國電電力發(fā)展股份有限公司和禹水電開發(fā)公司 尹 茁

1 引言

對于社會目前的發(fā)展來看，光伏電站建設(shè)已經(jīng)成為目前的重點(diǎn)建設(shè)項(xiàng)目，由于光伏電站的建設(shè)屬于新能源技術(shù)應(yīng)用，其發(fā)電效率與其他方式相比非常高效，能夠滿足當(dāng)代人們?nèi)粘Ｉ罴捌髽I(yè)發(fā)展的用電需求。在進(jìn)行光伏電站項(xiàng)目建設(shè)的過程中，還有很多問題應(yīng)當(dāng)需要解決。這就需要采取更有效的管理措施，確保后期的建設(shè)質(zhì)量符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，保證設(shè)計和施工產(chǎn)品的成本可靠性和穩(wěn)定，最終順利完成項(xiàng)目施工。

2 光伏電站概述

光伏電站是一種利用太陽能輻射能，通過光伏效應(yīng)將光能轉(zhuǎn)化為電能的發(fā)電系統(tǒng)。其核心部件是光伏電池板，通過光伏電池板吸收太陽光，產(chǎn)生直流電。直流電通過逆變器等電力電子設(shè)備轉(zhuǎn)換為交流電，供給電網(wǎng)或用戶使用。自1954年貝爾實(shí)驗(yàn)室發(fā)現(xiàn)光伏效應(yīng)以來，光伏電站的發(fā)展已經(jīng)歷了數(shù)十年。其作為一種清潔能源，具有零排放、可再生等優(yōu)點(diǎn)。相較于傳統(tǒng)化石能源發(fā)電，其對環(huán)境的影響較小。同時，光伏電站的建設(shè)可以促進(jìn)就業(yè)、改善能源結(jié)構(gòu)、推動地方經(jīng)濟(jì)發(fā)展。同時，分布式光伏和儲能技術(shù)的結(jié)合也將成為未來發(fā)展的重要方向。截至 2020年和 2021年年底，我國光伏發(fā)電裝機(jī)規(guī)模分別為2.5億kW 和3.06億kW[1]。

2.1 光伏電站的種類

光伏電站的主要建設(shè)類型有多種情況，首先分為攜帶蓄電池與不攜帶蓄電池，攜帶蓄電池的一般為獨(dú)立發(fā)電光伏電站，而不帶蓄電池的則為并網(wǎng)發(fā)電光伏電站；其次被分成集中式光伏電站及分布式光伏電站兩種。在進(jìn)行分布式光伏電站工程建設(shè)時，大多數(shù)情況會選擇規(guī)模相對較大的建筑中，如住宅區(qū)及商業(yè)建筑屋頂上，除此之外，也可在工業(yè)廠房及溫室中。而集中式光伏電站工程的建設(shè)則會出現(xiàn)在較為特殊復(fù)雜的地形中，如偏遠(yuǎn)的荒漠、戈壁灘、山坡以及海面和沙灘等，其項(xiàng)目的建設(shè)特點(diǎn)主要以日光充足、項(xiàng)目占地面積大及視野開闊等。

2.2 光伏電站的發(fā)展現(xiàn)狀

光伏電站的應(yīng)用領(lǐng)域正在不斷拓展。除了傳統(tǒng)的電力供應(yīng)外，光伏電站還被廣泛應(yīng)用于交通、建筑、農(nóng)業(yè)等領(lǐng)域。例如，在公路、橋梁和隧道等交通設(shè)施中安裝光伏電池板，可以實(shí)現(xiàn)能源的自給自足；在建筑物的屋頂和墻面安裝光伏電池板，可以提供電力并減少碳排放；在農(nóng)田中安裝光伏農(nóng)業(yè)大棚，可以利用陽光進(jìn)行發(fā)電和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)。

2.3 光伏電站的影響因素

2.3.1 原材料

近年來，由于全球光伏市場的快速發(fā)展，光伏原材料供不應(yīng)求，價格波動較大，這給光伏電站的建設(shè)和運(yùn)營帶來了很大的不確定性。且不同地區(qū)的光伏原材料供應(yīng)情況不同，有些原材料可能存在地區(qū)性的短缺或限制。

