屋顶分布式光伏项目设计质量控制要点分析

吴慕丹

中国能源建设集团江苏省电力设计院有限公司 南京 211102

近年来，随着国家3060 目标的提出，对构建以新能源为主体的电力系统支持力度较大，各发电企业对光伏、风电和储能等项目的投资加快。抽水蓄能、海上风电，以及中西部地区的风光储一体化等重大项目的实施，对构建新能源为主体的电力系统有着积极的作用。其中屋面分布式光伏由于建设地点分散、项目主体多，以及各个项目的实施千差万别、投资额度小，一直被忽略，反而一些民营企业在相关项目的开发建设中攻城略地，势头强劲。

在新能源为主体的电力系统中，分布式光伏作为不可或缺的组成部分[1-2]，理应被重视。由于新能源的发电不确定性较大，往往存在装机容量大、出力系数小的问题，分布式光伏作为电网的有效补充，其在电力系统中的地位不容小觑。我国有着大量的厂房、汽车产业园、学校、政府机构等公共屋顶资源，如果对其进行有效利用，应用潜力巨大。但因屋顶分布式光伏往往不需要核准，仅备案即可进行后续的开发建设工作，在建设过程中不规范、不合规的现象屡有发生。因此，在建设过程中需要对质量进行有效控制、降低设计质量风险。

1 前期现场踏勘需要关注的几个问题

1.1 屋面建设条件

用于屋顶分布式光伏建设的屋顶千差万别，有混凝土屋面、彩钢瓦屋面、TPO 柔性屋面等。对于混凝土屋面，由于新增荷载基本不超过原有结构的重力荷载代表值的5%，一般仅需出具荷载证明。而其他屋面则有所限制。例如，彩钢瓦屋面是否有锈蚀、锈蚀严重与否、屋面的业主单位和使用单位是谁，是否对屋面建设光伏有异议？一些军工仓库和洁净厂房屋顶就不宜建设屋顶分布式光伏项目。

1.2 屋面载荷复核

对于各类屋面，在可研阶段均需委托有资质的单位进行载荷复核；请第三方加固实施单位进行现场踏勘，估算加固工程量及报价。否则后续很可能出现加固实施量与设计人员预估量差异巨大的情况。

1.3 地面电气设备的摆放

对于大部分分布式光伏来说，一般为10kV 接入或400V 低压接入，地面新增的电气设备摆放一般在原有场区的配电室内，室外主要是新增的SVG、电缆沟等。由于原有场区基本都在进行生产经营性活动，电气设备的摆放及电缆的走向、是否需要破路等都需前期踏勘时与建设方及产权单位和使用单位协调好，最好签订正式书面资料进行确认，避免后期实施过程中进行大调整。

2 设计质量管理风险点

2.1 项目所在地对加固实施方案的管理流程

目前，大部分分布式光伏项目的加固一般委托加固设计单位出图进行实施即可。但由于国家对安全生产工作的不断重视，部分地区要求新增屋面分布式光伏项目的加固实施按照既有建筑的改造进行管理，加固设计图纸需经政府委托的图纸审查单位审查合格才能实施，导致加固设计量增加，加固的价格与可研阶段差别较大。

2.2 加固实施的多样化

对于大量进行生产经营活动的厂房来说，后续加固工作会对原有生产经营活动造成影响。因此，仅能在夜间等生产间隙进行加固施工，导致费用增加。

2.3 厂房锈蚀

随着较好的屋顶资源被开发殆尽，一些锈蚀屋面的厂房也逐渐进入开发建设屋顶分布式光伏的视野。而厂房屋面彩钢瓦锈蚀对后续施工活动的安全开展不利，因为锈蚀后的彩钢瓦往往需要除锈、防腐甚至更换，而这部分费用往往在可研阶段并没有考虑进去，导致实施过程中这部分费用无人承担而出现扯皮，拖延项目进度。

3 设计质量控制措施

3.1 针对结构加固的应对措施

（1）委托有资质的鉴定单位对厂房结构进行现场鉴定，出具鉴定报告并提供给加固设计单位；

（2）与当地住房建设部门联系是否需要进行图审，如果需要图审，则应与图审中心取得联系，获得既有屋面改造加固的具体审批流程和审查规范，依照现行国家规范进行设计- 图纸审查- 获得图审意见- 完善图纸。在最终审查后的图纸的量统计基础上进行加固施工询价，然后加固实施。

（3）不必进行图审的地区，应委托有资质的加固设计单位在鉴定单位提供的鉴定报告基础上，进行加固设计工作，最后对加固设计图纸开专家评审会提出评审意见。

（4）依照加固设计图纸，对加固施工进行询价，在得到建设方认可后开展加固施工工作。

3.2 针对厂房锈蚀的应对措施

彩钢瓦屋面锈蚀处理流程：由建设单位委托有资质的屋面鉴定单位对目前厂房屋面锈蚀情况进行现场鉴定，出具鉴定报告；重点对屋面彩钢瓦设计使用年限、彩钢瓦屋面已使用年限和剩余使用年限、屋面彩钢瓦锈蚀现状及程度、彩钢瓦厚度及除锈后厚度，以及除锈后能否满足后续光伏发电工程施工期载荷（临时荷载，由施工单位提供）和运行期载荷（永久荷载，由设计单位提供）的承载要求等进行评估，给出结论性意见，依此进行下一步工作。

若鉴定报告认为除锈后的彩钢瓦状态不符合后续施工期和运行期载荷的承载要求，则需更换光伏布置区域的彩钢瓦，由建设单位委托相关单位实施。若鉴定报告认为除锈后的彩钢瓦状态符合后续施工期和运行期载荷的承载要求，则需建设单位委托相关单位对屋面彩钢瓦锈蚀区域进行除锈、防腐处理：

（1）建设单位需书面明确屋面生锈处理面积，即生锈处理是屋面光伏区域面积还是生锈屋面的建筑面积；

（2）除锈处理范围：大面积除锈，即对彩钢瓦进行全面除锈、防腐处理，目前市场价约35～45 元/ m2，此报价不含除锈后彩钢瓦损坏、漏水等需要更换彩钢瓦的部分；小面积除锈，即对屋顶夹具所在的波峰进行除锈、防腐处理，目前市场价约10～15 元/ 个，此报价不含除锈后彩钢瓦损坏、漏水等需要更换彩钢瓦的部分。

（3）最后，需请建设单位与厂方产权单位沟通协调好屋面锈蚀情况及处理措施，便于后面施工作业面的开展，以避免由于影响工作面造成的工期延误等。

4 结论

屋顶分布式光伏由于点散面广，实施起来颇有难度，但相信随着国家对分布式光伏开发的重视和设计企业等参建单位的重视，其开发建设流程会越来越规范化。