光伏电站建设施工要点及项目管理策略研究

国电电力发展股份有限公司和禹水电开发公司 尹 茁

1 引言

对于社会目前的发展来看，光伏电站建设已经成为目前的重点建设项目，由于光伏电站的建设属于新能源技术应用，其发电效率与其他方式相比非常高效，能够满足当代人们日常生活及企业发展的用电需求。在进行光伏电站项目建设的过程中，还有很多问题应当需要解决。这就需要采取更有效的管理措施，确保后期的建设质量符合相关标准，保证设计和施工产品的成本可靠性和稳定，最终顺利完成项目施工。

2 光伏电站概述

光伏电站是一种利用太阳能辐射能，通过光伏效应将光能转化为电能的发电系统。其核心部件是光伏电池板，通过光伏电池板吸收太阳光，产生直流电。直流电通过逆变器等电力电子设备转换为交流电，供给电网或用户使用。自1954年贝尔实验室发现光伏效应以来，光伏电站的发展已经历了数十年。其作为一种清洁能源，具有零排放、可再生等优点。相较于传统化石能源发电，其对环境的影响较小。同时，光伏电站的建设可以促进就业、改善能源结构、推动地方经济发展。同时，分布式光伏和储能技术的结合也将成为未来发展的重要方向。截至 2020年和 2021年年底，我国光伏发电装机规模分别为2.5亿kW 和3.06亿kW[1]。

2.1 光伏电站的种类

光伏电站的主要建设类型有多种情况，首先分为携带蓄电池与不携带蓄电池，携带蓄电池的一般为独立发电光伏电站，而不带蓄电池的则为并网发电光伏电站；其次被分成集中式光伏电站及分布式光伏电站两种。在进行分布式光伏电站工程建设时，大多数情况会选择规模相对较大的建筑中，如住宅区及商业建筑屋顶上，除此之外，也可在工业厂房及温室中。而集中式光伏电站工程的建设则会出现在较为特殊复杂的地形中，如偏远的荒漠、戈壁滩、山坡以及海面和沙滩等，其项目的建设特点主要以日光充足、项目占地面积大及视野开阔等。

2.2 光伏电站的发展现状

光伏电站的应用领域正在不断拓展。除了传统的电力供应外，光伏电站还被广泛应用于交通、建筑、农业等领域。例如，在公路、桥梁和隧道等交通设施中安装光伏电池板，可以实现能源的自给自足；在建筑物的屋顶和墙面安装光伏电池板，可以提供电力并减少碳排放；在农田中安装光伏农业大棚，可以利用阳光进行发电和农业生产。

2.3 光伏电站的影响因素

2.3.1 原材料

近年来，由于全球光伏市场的快速发展，光伏原材料供不应求，价格波动较大，这给光伏电站的建设和运营带来了很大的不确定性。且不同地区的光伏原材料供应情况不同，有些原材料可能存在地区性的短缺或限制。

2.3.2 政府补贴

对于我国目前的光伏电站建设来说，其主要是由国家政府补贴来实施的，但是光伏电站后期所产生的经济收益则是由各个地区的电价来决定的，太阳能在发电的过程中存在着较大的波动性，这将会给电力能源的经济供需造成一定的困难。

2.3.3 光伏组件

不同类型的光伏组件具有不同的性能和特点，如耐候性、发电效率、抗逆性等，在建设的过程中组件之间的间距、角度、朝向等都会影响光伏电站的发电效率，且由于光伏组件的质量问题会直接影响其性能和使用寿命。任何一个环节都有可能会对项目建设质量造成影响。在建设过程中，需要合理选择和布局光伏组件，并保证其质量和安装效果，同时定期进行维护和检查，以保证光伏电站的高效稳定运行。

为了避免光伏电站组件因相互遮挡而发生故障，考虑到光伏电站所处的复杂外部环境以及组件之间高度落差的不断增加的情况，需要采取一些措施来减小这种损失[2]。光伏阵列的间距如图1所示。

图1 光伏阵列的间距

3 光伏电站建设施工要点

3.1 集中式光伏发电站施工

一是做好施工前的准备，包括场地的测量与放线，施工用电和用水、组件和设备的运输及堆放等。二是与相关设计人员进行技术交底，熟知每个设计环节。三是根据设计院的布置区域进行相应的场地平整处理以满足设计相关规范。四是进场道路的施工，光伏区域内铺设简易碎石道路连接各阵列逆变器及开关站，布置简洁。进场道路为混凝土道路面宽4.0m ，道路转弯半径均不小于6.0m。五是对图纸桩基础的坐标点进行区域放线，放线需要采用基站式GPS 测量，保证放线的位置与设计图中的坐标相吻合，并确定桩基础立柱的中心位置，弹出基础纵横向型钢轴线。六是将钻孔灌注桩根据灌注桩工艺流程注入基坑，使灌注桩与土层紧密结合起来，从而使地基更加牢固可靠，也能有效控制地基沉降，对土层产生压实效果。七是场区内直埋电缆的开挖，电缆管预埋与基础施工应紧密配合，防止遗漏和重复开挖。八是根据支架的安装图做好各檩条的表示，在现场根据表示对号安装。根据设计院的图纸，将支架的倾角调整到一定的倾角，倾角为水平面与檩条斜衬的夹角。支架的牢固度应能承受相应的荷载，及风、雪等外来力量。九是将光伏组件安装在光伏支架上，连接处用压块固定，并用螺栓紧固。安装光伏组件时必须由两人进行安装，做到轻拿轻放。十是用直流电缆将太阳能组件的接线端子连接起来，按照设计图纸进行多个组件的串联，形成组串。接线时务必保证正负极的正确。

