光伏電站建設施工要點及項目管理策略研究

國電電力發展股份有限公司和禹水電開發公司 尹 茁

1 引言

對于社會目前的發展來看，光伏電站建設已經成為目前的重點建設項目，由于光伏電站的建設屬于新能源技術應用，其發電效率與其他方式相比非常高效，能夠滿足當代人們日常生活及企業發展的用電需求。在進行光伏電站項目建設的過程中，還有很多問題應當需要解決。這就需要采取更有效的管理措施，確保后期的建設質量符合相關標準，保證設計和施工產品的成本可靠性和穩定，最終順利完成項目施工。

2 光伏電站概述

光伏電站是一種利用太陽能輻射能，通過光伏效應將光能轉化為電能的發電系統。其核心部件是光伏電池板，通過光伏電池板吸收太陽光，產生直流電。直流電通過逆變器等電力電子設備轉換為交流電，供給電網或用戶使用。自1954年貝爾實驗室發現光伏效應以來，光伏電站的發展已經歷了數十年。其作為一種清潔能源，具有零排放、可再生等優點。相較于傳統化石能源發電，其對環境的影響較小。同時，光伏電站的建設可以促進就業、改善能源結構、推動地方經濟發展。同時，分布式光伏和儲能技術的結合也將成為未來發展的重要方向。截至 2020年和 2021年年底，我國光伏發電裝機規模分別為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立發電光伏電站，而不帶蓄電池的則為并網發電光伏電站；其次被分成集中式光伏電站及分布式光伏電站兩種。在進行分布式光伏電站工程建設時，大多數情況會選擇規模相對較大的建筑中，如住宅區及商業建筑屋頂上，除此之外，也可在工業廠房及溫室中。而集中式光伏電站工程的建設則會出現在較為特殊復雜的地形中，如偏遠的荒漠、戈壁灘、山坡以及海面和沙灘等，其項目的建設特點主要以日光充足、項目占地面積大及視野開闊等。

2.2 光伏電站的發展現狀

光伏電站的應用領域正在不斷拓展。除了傳統的電力供應外，光伏電站還被廣泛應用于交通、建筑、農業等領域。例如，在公路、橋梁和隧道等交通設施中安裝光伏電池板，可以實現能源的自給自足；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；在農田中安裝光伏農業大棚，可以利用陽光進行發電和農業生產。

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展，光伏原材料供不應求，價格波動較大，這給光伏電站的建設和運營帶來了很大的不確定性。且不同地區的光伏原材料供應情況不同，有些原材料可能存在地區性的短缺或限制。

2.3.2 政府補貼

對于我國目前的光伏電站建設來說，其主要是由國家政府補貼來實施的，但是光伏電站后期所產生的經濟收益則是由各個地區的電價來決定的，太陽能在發電的過程中存在著較大的波動性，這將會給電力能源的經濟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，如耐候性、發電效率、抗逆性等，在建設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電效率，且由于光伏組件的質量問題會直接影響其性能和使用壽命。任何一個環節都有可能會對項目建設質量造成影響。在建設過程中，需要合理選擇和布局光伏組件，并保證其質量和安裝效果，同時定期進行維護和檢查，以保證光伏電站的高效穩定運行。

為了避免光伏電站組件因相互遮擋而發生故障，考慮到光伏電站所處的復雜外部環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 光伏電站建設施工要點

3.1 集中式光伏發電站施工

一是做好施工前的準備，包括場地的測量與放線，施工用電和用水、組件和設備的運輸及堆放等。二是與相關設計人員進行技術交底，熟知每個設計環節。三是根據設計院的布置區域進行相應的場地平整處理以滿足設計相關規范。四是進場道路的施工，光伏區域內鋪設簡易碎石道路連接各陣列逆變器及開關站，布置簡潔。進場道路為混凝土道路面寬4.0m ，道路轉彎半徑均不小于6.0m。五是對圖紙樁基礎的坐標點進行區域放線，放線需要采用基站式GPS 測量，保證放線的位置與設計圖中的坐標相吻合，并確定樁基礎立柱的中心位置，彈出基礎縱橫向型鋼軸線。六是將鉆孔灌注樁根據灌注樁工藝流程注入基坑，使灌注樁與土層緊密結合起來，從而使地基更加牢固可靠，也能有效控制地基沉降，對土層產生壓實效果。七是場區內直埋電纜的開挖，電纜管預埋與基礎施工應緊密配合，防止遺漏和重復開挖。八是根據支架的安裝圖做好各檁條的表示，在現場根據表示對號安裝。根據設計院的圖紙，將支架的傾角調整到一定的傾角，傾角為水平面與檁條斜襯的夾角。支架的牢固度應能承受相應的荷載，及風、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，按照設計圖紙進行多個組件的串聯，形成組串。接線時務必保證正負極的正確。

