文/吳建鵬 尹 杰
據(jù)國家能源局?jǐn)?shù)據(jù)統(tǒng)計,2021年全國光伏發(fā)電新增并網(wǎng)容量5 488.0萬千瓦,同比增長17.3%,截至2021年年底全國累計并網(wǎng)容量30 598.7萬千瓦,光伏行業(yè)的整體發(fā)展欣欣向榮。隨著光伏電站的持續(xù)建設(shè),太陽光照佳,地勢較整齊,安裝光伏板易等建設(shè)條件好的地段已日漸匱乏。我國具備大量未開發(fā)的荒山、丘陵、荒坡等復(fù)雜地形,這些地塊將逐漸成為建設(shè)光伏電站重點選址之一,即為山地光伏。山地光伏地勢復(fù)雜,山體陡峭,形狀不一,相對平地光伏必將增加相應(yīng)建設(shè)成本和安全費用。
同時,使用傳統(tǒng)的300瓦、400瓦等小尺寸小容量的光伏組件已經(jīng)滿足不了光伏企業(yè)降本增效的需求。經(jīng)項目前期測算和專家學(xué)者論證,在可施工的條件下,安裝大尺寸大容量的光伏板比小尺寸小容量的光伏板成本更低,可以顯著降低組件單瓦價格、支架成本以及支架組件安裝費用。
因此將大尺寸光伏組件與山地光伏結(jié)合,既可以開發(fā)未利用土地,發(fā)展新能源;又可以節(jié)省項目成本,是光伏電站發(fā)展方向之一。但高收益伴隨著高難度,兩者結(jié)合將多維度提升項目建設(shè)難度。本文總結(jié)了山地光伏電站大尺寸光伏組件安裝應(yīng)用難點,根據(jù)作者在某山地光伏項目上安裝大尺寸光伏組件的現(xiàn)場管理經(jīng)驗,分享管理動作以及控制措施。
山地光伏電站是指在地勢變化較大的地形上建設(shè)的光伏電站,該類建設(shè)用地整體地勢情況復(fù)雜,多為起伏不平、凹凸不一致,且縱橫交錯、灌木叢生,地形主要呈條狀或波浪臺階式,局部主要為巖突、懸崖或塌陷、低谷型地形。
大尺寸光伏組件是指大尺寸大容量的光伏板,此類組件通過增大電池尺寸或增加電池數(shù)量來大幅度增加單個光伏組件的發(fā)電功率。
將山地光伏電站與大尺寸光伏組件結(jié)合起來,一方面,項目在未開發(fā)利用的山地進(jìn)行,主要解決了現(xiàn)實社會優(yōu)質(zhì)土地資源日趨減少的狀況,提高待開發(fā)、閑置山地的利用率。有助于光伏發(fā)電行業(yè)持續(xù)發(fā)展、建設(shè)范圍擴大。另一方面,所帶來的組件購買成本、安裝成本的降低,使得資源高效利用化,為光伏企業(yè)降本增效的需求、國家的發(fā)電成本帶來良好的前景。
但山地光伏電站大尺寸光伏組件安裝集合了山地光伏運輸與大尺寸光伏組件安裝的難點。一方面,光伏電站建設(shè)在地勢復(fù)雜的山地,光伏支架組件等材料運輸困難;且每個光伏廠區(qū)較為分散,材料不能集中放置,導(dǎo)致項目管理半徑大。另一方面,面臨大尺寸光伏組件在倒運和安裝過程中會增加隱裂風(fēng)險,安裝大尺寸光伏組件施工難度大等問題。因此,山地光伏電站大尺寸光伏組件安裝在項目前期必須策劃詳細(xì),施工過程加強管理,階段性質(zhì)量檢查要嚴(yán)肅對待,以確保能安全文明、保質(zhì)保量地完成項目。
山地道路多為單車道,且有延綿山路十八彎之勢,多會經(jīng)過當(dāng)?shù)卮迩f,有一定人流量,大型運輸車、隨車吊一般不能直接到達(dá)各個光伏廠區(qū),導(dǎo)致大部份材料需要經(jīng)過小型貨車進(jìn)行二次轉(zhuǎn)運,增加運輸次數(shù)提高了轉(zhuǎn)運風(fēng)險。同時,修建混凝土臨時道路花銷較大,時間較長,經(jīng)濟效益極低,在運輸過程中道路的坎坷泥濘容易導(dǎo)致組件損壞、隱裂。
山地光伏項目建設(shè)范圍廣,整體涵蓋光伏廠區(qū)多,且每個光伏廠區(qū)位置較為分散,導(dǎo)致材料不可能集中堆放至某個特定區(qū)域,因此對每個廠區(qū)材料的管控、防盜、防破損都必須做好相應(yīng)措施。
由于山地光伏地勢復(fù)雜,山體陡峭,大尺寸組件的運輸、安裝難度遠(yuǎn)大于平地光伏。
使用大尺寸光伏組件,在轉(zhuǎn)運過程中運輸車輛操作不當(dāng)、搬運過程中作業(yè)人員違規(guī)抬板,極易觸碰到組件,容易對組件造成損傷,使得內(nèi)部隱裂。