2.3.2 政府補(bǔ)貼

對于我國目前的光伏電站建設(shè)來說，其主要是由國家政府補(bǔ)貼來實(shí)施的，但是光伏電站后期所產(chǎn)生的經(jīng)濟(jì)收益則是由各個地區(qū)的電價來決定的，太陽能在發(fā)電的過程中存在著較大的波動性，這將會給電力能源的經(jīng)濟(jì)供需造成一定的困難。

2.3.3 光伏組件

不同類型的光伏組件具有不同的性能和特點(diǎn)，如耐候性、發(fā)電效率、抗逆性等，在建設(shè)的過程中組件之間的間距、角度、朝向等都會影響光伏電站的發(fā)電效率，且由于光伏組件的質(zhì)量問題會直接影響其性能和使用壽命。任何一個環(huán)節(jié)都有可能會對項(xiàng)目建設(shè)質(zhì)量造成影響。在建設(shè)過程中，需要合理選擇和布局光伏組件，并保證其質(zhì)量和安裝效果，同時定期進(jìn)行維護(hù)和檢查，以保證光伏電站的高效穩(wěn)定運(yùn)行。

為了避免光伏電站組件因相互遮擋而發(fā)生故障，考慮到光伏電站所處的復(fù)雜外部環(huán)境以及組件之間高度落差的不斷增加的情況，需要采取一些措施來減小這種損失[2]。光伏陣列的間距如圖1所示。

圖1 光伏陣列的間距

3 光伏電站建設(shè)施工要點(diǎn)

3.1 集中式光伏發(fā)電站施工

一是做好施工前的準(zhǔn)備，包括場地的測量與放線，施工用電和用水、組件和設(shè)備的運(yùn)輸及堆放等。二是與相關(guān)設(shè)計人員進(jìn)行技術(shù)交底，熟知每個設(shè)計環(huán)節(jié)。三是根據(jù)設(shè)計院的布置區(qū)域進(jìn)行相應(yīng)的場地平整處理以滿足設(shè)計相關(guān)規(guī)范。四是進(jìn)場道路的施工，光伏區(qū)域內(nèi)鋪設(shè)簡易碎石道路連接各陣列逆變器及開關(guān)站，布置簡潔。進(jìn)場道路為混凝土道路面寬4.0m ，道路轉(zhuǎn)彎半徑均不小于6.0m。五是對圖紙樁基礎(chǔ)的坐標(biāo)點(diǎn)進(jìn)行區(qū)域放線，放線需要采用基站式GPS 測量，保證放線的位置與設(shè)計圖中的坐標(biāo)相吻合，并確定樁基礎(chǔ)立柱的中心位置，彈出基礎(chǔ)縱橫向型鋼軸線。六是將鉆孔灌注樁根據(jù)灌注樁工藝流程注入基坑，使灌注樁與土層緊密結(jié)合起來，從而使地基更加牢固可靠，也能有效控制地基沉降，對土層產(chǎn)生壓實(shí)效果。七是場區(qū)內(nèi)直埋電纜的開挖，電纜管預(yù)埋與基礎(chǔ)施工應(yīng)緊密配合，防止遺漏和重復(fù)開挖。八是根據(jù)支架的安裝圖做好各檁條的表示，在現(xiàn)場根據(jù)表示對號安裝。根據(jù)設(shè)計院的圖紙，將支架的傾角調(diào)整到一定的傾角，傾角為水平面與檁條斜襯的夾角。支架的牢固度應(yīng)能承受相應(yīng)的荷載，及風(fēng)、雪等外來力量。九是將光伏組件安裝在光伏支架上，連接處用壓塊固定，并用螺栓緊固。安裝光伏組件時必須由兩人進(jìn)行安裝，做到輕拿輕放。十是用直流電纜將太陽能組件的接線端子連接起來，按照設(shè)計圖紙進(jìn)行多個組件的串聯(lián)，形成組串。接線時務(wù)必保證正負(fù)極的正確。

