光伏電站機(jī)電安裝工藝及常見問題處理

樊政

摘 要：作為一種新興技術(shù)，光伏發(fā)電在電力產(chǎn)業(yè)具有良好的發(fā)展前景，提高光伏電站機(jī)電安裝質(zhì)量，關(guān)鍵在于對(duì)技術(shù)工藝的合理化應(yīng)用。本文以光伏電站機(jī)電安裝為探討主題，分析安裝光伏組件支架、直流柜和逆變器柜柜體的技術(shù)方法，從光伏組件功率衰減、光伏陣列的遮陰影響兩方面闡述安裝施工中的常見問題，并提出把控組件采購質(zhì)量、采取科學(xué)遮陰措施的應(yīng)對(duì)策略。

關(guān)鍵詞：光伏電站;機(jī)電安裝;工藝

引言：近年來，社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展速度逐步加快，對(duì)電力能源的需求量大幅提升。相比于傳統(tǒng)的化石燃料發(fā)電方法，太陽能發(fā)電清潔性、可再生的優(yōu)勢(shì)特點(diǎn)更為顯著。對(duì)大量的多晶硅、單晶硅電池組加以利用，形成光伏組件，再組成光伏方陣，即可通過太陽光照射形成電流與電壓，這是光伏電站的基本運(yùn)行原理，要將其優(yōu)勢(shì)性能充分發(fā)揮出來，還需注重對(duì)相關(guān)機(jī)電安裝工藝的掌握與運(yùn)用。

1光伏電站機(jī)電安裝工藝

1.1光伏組件支架安裝

在安裝支架前，需對(duì)支架的標(biāo)高、基礎(chǔ)位置等預(yù)先校驗(yàn)，明確其安裝成型后傾斜角度的大小。在安裝過程中，應(yīng)對(duì)鐵件質(zhì)量予以嚴(yán)格把控，確保其處于整潔、干燥的使用狀態(tài)。以先下后上的順序安裝支架，工作人員不得用力敲打組件，或是在安裝現(xiàn)場(chǎng)氣割擴(kuò)孔、鉆孔。在完成少數(shù)部位的焊接作業(yè)后，應(yīng)及時(shí)檢驗(yàn)其牢固性，并將周邊清理干凈，做好防腐處理。將支架予以固定時(shí)，應(yīng)注意對(duì)螺栓的處理，彈簧墊片、螺母、平墊片等均需按照具體要求加以緊固，做好調(diào)平與校正[1]。

1.2直流柜和逆變器柜柜體安裝

直流柜與逆變器柜的安裝也是光伏電站機(jī)電安裝中的要點(diǎn)內(nèi)容，在開展現(xiàn)場(chǎng)安裝作業(yè)時(shí)，需預(yù)先做好柜底槽鋼的安裝作業(yè)，確保位置、水平校驗(yàn)準(zhǔn)確，焊接牢固。在安裝柜體時(shí)，應(yīng)在就位階段著重控制好垂直度，根據(jù)具體的設(shè)計(jì)規(guī)定把控安裝柜體的方向，然后穩(wěn)定連接柜體與基礎(chǔ)槽鋼。通常情況下，可以采取搭橋式的安裝方法連接柜體與槽鋼，并在其兩頭上分別焊接一塊扁鐵，這樣便于特殊情況下遷移處理柜體。在就位處理階段，需要對(duì)柜門上的開關(guān)把手、銘牌、儀表以及把手等予以保護(hù)處理，尤其是柜內(nèi)的專用接地銅排需連接到接地體上。在直流柜內(nèi)進(jìn)行接線作業(yè)時(shí)，應(yīng)斷開柜內(nèi)所有的空氣開關(guān)，以及匯流箱內(nèi)的空氣開關(guān)，防止出現(xiàn)漏電事故[2]。

2光伏電站機(jī)電安裝常見問題

2.1光伏組件功率衰減

功率衰減是光伏組件實(shí)際使用過程中的一種常見問題，對(duì)整個(gè)電站的計(jì)算發(fā)電量也會(huì)造成直接影響。一般情況下，若需要對(duì)光伏電站的發(fā)電量進(jìn)行計(jì)算，往往需要參照預(yù)期的有關(guān)參數(shù)標(biāo)準(zhǔn)即可，但受到組件衰減問題的影響，基準(zhǔn)數(shù)據(jù)與實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)普遍不一致，且存在較大差異。而在日常安裝、管理光伏電站內(nèi)各類機(jī)電設(shè)備的過程中，往往會(huì)忽視這一問題現(xiàn)象。運(yùn)行功率的衰減不僅會(huì)削弱光伏組件的使用性能，還會(huì)給整個(gè)光伏電站的供電作業(yè)造成不可忽視的重要影響。

2.2光伏陣列的遮陰影響

太陽照射是光伏發(fā)電系統(tǒng)發(fā)電的主要能量來源，但在實(shí)際運(yùn)行過程中，若周邊建筑物、高大樹木遮擋了照射到光伏陣列上的陽光，則會(huì)形成遮陰現(xiàn)象，進(jìn)而給光伏發(fā)電造成一定影響，在遮陰現(xiàn)象較為嚴(yán)重的情況下，不僅會(huì)使得光伏電站的輸出功率大幅降低，還可能導(dǎo)致最大功率點(diǎn)跟蹤失效，甚至形成熱斑效應(yīng)。當(dāng)光伏陣列受到外部因素的遮陰影響時(shí)，內(nèi)部發(fā)電系統(tǒng)失配，進(jìn)而形成熱斑，導(dǎo)致太陽能系統(tǒng)輸出功率顯著下降，光伏發(fā)電的發(fā)電效率也會(huì)受到不同程度的影響。若熱斑效應(yīng)較為嚴(yán)重，則會(huì)使得整個(gè)光伏組件模塊的實(shí)際使用壽命大幅減少。若忽視了對(duì)遮陰問題的處理，很可能會(huì)影響或削弱光伏發(fā)電系統(tǒng)運(yùn)行的可靠性、安全性，以局部遮陰為例，在P-V 特性作用下，光伏陣列會(huì)形成多個(gè)極值點(diǎn)，導(dǎo)致對(duì)最大功率的跟蹤失去效用[3]。