3.2 分布式光伏发电站施工

3.2.1 施工前准备工作

熟悉施工图纸:根据现场实际情况对图纸进行复核。

清点到场货物:查看系统各部件是否齐全、辅材充足。

工具准备:根据施工位置准备好需要使用到的工具。

劳保佩戴:将安全防护装置佩戴齐全。搭好各屋顶脚手架、邻边设施。准备消防器材，安全急救设备。

3.2.2 熟悉设计

厂房的布置，系统的容量；电池板(类别、参数、数量等) ； 组用设计(一般20块或22块组件一审) ；汇流箱的数量、尺寸；电缆型号、数量、大小；逆变器，变压器型号、数量、尺寸(逆变器输出电压须与箱变低压侧输入电压一致) ；并网柜数量、尺寸；监控系统(有无大的液晶显示屏，考虑电源) ；组件固定安装形式；初步拟定的设备安装位置及设备安装数量；电缆走径情况。

3.2.3 现场确认

确认安装场地尺寸(实际尺寸与图纸差异)，材料堆放位置；为施工方便，设备安装需兼顾先后顺序；确定汇流箱的安装位置(综合考虑布线、固定方式、阴影遮挡、施工难度) ；配电房的选定需根据厂区总体布置、设备数量、尺寸、摆放方式、间距要求来确定；电缆走线，确认是否有现成管道或桥架能满足电缆布线，选择合适的电缆走径以减少电缆用量；根据设计图纸核实并网点位置；大显示屏的安装位置确认(若有) ；电站接地位置确认(尽可能使用原厂区的接地网)。

3.2.4 施工方案与技术要求

在进行分布式光伏电站项目建设前，首先要确定好项目的实施方案，并能够明确项目施工技术的相关标准。项目在实施过程中，要对建设的场地进行严格的勘察工作，要严格坚持国家所实施的相关政策与标准要求进行建设，如对分布式光伏发电所实施的屋顶，对其结构、接入点等内容进行严格的勘察，对一些不符合标准的厂房结构进行加固工作，确保后期项目的实施能够符合相关的荷载标准要求，由此可见，相关的技术工作人员必须拥有过关的基础知识以及技术水平，确保项目的建设过程安全稳定[3]。

4 光伏电站建设项目管理策略

4.1 加强对设备的安全检查

在光伏电站项目的建设管理过程中，出现设备故障的情况是较为常见的，且会因为造成火灾而对人身安全及财产安全造成一定的损害。鉴于此，对于项目设备安全的检查是非常重要的一项工作，首先要对光伏项目所需的组件厂家及厂家所具备的资质进行严格的审查，只有通过相关标准的组件及通过审查的厂家才能够进行使用；其次是光伏电站项目建设中所需要的设备仪器，特别是一些满足相关标准的仪器，也应提供相应的材料证明及使用说明书等有效证件，确保光伏电站项目所需的组件在进行组装的过程具有科学性及完整性；最后对于光伏电站中的并网结构来说，应根据现场的实际组装情况来进行火灾自动报警装置的安装，并配置相应的消防设备，最终确保整个光伏电站的运行过程安全且稳定[4]。

4.2 进度控制对策

对项目的进度进行控制的过程中，可以从三个方面来完成。首先要制定出科学合理的管理措施。光伏电站项目在实施时，要结合现场的实际情况制定管理措施，借助其了解项目的施工顺序，并能够获取相应的施工数据。其次是制定出相应的经济管理措施。光伏电站项目在建设的过程中，要确保项目中所采购的新材料、施工技术的使用效率能够达到最高，且能够根据光伏电站项目的建设工序制定出相应的进度控制措施。与此同时，还可以根据相应的规定制定一套科学合理的奖惩制度，不仅能够规范项目工作人员的施工规范，还能够从根本上调动工作人员对于项目建设的热情与积极性。

4.3 加强对运营成本的管控

对于企业的具体测算工作来说，可以先制定出一套科学合理的整体成本预算方案，相关工作人员对于光伏电站的项目成本也能够有个相应的概念，对后期的项目施工可以作出合理的安排与调整。其次可以对光伏电站项目所需物资的采购过程进行合理的控制，对于施工的材料及设备要做好相应的使用规划，避免其在后期因不合理的使用方式而造成资源的浪费。最后还应该制定出光伏电站项目的经济发展的应对方法，利用合理有效的管理措施对项目的设计及建设进行严格的控制，确保整个工程能够在计划工期内完成，并保障建设过程的安全有效[5]。

4.4 光伏电站的管理和运维

光伏电站的分层部署管理和运维系统能够有效地管理各个区域的光伏电站。通过这个系统，电站的管理部门能够对电站的运行及收益情况全面了解，为后期的考核与管理措施奠定良好的基础。在进行电站项目各个地区监测的工作中可利用无人机巡检来进行。除此之外，还可以使用无人机巡检来完成对各个地区电站的监测。要想让一线工作人员远程协同运维达到相关的目标，可通过制定出较为个性化的运维智能终端，使其能够在进行项目监测工作的过程中可以与总部专家运维团进行语音、视频互动。不仅能够降低对一线工作人员的压力，还可以对项目工作岗位进行合理的配置，最终使光伏电站项目的运维效率得到有效的提升。

5 结语

对于光伏电站项目的建设来说，其管理工作对于整个工程的建设质量、经济成本、运行安全都有着重要的影响，只有完成科学合理的管理工作，才能够确保在光伏电站项目建设的过程中降低经济成本，并提升其建设质量。并能够在光伏电站项目建设的过程中将其作用发挥到极致，确保光伏电站项目的建设能够为企业带来更大的经济效益。