3.2 分布式光伏發(fā)電站施工

3.2.1 施工前準(zhǔn)備工作

熟悉施工圖紙:根據(jù)現(xiàn)場實(shí)際情況對圖紙進(jìn)行復(fù)核。

清點(diǎn)到場貨物:查看系統(tǒng)各部件是否齊全、輔材充足。

工具準(zhǔn)備:根據(jù)施工位置準(zhǔn)備好需要使用到的工具。

勞保佩戴:將安全防護(hù)裝置佩戴齊全。搭好各屋頂腳手架、鄰邊設(shè)施。準(zhǔn)備消防器材，安全急救設(shè)備。

3.2.2 熟悉設(shè)計

廠房的布置，系統(tǒng)的容量；電池板(類別、參數(shù)、數(shù)量等) ； 組用設(shè)計(一般20塊或22塊組件一審) ；匯流箱的數(shù)量、尺寸；電纜型號、數(shù)量、大??；逆變器，變壓器型號、數(shù)量、尺寸(逆變器輸出電壓須與箱變低壓側(cè)輸入電壓一致) ；并網(wǎng)柜數(shù)量、尺寸；監(jiān)控系統(tǒng)(有無大的液晶顯示屏，考慮電源) ；組件固定安裝形式；初步擬定的設(shè)備安裝位置及設(shè)備安裝數(shù)量；電纜走徑情況。

3.2.3 現(xiàn)場確認(rèn)

確認(rèn)安裝場地尺寸(實(shí)際尺寸與圖紙差異)，材料堆放位置；為施工方便，設(shè)備安裝需兼顧先后順序；確定匯流箱的安裝位置(綜合考慮布線、固定方式、陰影遮擋、施工難度) ；配電房的選定需根據(jù)廠區(qū)總體布置、設(shè)備數(shù)量、尺寸、擺放方式、間距要求來確定；電纜走線，確認(rèn)是否有現(xiàn)成管道或橋架能滿足電纜布線，選擇合適的電纜走徑以減少電纜用量；根據(jù)設(shè)計圖紙核實(shí)并網(wǎng)點(diǎn)位置；大顯示屏的安裝位置確認(rèn)(若有) ；電站接地位置確認(rèn)(盡可能使用原廠區(qū)的接地網(wǎng))。

3.2.4 施工方案與技術(shù)要求

在進(jìn)行分布式光伏電站項(xiàng)目建設(shè)前，首先要確定好項(xiàng)目的實(shí)施方案，并能夠明確項(xiàng)目施工技術(shù)的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。項(xiàng)目在實(shí)施過程中，要對建設(shè)的場地進(jìn)行嚴(yán)格的勘察工作，要嚴(yán)格堅持國家所實(shí)施的相關(guān)政策與標(biāo)準(zhǔn)要求進(jìn)行建設(shè)，如對分布式光伏發(fā)電所實(shí)施的屋頂，對其結(jié)構(gòu)、接入點(diǎn)等內(nèi)容進(jìn)行嚴(yán)格的勘察，對一些不符合標(biāo)準(zhǔn)的廠房結(jié)構(gòu)進(jìn)行加固工作，確保后期項(xiàng)目的實(shí)施能夠符合相關(guān)的荷載標(biāo)準(zhǔn)要求，由此可見，相關(guān)的技術(shù)工作人員必須擁有過關(guān)的基礎(chǔ)知識以及技術(shù)水平，確保項(xiàng)目的建設(shè)過程安全穩(wěn)定[3]。

4 光伏電站建設(shè)項(xiàng)目管理策略

4.1 加強(qiáng)對設(shè)備的安全檢查

在光伏電站項(xiàng)目的建設(shè)管理過程中，出現(xiàn)設(shè)備故障的情況是較為常見的，且會因?yàn)樵斐苫馂?zāi)而對人身安全及財產(chǎn)安全造成一定的損害。鑒于此，對于項(xiàng)目設(shè)備安全的檢查是非常重要的一項(xiàng)工作，首先要對光伏項(xiàng)目所需的組件廠家及廠家所具備的資質(zhì)進(jìn)行嚴(yán)格的審查，只有通過相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的組件及通過審查的廠家才能夠進(jìn)行使用；其次是光伏電站項(xiàng)目建設(shè)中所需要的設(shè)備儀器，特別是一些滿足相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的儀器，也應(yīng)提供相應(yīng)的材料證明及使用說明書等有效證件，確保光伏電站項(xiàng)目所需的組件在進(jìn)行組裝的過程具有科學(xué)性及完整性；最后對于光伏電站中的并網(wǎng)結(jié)構(gòu)來說，應(yīng)根據(jù)現(xiàn)場的實(shí)際組裝情況來進(jìn)行火災(zāi)自動報警裝置的安裝，并配置相應(yīng)的消防設(shè)備，最終確保整個光伏電站的運(yùn)行過程安全且穩(wěn)定[4]。

