安装光伏发电系统施工技术保障分析

摘要：光伏发电系统是利用光伏组件半导体材料的“光伏效应”将太阳光辐射能直接转换为电能的一种新型发电系统，是一种可再生能源系统工程，具有专业、科学、前沿性，需具备一定的施工经验和专业资源方可顺利施工。以某商贸城三期市场I区块太阳能光伏发电系统工程为例，重点分析了这一光伏与建筑一体化的并网型光佚发电系统的安装施工技术要点，旨在通过施工经验的总结，为技术改进提供依据。

关键词：光伏发电；施工技术；再生能源

中图分类号：TB　文献标识码：A　文章编号：1672-3198(2011)04-0265-01

1、工程概况

光伏发电系统是利用太阳电池半导体材料的“光伏效应”将太阳光辐射能直接转换为电能的一种新型发电系统。某国际商贸城三期太阳能发电系统采取并网发电的运行方式，预计建成后的总容量为1.295兆瓦，太阳电池方阵的总安装面积约为14，300平方米。该系统每个屋顶安装区域对应独立的并网点(单一系统的故障不会对其他子系统造成影响，以提高整体的运行高效性和稳定性)，视为八个子系统。其中位于建筑屋顶最北端的两个子系统容量相同(即1、5区域)，其余六个子系统容量相同(即2、3、4、6、7、8区域)。1、5子系统各安装185WP光伏组件800块，布置方式为东西向每排25块光伏组件，南北向共32排。串并联方式为每排的25块串联成一条光伏支路，每16条光伏支路汇入一台直流汇线箱。在外部环境具备发电要求的情况下，每个子系统光伏阵列经过两台直流汇线箱汇入交直流控制柜直流输入端，然后介入逆变器直流输入端。直流电能经逆变器转化为与电网同步并满足电能质量标准要求的交流电后，经交直流配电柜的交流输出端并入电网，与电网并联运行，共同为建筑负载供电。与1、5子系统不同的是，其余六个子系统则各安装同型光伏组件900块，南北向共36排，每12条光伏支路汇入一台直流汇线箱。为保证供电的持续稳定，本项目中外部电网与太阳能发电系统并联运行，二者实时进行动态补充。

2、前期准备阶段

2.1确立并网方案

结合招标文件要求，确立并网方案。某国际商贸城兆瓦级光伏发电系统在采用直接并网方案的同时，还需具有逆功率保护功能，即不允许多余电能馈入电网，太阳能系统产生的电能必须在指定范围内完全消耗。

2.2合理安装设计

本工程选择具有极其丰富光伏系统设计经验的各专业设计师负责设计工作。从设计方案到施工图每个阶段都必须经过集体评审通过，并由相关责任人、技术总监把关签名确认。设计过程中要精确计算各设备性能之间的配置，确保其系统运行性能达到最佳状态。如光伏组件总体布置方案，就是结合某国际商贸城三期工程的规划和招标文件提供的基础材料确定的，即“分散布置、集中展示”，采用与建筑物相结合的建设思路，将光伏系统结合主体工程屋顶停车场顶部结构进行安装。

2.3部件材料选型

在系统部件材料选型上，除了关注美观性、先进性、稳定性、展示性，效率高、寿命长、适用大范围气候变化等特性外，还强调安装的方便。同时，还有所选材料的安全问题，如所有电缆采用阻烯、抗紫外线型软铜芯电缆；所有配电线槽采用壁厚大于1mm的冷轧钢板加工，表面做热镀锌防腐处理，并涂有防火涂层。配电线槽间采用配套连接片进行连接，并配合跨接铜带；光伏阵列支架采用Q235材料国标型号材加工，表面做防腐处理，满足长期室外使用要求，抗风等级40m/s，组件间连接采用不锈钢螺栓等。可见，部件材料的合理选型，也有助于安装的顺利施工。

3、安装施工阶段

3.1规范施工过程

严格按国家相关规范和设计文件、设计图纸施工。加强现场质量自检工作，强化第一线质量检查制度，分项工程安装完毕进入下一道工序前，实行自查互查和管理层验收制度，查验合格办理签证后方可进行下道工序施工。光伏阵列安装工艺流程为先将钢构件吊装就位、再进行安装、测量、校正三角斜撑，接着安装固定太阳能板檩条，最后再安装光伏组件。

3.2完善施工细节

如为本系统可靠运行而设的防雷保护系统，施工时必须严格每一个细节，像在光伏阵列安装避雷针阵，并与钢结构避雷带良好连接；将设备外壳良好接地，外露电缆线槽良好接地}另外还有直流侧和交流侧均设置多极防雷保护装置，系统所有出入口处均设有防雷装置等。可见任一环节的疏忽，都有可能埋下严重安全隐患。

3.3重点部位强化

如安装屋顶钢结构檩条与光伏组件支架的连接件，安装不锈钢螺栓、光伏组件支架、光伏组件支架时，除了要完备屋顶钢结构光伏支架固定支座施工图，同时需派驻具有钢结构车富设计和施工经验的工程师，到现场配合深化设计并组织协调施工。另外，还有并网电费接线端子的制作和电费接线；整个光伏发电系统的通讯系统的连接；根据每个并网点处低压母线电流传感器安装位置，接入交流控制柜以完成逆功率保护功能；对光伏系统电费线路经过的路径位置和过墙、过楼板的预留孔洞的定点和施工检查等。

3.4随时组织协调

开工前和安装过程中，项目经理负责组织各相关专业人员参加建筑工程协调例会，解决和处理跟其他各专业的接口问题。光伏发电系统安装时，还要密切与本工程的土建、电气、钢结构等施工单位联系，处理好交叉作业和工序交接的关系。

4、检验复核阶段

4.1适时监测到位

建立完备的监测系统，包括气象数据与系统运行数据的采集，环境数据主要有辐照、环境温度和组件温度数据，还可根据情况增加风速、风向、直射、散射等其他气象信息。系统将采集到的数据反馈至电力监控室，并进行分类归档统计。适时监测不仅保证了系统运行的可溯性，也为系统分析和优化提供基础信息，有助于技术完善。

4.2技术复核验收

对已施工完成的各项安装工序，都必须进行复核检查，防止错漏。凡分项工程的施工结果被后道施工所覆盖，均应进行隐蔽工程验收。隐蔽验收结果必须填写《隐蔽工程验收记录》，作为档案资料保存。另外，还有安装过程和系统调试检验，前者指在安装过程中组织对产品进行逐个检验和测试，确保每件产品均达到技术标准要求；后者指系统安装完成后进行设备调试，在工程监理师的监证下检查各设备的技术性能和技术参数，如发现有不符合规定要求的情况，先分析其原因再进行处理。

5、结　语

除了以上施工技术要点，本工程得以顺利施工，还离不开以下几方面的支持。’

5.1人员支持

因为光伏发电系统安装的特殊性，需组织专业、精干人员负责施工。选择了公司内精干人员参加项目建设，才能保证项目技术人员的需求。

5.2技术支持

在本工程项目部下设技术委员会、技术总监、技术负责人，与安装工程相关的部组包括系统设计组、质检组、现场安装部、安全检查组、环保监督组。各部、组做到专业化组织和管理，技术上层层把关，严防疏漏，以保证项目所需的各种专业技术力量。

5.3管理支持

建立施工全过程的质量管理体系，对工程施工实施质量预控法，让每一位施工人员心中有标准、有准则。在施工过程中，严格培训、考核、技术交底、技术复核、“三检”制度的管理工作。同时，配合实行质量重奖重罚制度，以确保质量控制体系的有效运行。

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