光伏发电EPC总承包项目综合设计与施工管理分析

中国能源建设集团安徽省电力设计院有限公司 汤 磊

1 项目概述

麻城市多能互补百万千瓦新能源基地项目位于湖北省麻城市，地跨铁门岗乡、中馆驿镇等区域，总规划容量达1300MW，由中国电力国际发展有限公司和麻城市能源投资开发有限公司共同投资约71.6亿元成立，分为三期进行建设。一期建设容量为400MW，采用540～550Wp 光伏组件，225/228kW 组串式逆变器等设备完成太阳能向电能的转换，经3150kVA 箱变升压后，通过35kV 集电线路汇集至新建500kV 升压站，由新建500kV 送出线路接入大别山电厂500kV 配电装置，通过大别山电厂送出通道将电能输送至电网。一期工程现已顺利完工，实际施工面积约0.543km2，实际并网59.6MW，通过对综合设计的优化以及施工管理的加强提升了资源利用率，达成了降本增效的目标。麻城市多能互补百万千瓦新能源基地项目总平面布置如图1所示。

图1 麻城市多能互补百万千瓦新能源基地项目总平面布置

2 光伏发电EPC 总承包项目特点

光伏发电技术属于电力行业的前沿发电技术，发展时间相对较短，技术层面还存在不完善之处，对设备的要求也更加严格。因此光伏发电EPC 总承包项目需要将相当大一部分资金都投入光伏元件的购买之上，再加上光伏支架、逆变器等辅助设备的购入，麻城市多能互补百万千瓦新能源基地项目中光伏建材的采购成本占施工成本的近80%。

相较于传统的发电站项目，光伏发电EPC 总承包项目的施工工期相对较短，麻城市多能互补百万千瓦新能源基地这样大规模的能源基地，一期建设从实际开工到最终竣工也只花费了不到6个月，验收完成后即可投入生产，不仅能减少了人力、资源等方面的投入，而且能够提升相关企业的资金收益，提升企业的竞争力，同时解决当地就业问题，带动区域经济的发展。

太阳能是相对稳定，易于获取与利用的可再生能源，光伏发电的原理是将太阳能转化为社会生产与群众生活必需的电能。但光伏发电项目的施工过程中需要大量光伏元件与相关设备的支持，架设光伏支架的工作量也相对较大，因此施工作业较为困难[1]。

3 光伏发电EPC 总承包项目综合设计要点

3.1 光伏组件设计

光伏电池板是将太阳能转化为电能的重要光伏组件，其正常工作需要阳光的稳定、持续照射，且要保证照射面积。因此光伏电池板倾角的设计将直接影响到对太阳能的利用效率，因此在设计其倾角时需要综合考虑多方面的影响因素。设计者需要获取项目所在区域的长期光照、气候等信息，并计算不同时间段的太阳照射角度与辐射量变化，形成相关统计图表，计算出角度的变化范围，并结合太阳照射角度的变化形成光伏电池板的角度变化规律。

类似麻城市多能互补百万千瓦新能源基地的大型地面光伏电站在排布光伏组件时需要关注排布方式的选择与设计，不仅会影响到光伏电站的面积需求，而且也很大程度上影响建材的用量以及成本的投入，同时影响光伏电站的发电效率。因此为了保证光伏阵列的电能转化效率，需要在精确工程计算的基础上对光伏组件进行阵列排布，综合采用多元化的排列方式，尽可能简化线路连接，降低施工难度，同时保证对土地资源与自然光照的充分利用[2]。

3.2 施工平面设计

施工平面是光伏发电EPC 总承包项目建设过程中主要的场地，想要为项目建设提供良好的施工环境，就需要重视施工平面的设计，尽可能满足施工需求以及施工人员的生活需求。

首先要做好临时水电的设置。水资源的获取可以采用现场打井的方式，直接满足施工用水需求，施工用电则可以由供电局提供指定接入变压器，作为施工用电的主要来源，为防备突发情况，各标段劳务班组还应当根据实际需求配备柴油发电机。

其次要优化物料堆场的设置。由于光伏发电EPC总承包项目通常处于较为偏僻空旷的地区，且施工的范围相对较大，因此物料应当集中堆放于特定地点，并进行统一管理。物料堆场位置的选择需要遵循经济性原则，同时与施工场地的实际情况相契合。如果施工场地周边存在适宜地点，则可以作为物料堆场，方便材料的运输与管理；如不存在适宜地点，也可以将物料存放于周边乡镇，派遣专人进行管理，并在施工场地周边设置用于物料周转的小型仓库。

另外，相关人员在设计施工平面时还需要考虑到施工场地的排水问题，合理安排排水设施，一方面用于排放与处理施工产生的污水与废水，另一方面也是考虑到面对雨季强降水时的排水问题，避免雨水的汇聚与渗透对光伏元件造成破坏[3]。施工现场的排水可以充分借助自然地势开挖排水沟，与道路两旁的排水边沟形成综合排水体系，对降水进行疏导与引流，防止积水冲刷光伏组件与功能设施。

