàn)發(fā)電組件的型號(hào)和數(shù)量是否匹配施工技術(shù)方案中的具體要求。尤其在帶電作業(yè)過(guò)程中，需要將光伏發(fā)電組件的已安裝數(shù)量和未安裝數(shù)量進(jìn)行嚴(yán)格監(jiān)測(cè)，并保障組件和線纜之間的通電測(cè)試結(jié)果是正常的。

2.4 配電設(shè)備安裝和線纜連接

配電設(shè)備的安裝以及線纜連接方式，與分布式光伏發(fā)電組件的安裝以及系統(tǒng)調(diào)試工序密不可分，因此需要在安全的環(huán)境下完成上述工序。在集中安裝和配置配電設(shè)備和輔助固定措施的過(guò)程中，需要對(duì)建筑物室內(nèi)和室外光伏發(fā)電系統(tǒng)裝置的具體配置參數(shù)進(jìn)行嚴(yán)格核對(duì)和統(tǒng)計(jì)分析，并對(duì)配電設(shè)備的試運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行重點(diǎn)監(jiān)測(cè)和分析。在對(duì)配電設(shè)備和控制儀器進(jìn)行集中安裝操作的過(guò)程中，需要重點(diǎn)檢驗(yàn)供配電線路的完整性和安全性，并需要對(duì)分布式光伏發(fā)電系統(tǒng)裝置的整體運(yùn)行能力以及發(fā)電效率進(jìn)行重點(diǎn)監(jiān)測(cè)。

3 結(jié)語(yǔ)

在建筑上安裝分布式光伏發(fā)電系統(tǒng)，設(shè)計(jì)及安裝過(guò)程中要特別注重結(jié)構(gòu)安全、施工安全，并通過(guò)專門設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)光伏系統(tǒng)與建筑的良好結(jié)合，通過(guò)優(yōu)化分布式光伏電源布局，合理設(shè)計(jì)系統(tǒng)容量，可減少配電網(wǎng)的功率輸送。設(shè)計(jì)過(guò)程中要充分考慮組件背板溫度升高將減少發(fā)電量。