受地形影響作業(yè)人員在安裝過程中組件的抬放,螺栓的固定等作業(yè)難度大,安全風(fēng)險高。且作業(yè)人員普遍文化程度較低,在大尺寸光伏板運輸與安裝方面存在嚴(yán)重技術(shù)不足,紙面上的技術(shù)交底工作很難完全理解。
(1)招聘對當(dāng)?shù)剜l(xiāng)鎮(zhèn)村路況熟悉的村民為轉(zhuǎn)運小貨車司機,證件要齊全、經(jīng)驗需豐厚。狹窄道路使用小貨車對材料進(jìn)行轉(zhuǎn)運,降低安全風(fēng)險,確保材料能安穩(wěn)到達(dá)廠區(qū)現(xiàn)場。
(2)制定物資轉(zhuǎn)運專項管理方案。針對運輸難點,通過系統(tǒng)策劃,組織穩(wěn)妥的轉(zhuǎn)運辦法。根據(jù)施工計劃提前安排廠區(qū)的物資準(zhǔn)備與轉(zhuǎn)運,制定好最佳轉(zhuǎn)運路線、轉(zhuǎn)運時間、轉(zhuǎn)運車輛、責(zé)任司機等。避免車流量人流量多的時間段,比如在早上9點到11點 ,下午3點到5點進(jìn)行材料運輸,避開上下學(xué)時間,同時預(yù)留晚上轉(zhuǎn)運時間。
(3)通過增加運輸小貨車數(shù)量、轉(zhuǎn)運路線,從而加快轉(zhuǎn)運物資效率。不平整泥路使用壓路機簡單碾壓,保障運行過程中組件不發(fā)生大磕碰,撞擊等。組件從隨車吊運輸下來必須將吊帶套牢,在專業(yè)人員指揮下進(jìn)行。使用隨車吊、叉車運輸組件時,司機必須持有相應(yīng)操作證書。在山路運輸過程中,時速不得超過每小時10千米。
(4)制定專項獎罰措施。由于材料未到位,導(dǎo)致施工進(jìn)度延緩,根據(jù)實際情況進(jìn)行懲罰,施工進(jìn)度提前也可相應(yīng)獎勵。
(5)在項目開工前規(guī)劃總體材料堆放區(qū)。根據(jù)施工組織設(shè)計制定光伏廠區(qū)施工順序,采用流水施工方式,依次完成每個廠區(qū)組件安裝、并網(wǎng)作業(yè)。根據(jù)每個廠區(qū)實際情況制定對應(yīng)的施工計劃,提前規(guī)劃好各廠區(qū)材料堆放區(qū),將材料運輸至各廠區(qū)對應(yīng)的材料堆放區(qū)。廠區(qū)未正式施工時,將材料使用塑料布全部遮蓋,并在每個材料堆放區(qū)設(shè)置24小時360度全天候監(jiān)控設(shè)備。
(1)在廠區(qū)作業(yè)前必須要做好安全培訓(xùn)、技術(shù)交底工作,且留下本人簽字,教育記錄,否則不允許上崗作業(yè)。主要包括光伏支架、組件安裝的安全、質(zhì)量、工藝標(biāo)準(zhǔn)、文明施工等交底。同時,安排線上安裝視頻教學(xué)、線下實操安裝指導(dǎo)。
(2)組件拆箱時檢查是否有損傷。搬運過程中應(yīng)兩人抓住組件短邊框,垂直搬運組件,避免尖銳物品接觸。安裝時檢查確保正反面無污漬、雜物,避免產(chǎn)生熱斑效應(yīng)。安裝過程中不得肆意踩踏組件。
(3)在安裝過程中,每個廠區(qū)施工過程都必須有施工員現(xiàn)場監(jiān)督組件支架安裝,對作業(yè)人員進(jìn)行檢查指導(dǎo)。巡查現(xiàn)場工人是否熟悉安裝流程,并檢查已完成組件支架的安裝是否符合要求。當(dāng)發(fā)現(xiàn)質(zhì)量不達(dá)標(biāo)的及時提出整改,并在現(xiàn)場做技術(shù)安裝指導(dǎo)。
(4)在每日組件安裝后,要對已完成安裝組件進(jìn)行作業(yè)回訪,檢查是否滿足設(shè)計要求,美觀得體。同時,在每周、每月定期組織管理人員對前段時間安裝的組件支架抽查,有未達(dá)標(biāo)的立即整改,并做好記錄,追本溯源了解不達(dá)標(biāo)原因,并制定改善措施。
本文以光伏電站發(fā)展情況為背景,引出山地光伏大尺寸光伏組件安裝的應(yīng)用是光伏電站發(fā)展方向,但是該技術(shù)現(xiàn)階段存在較多難點,主要集中在山地光伏物資運輸與管理、大尺寸光伏組件的安裝與保管方面。作者通過某山地光伏項目上安裝大尺寸光伏組件的現(xiàn)場管理經(jīng)驗,制定相關(guān)管控措施,為今后山地光伏電站大尺寸光伏組件的應(yīng)用提供意見,有助于光伏發(fā)電行業(yè)持續(xù)發(fā)展。