4.2 進(jìn)度控制對策

對項(xiàng)目的進(jìn)度進(jìn)行控制的過程中，可以從三個方面來完成。首先要制定出科學(xué)合理的管理措施。光伏電站項(xiàng)目在實(shí)施時，要結(jié)合現(xiàn)場的實(shí)際情況制定管理措施，借助其了解項(xiàng)目的施工順序，并能夠獲取相應(yīng)的施工數(shù)據(jù)。其次是制定出相應(yīng)的經(jīng)濟(jì)管理措施。光伏電站項(xiàng)目在建設(shè)的過程中，要確保項(xiàng)目中所采購的新材料、施工技術(shù)的使用效率能夠達(dá)到最高，且能夠根據(jù)光伏電站項(xiàng)目的建設(shè)工序制定出相應(yīng)的進(jìn)度控制措施。與此同時，還可以根據(jù)相應(yīng)的規(guī)定制定一套科學(xué)合理的獎懲制度，不僅能夠規(guī)范項(xiàng)目工作人員的施工規(guī)范，還能夠從根本上調(diào)動工作人員對于項(xiàng)目建設(shè)的熱情與積極性。

4.3 加強(qiáng)對運(yùn)營成本的管控

對于企業(yè)的具體測算工作來說，可以先制定出一套科學(xué)合理的整體成本預(yù)算方案，相關(guān)工作人員對于光伏電站的項(xiàng)目成本也能夠有個相應(yīng)的概念，對后期的項(xiàng)目施工可以作出合理的安排與調(diào)整。其次可以對光伏電站項(xiàng)目所需物資的采購過程進(jìn)行合理的控制，對于施工的材料及設(shè)備要做好相應(yīng)的使用規(guī)劃，避免其在后期因不合理的使用方式而造成資源的浪費(fèi)。最后還應(yīng)該制定出光伏電站項(xiàng)目的經(jīng)濟(jì)發(fā)展的應(yīng)對方法，利用合理有效的管理措施對項(xiàng)目的設(shè)計及建設(shè)進(jìn)行嚴(yán)格的控制，確保整個工程能夠在計劃工期內(nèi)完成，并保障建設(shè)過程的安全有效[5]。

4.4 光伏電站的管理和運(yùn)維

光伏電站的分層部署管理和運(yùn)維系統(tǒng)能夠有效地管理各個區(qū)域的光伏電站。通過這個系統(tǒng)，電站的管理部門能夠?qū)﹄娬镜倪\(yùn)行及收益情況全面了解，為后期的考核與管理措施奠定良好的基礎(chǔ)。在進(jìn)行電站項(xiàng)目各個地區(qū)監(jiān)測的工作中可利用無人機(jī)巡檢來進(jìn)行。除此之外，還可以使用無人機(jī)巡檢來完成對各個地區(qū)電站的監(jiān)測。要想讓一線工作人員遠(yuǎn)程協(xié)同運(yùn)維達(dá)到相關(guān)的目標(biāo)，可通過制定出較為個性化的運(yùn)維智能終端，使其能夠在進(jìn)行項(xiàng)目監(jiān)測工作的過程中可以與總部專家運(yùn)維團(tuán)進(jìn)行語音、視頻互動。不僅能夠降低對一線工作人員的壓力，還可以對項(xiàng)目工作崗位進(jìn)行合理的配置，最終使光伏電站項(xiàng)目的運(yùn)維效率得到有效的提升。

5 結(jié)語

對于光伏電站項(xiàng)目的建設(shè)來說，其管理工作對于整個工程的建設(shè)質(zhì)量、經(jīng)濟(jì)成本、運(yùn)行安全都有著重要的影響，只有完成科學(xué)合理的管理工作，才能夠確保在光伏電站項(xiàng)目建設(shè)的過程中降低經(jīng)濟(jì)成本，并提升其建設(shè)質(zhì)量。并能夠在光伏電站項(xiàng)目建設(shè)的過程中將其作用發(fā)揮到極致，確保光伏電站項(xiàng)目的建設(shè)能夠?yàn)槠髽I(yè)帶來更大的經(jīng)濟(jì)效益。