3光伏電站機(jī)電安裝問題的處理措施

3.1嚴(yán)格把控光伏組件采購質(zhì)量

對(duì)光伏組件的采購質(zhì)量予以嚴(yán)格把控，是提高光伏電站整體機(jī)電安裝質(zhì)量水平的基礎(chǔ)與關(guān)鍵所在，對(duì)于工作人員來說，應(yīng)充分意識(shí)到優(yōu)化光伏組件的質(zhì)量與使用性能的必要性，確保其與光伏電站系統(tǒng)相匹配。在選擇與采購光伏組件的階段，需嚴(yán)格參照有關(guān)的質(zhì)量要求與技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)于大批量組件的選購，應(yīng)選擇有信譽(yù)和質(zhì)量保證的供應(yīng)商。在此基礎(chǔ)上，科學(xué)把握光伏電站各類機(jī)電設(shè)備安裝作業(yè)的需求，貼合整體安裝規(guī)模、大小、數(shù)量等實(shí)際情況，完善組件的采購方案，保證其完美匹配整個(gè)系統(tǒng)的架構(gòu)。與此同時(shí)，若組件安裝過程中出現(xiàn)不匹配問題，則應(yīng)邀請(qǐng)專業(yè)的質(zhì)量檢測(cè)人員，嚴(yán)格檢測(cè)所用光伏組件的質(zhì)量情況，并對(duì)其匹配性加以審核。若組件質(zhì)量或適配性不滿足標(biāo)準(zhǔn)要求，則應(yīng)予以更換處理。

3.2采取全面預(yù)防遮陰現(xiàn)象的合理措施

要避免光伏發(fā)電系統(tǒng)的正常運(yùn)行受到遮陰現(xiàn)象的影響，還需對(duì)遮陰問題的處理提高重視，在機(jī)電設(shè)備安裝作業(yè)前，采取科學(xué)可行的處理措施預(yù)防這一問題。例如，當(dāng)遮陰現(xiàn)象較為嚴(yán)重時(shí)，最大功率跟蹤會(huì)失效，那么針對(duì)這一問題，可以以對(duì)新型最大功率算法的研究作為切入點(diǎn)，有效解決跟蹤實(shí)效現(xiàn)象。在對(duì)現(xiàn)有的最大功率算法進(jìn)行改進(jìn)與完善時(shí)，應(yīng)附加全局搜索功能，以便出現(xiàn)跟蹤失效問題時(shí)，實(shí)現(xiàn)對(duì)具體情況的深入了解。除此以外，還需著重研究光伏發(fā)電系統(tǒng)現(xiàn)有的陣列結(jié)構(gòu)，借助于科學(xué)合理的改進(jìn)處理方案，重新優(yōu)化太陽能陣列結(jié)構(gòu)，以提高整個(gè)光伏電站的運(yùn)行效率。近年來，并網(wǎng)發(fā)電結(jié)構(gòu)在光伏電站的建設(shè)運(yùn)行中得到廣泛應(yīng)用，作為一種新型的陣列結(jié)構(gòu)，其內(nèi)部含有相互獨(dú)立的光伏組件，且每個(gè)組件也具備相互獨(dú)立的MPPT控制器，以實(shí)現(xiàn)對(duì)最大功率點(diǎn)的精準(zhǔn)跟蹤。將這種新型組件運(yùn)用到光伏發(fā)電系統(tǒng)中，可以獨(dú)立控制每個(gè)模塊的最大功率，避免不匹配的光伏組件出現(xiàn)過大的消耗問題。與此同時(shí)，其還能夠有效削弱遮陰現(xiàn)象對(duì)系統(tǒng)發(fā)電產(chǎn)生的不良影響。

結(jié)束語：優(yōu)化光伏電站機(jī)電安裝質(zhì)量，不僅需要依托于對(duì)相關(guān)安裝技術(shù)工藝的靈活運(yùn)用，也涉及到對(duì)各個(gè)施工作業(yè)環(huán)節(jié)的質(zhì)量管理。在安裝光伏組件、直流柜、逆變器柜等要點(diǎn)設(shè)備設(shè)施時(shí)，應(yīng)注意對(duì)細(xì)節(jié)部分的有效把控，嚴(yán)格按照安裝規(guī)范進(jìn)行操作，結(jié)合光伏發(fā)電系統(tǒng)的實(shí)際運(yùn)行情況，采取全方位預(yù)防遮陰現(xiàn)象的有效措施，重點(diǎn)把控組件選購質(zhì)量，提高光伏電站機(jī)電安裝技術(shù)水平。

參考文獻(xiàn)：

[1]段增權(quán)，劉杰.探討光伏電站設(shè)備安裝管理的影響要素及改進(jìn)措施[J].現(xiàn)代工業(yè)經(jīng)濟(jì)和信息化，2020，10（08）：106-107.

[2]顧濤.基于EPC模式下光伏電站建設(shè)過程的項(xiàng)目管理研究[J].建筑技術(shù)開發(fā)，2020，47（16）：61-62.

[3]劉征.光伏電站設(shè)備安裝管理影響因素及解決措施[J].設(shè)備管理與維修，2018（06）：7-8.

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