屋頂分布式光伏項目設計質量控制要點分析

吳慕丹

中國能源建設集團江蘇省電力設計院有限公司 南京 211102

近年來，隨著國家3060 目標的提出，對構建以新能源為主體的電力系統支持力度較大，各發電企業對光伏、風電和儲能等項目的投資加快。抽水蓄能、海上風電，以及中西部地區的風光儲一體化等重大項目的實施，對構建新能源為主體的電力系統有著積極的作用。其中屋面分布式光伏由于建設地點分散、項目主體多，以及各個項目的實施千差萬別、投資額度小，一直被忽略，反而一些民營企業在相關項目的開發建設中攻城略地，勢頭強勁。

在新能源為主體的電力系統中，分布式光伏作為不可或缺的組成部分[1-2]，理應被重視。由于新能源的發電不確定性較大，往往存在裝機容量大、出力系數小的問題，分布式光伏作為電網的有效補充，其在電力系統中的地位不容小覷。我國有著大量的廠房、汽車產業園、學校、政府機構等公共屋頂資源，如果對其進行有效利用，應用潛力巨大。但因屋頂分布式光伏往往不需要核準，僅備案即可進行后續的開發建設工作，在建設過程中不規范、不合規的現象屢有發生。因此，在建設過程中需要對質量進行有效控制、降低設計質量風險。

1 前期現場踏勘需要關注的幾個問題

1.1 屋面建設條件

用于屋頂分布式光伏建設的屋頂千差萬別，有混凝土屋面、彩鋼瓦屋面、TPO 柔性屋面等。對于混凝土屋面，由于新增荷載基本不超過原有結構的重力荷載代表值的5%，一般僅需出具荷載證明。而其他屋面則有所限制。例如，彩鋼瓦屋面是否有銹蝕、銹蝕嚴重與否、屋面的業主單位和使用單位是誰，是否對屋面建設光伏有異議？一些軍工倉庫和潔凈廠房屋頂就不宜建設屋頂分布式光伏項目。

1.2 屋面載荷復核

對于各類屋面，在可研階段均需委托有資質的單位進行載荷復核；請第三方加固實施單位進行現場踏勘，估算加固工程量及報價。否則后續很可能出現加固實施量與設計人員預估量差異巨大的情況。

1.3 地面電氣設備的擺放

對于大部分分布式光伏來說，一般為10kV 接入或400V 低壓接入，地面新增的電氣設備擺放一般在原有場區的配電室內，室外主要是新增的SVG、電纜溝等。由于原有場區基本都在進行生產經營性活動，電氣設備的擺放及電纜的走向、是否需要破路等都需前期踏勘時與建設方及產權單位和使用單位協調好，最好簽訂正式書面資料進行確認，避免后期實施過程中進行大調整。

2 設計質量管理風險點

2.1 項目所在地對加固實施方案的管理流程

目前，大部分分布式光伏項目的加固一般委托加固設計單位出圖進行實施即可。但由于國家對安全生產工作的不斷重視，部分地區要求新增屋面分布式光伏項目的加固實施按照既有建筑的改造進行管理，加固設計圖紙需經政府委托的圖紙審查單位審查合格才能實施，導致加固設計量增加，加固的價格與可研階段差別較大。

2.2 加固實施的多樣化

對于大量進行生產經營活動的廠房來說，后續加固工作會對原有生產經營活動造成影響。因此，僅能在夜間等生產間隙進行加固施工，導致費用增加。

2.3 廠房銹蝕

隨著較好的屋頂資源被開發殆盡，一些銹蝕屋面的廠房也逐漸進入開發建設屋頂分布式光伏的視野。而廠房屋面彩鋼瓦銹蝕對后續施工活動的安全開展不利，因為銹蝕后的彩鋼瓦往往需要除銹、防腐甚至更換，而這部分費用往往在可研階段并沒有考慮進去，導致實施過程中這部分費用無人承擔而出現扯皮，拖延項目進度。

3 設計質量控制措施

3.1 針對結構加固的應對措施

（1）委托有資質的鑒定單位對廠房結構進行現場鑒定，出具鑒定報告并提供給加固設計單位；

（2）與當地住房建設部門聯系是否需要進行圖審，如果需要圖審，則應與圖審中心取得聯系，獲得既有屋面改造加固的具體審批流程和審查規范，依照現行國家規范進行設計- 圖紙審查- 獲得圖審意見- 完善圖紙。在最終審查后的圖紙的量統計基礎上進行加固施工詢價，然后加固實施。

（3）不必進行圖審的地區，應委托有資質的加固設計單位在鑒定單位提供的鑒定報告基礎上，進行加固設計工作，最后對加固設計圖紙開專家評審會提出評審意見。

（4）依照加固設計圖紙，對加固施工進行詢價，在得到建設方認可后開展加固施工工作。

3.2 針對廠房銹蝕的應對措施

彩鋼瓦屋面銹蝕處理流程：由建設單位委托有資質的屋面鑒定單位對目前廠房屋面銹蝕情況進行現場鑒定，出具鑒定報告；重點對屋面彩鋼瓦設計使用年限、彩鋼瓦屋面已使用年限和剩余使用年限、屋面彩鋼瓦銹蝕現狀及程度、彩鋼瓦厚度及除銹后厚度，以及除銹后能否滿足后續光伏發電工程施工期載荷（臨時荷載，由施工單位提供）和運行期載荷（永久荷載，由設計單位提供）的承載要求等進行評估，給出結論性意見，依此進行下一步工作。

若鑒定報告認為除銹后的彩鋼瓦狀態不符合后續施工期和運行期載荷的承載要求，則需更換光伏布置區域的彩鋼瓦，由建設單位委托相關單位實施。若鑒定報告認為除銹后的彩鋼瓦狀態符合后續施工期和運行期載荷的承載要求，則需建設單位委托相關單位對屋面彩鋼瓦銹蝕區域進行除銹、防腐處理：

（1）建設單位需書面明確屋面生銹處理面積，即生銹處理是屋面光伏區域面積還是生銹屋面的建筑面積；

（2）除銹處理范圍：大面積除銹，即對彩鋼瓦進行全面除銹、防腐處理，目前市場價約35～45 元/ m2，此報價不含除銹后彩鋼瓦損壞、漏水等需要更換彩鋼瓦的部分；小面積除銹，即對屋頂夾具所在的波峰進行除銹、防腐處理，目前市場價約10～15 元/ 個，此報價不含除銹后彩鋼瓦損壞、漏水等需要更換彩鋼瓦的部分。

（3）最后，需請建設單位與廠方產權單位溝通協調好屋面銹蝕情況及處理措施，便于后面施工作業面的開展，以避免由于影響工作面造成的工期延誤等。

4 結論

屋頂分布式光伏由于點散面廣，實施起來頗有難度，但相信隨著國家對分布式光伏開發的重視和設計企業等參建單位的重視，其開發建設流程會越來越規范化。