华东院陈家国:屋顶光伏电站从设计到建设如何把控质量
第二届分布式光伏嘉年华于4月18日在杭州召开,本次会议由由中国光伏行业协会、光伏們联合主办。华东勘测设计研究院建筑院电气室副主任陈家国出席大会并作发言。
以下为发言实录:
尊敬的各位领导及光伏界的各位同仁大家好,很高兴今天能有机会在这里跟大家分享一下参与光伏电站设计建设的一些想法,
在这之前请允许我简单介绍一下我们华东勘测设计建设院的概况。华东勘测设计研究院的总部在杭州,在四川、云南、福建、安徽等地都设有分支机构,在海外也有不少分支机构。
华东院最先是以水电站为主业,经过多年的转型与多元发展,现已形成了以国内国际两大市场水电与新能源、城市建设与环境发展、大坝与工程安全为主要领域,以勘测设计、工程总承包、投资为主要业务的国际工程公司。
关于光伏这一块,华东院于2007年开始进入这个领域,主要是做设计,一开始做屋面的分布式项目,在2012年我院进行了光伏项目的投资,主要是一些地面电站的建设,当然也有一些分布式项目。
下面我简单地讲一下分布式设计与施工中的常见问题我再提一些建议,因时间关系我尽量简单减少一下,在设计阶段分布式光伏有一个前期的市调收集的过程,因为光伏的载体是建筑物,我们需要将原来建筑物的资料尽可能地收集齐,但很多老厂房的图纸都找不到了,或没有电子版的图纸,这对于前期的资料收集工作是有一定难度的。
建筑物的现状调查及维护情况,还有周边建筑分布情况,因为这主要是避免遮挡,除了自己项目建设中的建筑物相互遮挡情况,边上的建筑物对项目的影响也要进行调查。还有环境污染源的调查,因为工商业屋顶建设分布式项目存在一个环境问题,有一些企业的排放物对光伏板会影响一定的污染,还有并网接入条件、企业用电负荷曲线、企业用电电价,我们往往只能收集到企业前面一两年每个月的电费情况,其实用电负荷曲线是需要其生产工艺去分析的。企业的用电电价对于我们的投资收益而言是非常重要的元素。
在项目设计的阶段有一个荷载校验对项目是非常关键的,在光伏电站的设计规范里对于建筑物的荷载校验有强制性要求,应满足建筑物结构及电器安全。我们的荷载校验是根据项目的图纸来进行校验,但在做项目的过程当中发现很多项目在图纸上看情况还可以,事实上现场发现与图纸不相符。因为我们在电子化出图因为设计变更也比较频繁,很多时候我们拿到的图纸并不是建筑物最终实施的图纸,所以设计院在设计的过程当中一定要以负责任的态度,单单是拿到这张图纸出报告证明可行,但是否可行还需要仔细复核一下。
某厂房从图纸上看情况还可以,但现场看维护情况非常差,像这种厂房,简单地通过图纸复核它是否够或做一个简单的加固,这都是非常不安全的。
组件选型,行业里边有很多组件的厂家和专家都比较专业了,我们作为项目应用,现在主要还是以晶硅为主,这两年单晶硅也比较多。
逆变选型,分为集中式、组串式和集散式。
屋面分布式项目对于工商业屋顶大规模就有升压变,户用没有升压变,升压变主要有两种类型,一种是油变,占地小,价格低,维护不便。采用欧变,价格稍高但配置灵活。
分布式项目的平面及系统设计,组件的布置主要要考虑现场条件以及当地的气象、太阳能资源,光伏组件性能、确定组件方针的布局、朝向、倾角,我们选择最佳倾角安装能够有最大的发电量。有时为了追求安装能量,进行技术经济比较,如果倾角放低增加安装能量,让整个项目投资收益更好的时候也可以考虑降低角度安装的。彩钢瓦屋面采用夹具安装可以不破坏屋面的防水。
关于系统设计最主要有两个方面:安全可靠、经济合理。
安全方面,现在有几个方面,一是结构安全,二是消防安全,三是后期运维人员的安全,四是电站财产安全。
结构安全方面,我们在前期进行荷载复核时一定要以负责任的态度,现场的建筑情况与图纸是否相符,是否要进行必要的检测工作,因为很多厂房的年限较久,保护情况较差。
消防安全,因为建筑物本身有严格的消防要求,但我们增加了光伏上去后,首先是不可破坏原有的消防设施,增加的配电房、逆变器室也要增加必要的消防设施。
设备选型,分布式项目,还有其他设备都要考虑防火方面。
运维人员安全,有时候为了追求容量,运维通道、屋面边缘无设计栏杆,后期运维人员非常不方便,不安全。还有一些破屋顶很难设置栏杆。
经济合理,这是整个作为投入项目非常关键的,设备的质量首先要可靠,且具有很高的性价比。
第二,在施工过程当中的常见问题,这是我们接触过的项目,分布式项目从规模上讲可以分为工商业屋顶的项目,工商业屋顶的项目是需要出图纸的,目前为了追求短平快,很多项目没有经过设计就直接现场施工了,仅仅画一些草图就做了,到了后期验收之后再拿一个图让设计院补一个流程。在实施的过程当中如果没有进行合理的设计,最终电站的质量也很难保证。
施工管理不到位,因为光伏施工队伍是很多原来没有光伏没有经验,现场管理工作做不好的话质量影响很大。如组件的搬放都是有要求的,有一些现场施工人员脚踏组件的情况也时有发生。
最常见的一个问题是很多光伏项目的屋顶没有做接地线,仅仅是用铝合金支架与屋面连接之后就认为能够满足要求,很多时候是达不到要求的,按规定应用专用的接地线与组件的接地孔连接,最后与建筑物的防雷接地孔连接。
如何加强分布式光伏质量把控,第一是可科学设计,排除设计阶段可能存在的安全问题、性能问题、浪费问题。第二是因地制宜选择设备,充分考虑光伏系统中各个设备的完美匹配,第三是严格是现场管理,选择有经验负责任的施工加快,第四是定期排查定期清洁。
分布式光伏的系统优化建议,对于遮挡严重的地方可以选择弱光性好的组件有助于减低弱光损失,选择温度系数低的组件有助于减小温度损失,选择高效逆变器及变压器,减小逆变器及变压器损失,合理选择电缆截面,优化电缆辐射路径,提高组件风险设计,对组件按实测参数进行分流分档。我简单就讲这么多,谢谢!
(能见App根据发言整理,未经本人审阅)
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