3.2 分布式光伏發電站施工

3.2.1 施工前準備工作

熟悉施工圖紙:根據現場實際情況對圖紙進行復核。

清點到場貨物:查看系統各部件是否齊全、輔材充足。

工具準備:根據施工位置準備好需要使用到的工具。

勞保佩戴:將安全防護裝置佩戴齊全。搭好各屋頂腳手架、鄰邊設施。準備消防器材，安全急救設備。

3.2.2 熟悉設計

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

3.2.3 現場確認

確認安裝場地尺寸(實際尺寸與圖紙差異)，材料堆放位置；為施工方便，設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廠區總體布置、設備數量、尺寸、擺放方式、間距要求來確定；電纜走線，確認是否有現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；根據設計圖紙核實并網點位置；大顯示屏的安裝位置確認(若有) ；電站接地位置確認(盡可能使用原廠區的接地網)。

3.2.4 施工方案與技術要求

在進行分布式光伏電站項目建設前，首先要確定好項目的實施方案，并能夠明確項目施工技術的相關標準。項目在實施過程中，要對建設的場地進行嚴格的勘察工作，要嚴格堅持國家所實施的相關政策與標準要求進行建設，如對分布式光伏發電所實施的屋頂，對其結構、接入點等內容進行嚴格的勘察，對一些不符合標準的廠房結構進行加固工作，確保后期項目的實施能夠符合相關的荷載標準要求，由此可見，相關的技術工作人員必須擁有過關的基礎知識以及技術水平，確保項目的建設過程安全穩定[3]。

4 光伏電站建設項目管理策略

4.1 加強對設備的安全檢查

在光伏電站項目的建設管理過程中，出現設備故障的情況是較為常見的，且會因為造成火災而對人身安全及財產安全造成一定的損害。鑒于此，對于項目設備安全的檢查是非常重要的一項工作，首先要對光伏項目所需的組件廠家及廠家所具備的資質進行嚴格的審查，只有通過相關標準的組件及通過審查的廠家才能夠進行使用；其次是光伏電站項目建設中所需要的設備儀器，特別是一些滿足相關標準的儀器，也應提供相應的材料證明及使用說明書等有效證件，確保光伏電站項目所需的組件在進行組裝的過程具有科學性及完整性；最后對于光伏電站中的并網結構來說，應根據現場的實際組裝情況來進行火災自動報警裝置的安裝，并配置相應的消防設備，最終確保整個光伏電站的運行過程安全且穩定[4]。

4.2 進度控制對策

對項目的進度進行控制的過程中，可以從三個方面來完成。首先要制定出科學合理的管理措施。光伏電站項目在實施時，要結合現場的實際情況制定管理措施，借助其了解項目的施工順序，并能夠獲取相應的施工數據。其次是制定出相應的經濟管理措施。光伏電站項目在建設的過程中，要確保項目中所采購的新材料、施工技術的使用效率能夠達到最高，且能夠根據光伏電站項目的建設工序制定出相應的進度控制措施。與此同時，還可以根據相應的規定制定一套科學合理的獎懲制度，不僅能夠規范項目工作人員的施工規范，還能夠從根本上調動工作人員對于項目建設的熱情與積極性。

4.3 加強對運營成本的管控

對于企業的具體測算工作來說，可以先制定出一套科學合理的整體成本預算方案，相關工作人員對于光伏電站的項目成本也能夠有個相應的概念，對后期的項目施工可以作出合理的安排與調整。其次可以對光伏電站項目所需物資的采購過程進行合理的控制，對于施工的材料及設備要做好相應的使用規劃，避免其在后期因不合理的使用方式而造成資源的浪費。最后還應該制定出光伏電站項目的經濟發展的應對方法，利用合理有效的管理措施對項目的設計及建設進行嚴格的控制，確保整個工程能夠在計劃工期內完成，并保障建設過程的安全有效[5]。

4.4 光伏電站的管理和運維

光伏電站的分層部署管理和運維系統能夠有效地管理各個區域的光伏電站。通過這個系統，電站的管理部門能夠對電站的運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。在進行電站項目各個地區監測的工作中可利用無人機巡檢來進行。除此之外，還可以使用無人機巡檢來完成對各個地區電站的監測。要想讓一線工作人員遠程協同運維達到相關的目標，可通過制定出較為個性化的運維智能終端，使其能夠在進行項目監測工作的過程中可以與總部專家運維團進行語音、視頻互動。不僅能夠降低對一線工作人員的壓力，還可以對項目工作崗位進行合理的配置，最終使光伏電站項目的運維效率得到有效的提升。

5 結語

對于光伏電站項目的建設來說，其管理工作對于整個工程的建設質量、經濟成本、運行安全都有著重要的影響，只有完成科學合理的管理工作，才能夠確保在光伏電站項目建設的過程中降低經濟成本，并提升其建設質量。并能夠在光伏電站項目建設的過程中將其作用發揮到極致，確保光伏電站項目的建設能夠為企業帶來更大的經濟效益。