分布式屋顶光伏项目施工技术要点分析.pdf
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1、中文科技期刊数据库(引文版)工程技术 111 分布式屋顶光伏项目施工技术要点分析 徐子凡 国家电投集团江西能源销售有限公司,江西 南昌 330096 摘要:摘要:光伏发电项目是新能源工程建设领域的重要分支,近年来,随着国家高度重视清洁能源发展,各类新能源项目巡视发展。分布式屋顶光伏发电项目“因地制宜、就近消纳”,兼顾解决降低化石能源消费,具备非常广阔的市场。提高项目全寿命周期总发电量已成为项目焦点,关乎项目最终收益,而控制项目施工技术质量要点是保障发电量的重要一环。本文就分布式屋顶光伏项目施工技术问题及应对措施展开探讨,以期为相关从业人员提供参考。关键词:关键词:分布式光伏;施工技术 中图分类
2、号:中图分类号:TU974 0 引言 根据国家能源局公布的2023年上半年光伏发电建设运行情况,上半年光伏新增并网容量 78.42GW,同比增长 154%。其中集中式 37.46GW,分布式 40.963GW,户用分布式 21.522GW,工商业 19.441GW。目前,我国非化石能源发电装机比重接近 50%,新增发电投资占比逼近 90%,其中,太阳能发电有效小时数同比提高 56 小时1。自 2013 年国家发布光伏建设专项补贴推动下,历经 10 年,光伏产业得以迅速发展相,设备材料成本已趋于稳定。提高项目全寿命周期总发电量已成为项目焦点,关乎项目最终收益,而控制项目施工技术质量要点是保障发电
3、量的重要一环。本文以某工业园区分布式光伏项目建设经验为样本,总结施工要点,供从业人员借鉴。1 分布式屋顶光项目的定义及并网流程图 屋顶分布式光伏项目利用既有建筑物外墙或屋顶区域进行光伏组件安装作业,将太阳能转换成电能后,通过逆变器转换成交流电能,就近接入用户配电系统或直接接入电网。多以“自发自用、余电上网”或“全额上网”模式进行项目开发,因第一种方式可以充分利用发挥光伏项目清洁高效、就近利用、收益较高的特点,被广泛采用。由于用电企业并网对接项目流程不熟悉,常委托施工单位承担进行并网申请,并网操作流程可参照下图。图 1 分布式光伏项目并网手续 2 常见的技术问题及应对措施 2.1 施工选址和颠覆
4、性因素排除 因工商业用电负荷与光伏发电适配性好、自用消纳比例高。分布式屋顶光伏主要在应用厂房、商场、医院等大型工商业建筑物上。在峰谷电价政策推行后,电价峰值段又与光伏发电高峰期适配,有效降低了企业用电成本,为屋顶光伏的推广创造了有利条件。中文科技期刊数据库(引文版)工程技术 112 结构安全方面,屋顶光伏的布置要考虑新增自重荷载、风压荷载、雪压荷载、地震荷载以及施工荷载对结构安全的影响。使用功能方面,要考虑建筑物周边建筑、树木或是屋面设备及女儿墙的阴影对光照时长的影响;当有粉尘排放太多或有污染气体排放的工厂,会产生遮挡并降低组件接收到的辐射量,影响组件散热,从而引起组件输出功率下降,还有可能导
5、致热斑。针对布置场地选点,应做好以下几方面准备工作:(1)复核结构承载力。首先要确认屋顶的承载能力达到安装光伏电站的要求。拿到厂房建筑结构图纸后,由结构工程师进行屋面增加荷载计算。若拟建屋顶为彩钢瓦屋顶,除验算结构荷载外,还应对彩钢瓦型号、屋面破损、腐蚀生锈、防水等情况进行确认。(2)复核屋面光照条件。了解屋面设备情况,是否有风机、气窗、采光带、空调、冷却塔,是否有女儿墙,女儿墙高度以现场实际测量为准。确认周边是否有高层建筑物,少量的阴影遮挡会导致系统输出功率下降。(3)复核场地性质。工业厂房还要考察厂房内的设备情况,如果厂家内有电焊机、电炉等大功率感性设备,会造成工业厂房的电压不稳定,电流谐
6、波超标,导致并网柜内部电气配件损害引起的弃光现象;高粉尘或是排放腐蚀性气体的企业会对组件及支架造成积灰或腐蚀影响。综上,分布式屋顶光伏应优先考虑承载能力冗余较大的混凝土屋面,做好建(构)筑物相关阴影遮挡复核,排除对光伏发电有危害的相关企业后方可组织后续工作。2.2 彩钢瓦屋顶结构加固2 由于钢结构厂房内部空间大,建设周期短的特点,被广泛应用在工业厂房中。早期设计为控制造价,结构承载余量一般取值较小,难以满足屋顶光伏对结构承载力和耐久性的要求。从结构承载力角度考虑,可以选择减少荷载或是提升结构承载力两种方案实现组件布置,前者可通过采用轻质组件实现,该类型组件可减少约 70%荷载,并已在国内有所应
7、用,但由于其造价较高,未能大规模普及。目前,结构加固仍是主流方案,结构加固可分为直接加固与间接加固两大类。加固的连接方法宜采用焊缝连接、高强螺栓连接;可根据实际情况,采取混合连接。结构加固措施应与实际施工方案紧密结合,保证加固部位与原结构可靠连接,新旧截面结合牢固,形成整体共同工作。表 1 彩钢瓦屋顶加固方式 加固类型 加固方法 直接加固 增大截面加固法 粘贴钢板加固法 粘贴碳纤维复合材加固法 组合加固法 间接加固 结构体系加固法 预应力加固法 2.3 组件倾角与阵列布置 光伏组件的倾角与阵列布置是影响光照辐射量的主要因素,分布式屋板光伏项目的主要限制条件为布置场地,无法像集中式地面光伏项目一
8、样,按最佳角度或是使用跟踪设备来增加倾斜面辐射量,且在相邻光伏阵列需要预留安装空间及检修通道。故在倾角与阵列布置时,需要保证在光照充足的时间段内,相邻阵列阴影不遮挡且满足检修空间。与根据相关研究可知3,角度浮动在 5以内时,发电量影响较小。如房屋租赁成本或企业自用电比例较高,出于经济性考虑,应当适当降低光伏倾角以增加容量。2.4 逆变器容配比 逆变器容配比指逆变器的额定功率与所带光伏组件容量的比例。由于光伏组件功率逐年衰减、发电量传送到逆变器中间存在灰尘遮挡、线缆损耗、器件损耗以及逆变器、箱变等设备大部分时间是没有办法达到满负荷运转的,因此,光伏组件容量应略大于逆变器额定容量,一般取 1.2
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