4 光伏发电EPC 总承包项目施工管理策略

4.1 重视工程图纸的设计与审核

光伏发电EPC 总承包项目工程图纸的编制效果会对项目最终的施工效果产生影响，因此项目的施工管理需要重视工程图纸的设计与审核工作。光伏发电项目设计阶段的流程如图2所示，在具体的设计工作开始之前，还需要进行现场勘查、电力协调等前期准备工作，同时在初步设计的基础上进行招标。在开始工程图纸的设计工作之前，设计人员必须前往施工场地进行实地考察与调研，一方面了解施工场地周边的环境与地质条件，另一方面需要对当地气候与水文条件进行调研。在充分实地调研基础上完成的工程图纸设计能够保证精确性与适应性，为项目的落实提供指导并进行规范。

图2 光伏发电项目设计阶段流程

另外，建筑企业还应当组建工程设计图纸的专门审核团队，成员由项目管理者、光伏发电领域的专家与技术人员以及经验丰富的施工人员组成，从项目管理、技术实现、施工落实等角度对设计图纸进行审核，指出其中存在的问题，为设计者的修改提供方向指引。除此之外，审核组成员还可以对图纸中的设计进行提问，要求设计者进行讲解，阐释设计的原因与目的，为设计团队与施工团队的交流提供媒介，帮助施工团队理解设计团队的设计理念，同时设计团队也能通过施工团队的反馈提升设计的可行性。

4.2 完善施工管理制度

为提升光伏发电EPC 总承包项目的施工管理效果，管理者需要完善施工管理制度。在光伏发电EPC 总承包项目施工开始之前需要结合项目的内容、标准、特点与原则对现有的施工管理制度进行更新与优化。管理者还需要配合建立意见反馈制度，在施工制度落实的过程中收集施工人员与管理人员的意见，对管理制度进行动态优化。管理者还需要建立与管理制度紧密结合的奖惩制度，提升项目的管控力度，转变施工人员对施工管理制度的认知与态度。

其次，管理人员还应当关注施工管理制度的落实，及时排查并处理项目施工中暴露出的问题、隐患与疏漏，并对施工进度作出合理的调控，充分彰显施工管理制度的价值，形成科学有效的管理局面。

4.3 进行全过程施工管理

光伏发电EPC 总承包项目有着复杂程度高，建设难度大的特点，因此管理者想要优化项目的施工管理，不仅需要完善施工管理制度，还应当转变管理的理念与方法，进行全过程施工管理。

首先，光伏发电EPC 总承包项目的建设方在与承包方签订合同时，需要在合同条款中对全过程项目管理相关的内容作出明确规定，对管理范围、管理主体以及具体的施工技术、施工顺序等管理内容作出要求[4]。其次，在光伏发电EPC 总承包项目的前期准备过程中，管理人员不仅需要加强对工程图纸的审核，提升工程策划水平，尽可能排除外界环境因素的干扰，还需要加强对工程材料采购的管理。在这一过程中，管理人员应当结合项目的实际情况、建设单位的要求以及国家的相关规定制定合理的采购方案。

4.4 强化施工现场管理

施工现场管理是光伏发电EPC 总承包项目施工管理的重要组成部分，也是管理效果最直观的体现，因此管理者应当强化施工现场管理。

首先，管理者应当灵活安排施工作业。光伏发电EPC 总承包项目施工的效率与质量会受到外部环境与气候因素，以及交叉施工现状的负面影响，导致施工进程放缓。因此施工现场的管理人员应当分析各施工项目的具体情况，发现出现问题的施工项目时，需要第一时间明确问题情况与处理措施，如果无法第一时间解决问题，就应当将施工人员分配到其他项目，保障整体的工作进度。另外现场管理人员应当加强对项目工序的了解，明确其需求与特点，灵活安排工序，在保障施工效率的同时尽可能排除外界因素干扰。另外，光伏发电EPC 总承包项目各施工工序之间还有可能相互影响，因此对问题处理的及时性提出了更高的要求，需要通过科学的信息反馈与传递机制，要求施工人员开始施工之前检查上一工序的完成质量，发现问题及时进行反馈与追溯，将问题解决于萌芽阶段。

5 结语

综上所述，光伏发电EPC 总承包项目有着设备采购成本高、施工流程复杂，施工工期短的特点，建设难度相对较大。因此想要保证项目的施工效率与质量，就应当关注光伏组件设计与施工平面设计等综合设计要点，同时加强施工管理，重视工程图纸的设计与审核，完善施工管理制度，进行全过程施工管理，强化施工现场管理。