0引言

我國“十四五”規(guī)劃明確提出,要加快光伏等可再生能源發(fā)展,推動能源生產(chǎn)和消費(fèi)革命。電力三產(chǎn)施工單位作為光伏項目建設(shè)的重要參與者,其施工管理水平直接決定項目的建設(shè)質(zhì)量、安全和進(jìn)度。本文以開平市綠色農(nóng)儲光儲充一體化項 目為研究對象,涵蓋項目施工所有重點環(huán)節(jié),包括施工準(zhǔn)備、基礎(chǔ)施工、設(shè)備安裝、系統(tǒng)調(diào)試、安全管理等。研究方法采用案例分析法,通過對項目施工過程中的實際數(shù)據(jù)、管理措施、技術(shù)應(yīng)用等進(jìn)行詳細(xì)梳理和分析,總結(jié)施工管理的關(guān)鍵要點和有效策略。同時,結(jié)合行業(yè)規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn),探討電力三產(chǎn)施工單位在光伏項 目中面臨的共性問題及解決路徑,為提升光伏項目施工管理水平提供科學(xué)依據(jù)。

1 項目概述

1.1 項目基本概況

開平市綠色農(nóng)儲光儲充一體化項目位于廣東省江門市開平市蜆岡鎮(zhèn),由國電投(江門)能源發(fā)展有限公司投資建設(shè),廣東四維電力工程有限公司負(fù)責(zé)施工。項目利用開平市糧食倉儲加工及物流項目廠區(qū)內(nèi)1個彩鋼瓦屋面、9個混凝土屋面及空地,建設(shè)分布式光伏電站,同時配套建設(shè)儲能系統(tǒng)和充電樁。本光伏系統(tǒng)總裝機(jī)容量2.98 MwP,儲能系統(tǒng)配置200 kw/400 kw.h儲能設(shè)備,充電系統(tǒng)安裝5套120 kw直流雙槍充電樁和50套7 kw交流充電樁,滿足廠區(qū)內(nèi)電動車輛充電需求。

1.2 施工挑戰(zhàn)與資源配置

項目施工面臨多重復(fù)雜挑戰(zhàn),一是環(huán)境復(fù)雜性,涉及彩鋼瓦、混凝土屋面及空地等多類型場地,不同屋面結(jié)構(gòu)承載、防水要求差異顯著,施工考慮廣度較大;二是技術(shù)集成度高,項目集成光伏、儲能、充電多系統(tǒng),技術(shù)接口復(fù)雜,施工技術(shù)難度較高;三是安全風(fēng)險突出,項目涉及高空作業(yè)、起重吊裝、電氣作業(yè)等,高風(fēng)險環(huán)節(jié)集中,存在墜落、設(shè)備傾覆、觸電及火災(zāi)隱患;四是工期壓力顯著,需在合同工期內(nèi)完成多系統(tǒng)安裝調(diào)試及并網(wǎng)驗收,工序多、交叉作業(yè)頻繁。

為推進(jìn)項目順利進(jìn)行,人力方面高峰期投入72人,含管理人員6人、技術(shù)工人40人、普工26人,涵蓋電工、焊工等專業(yè)工種。施工前全覆蓋安全培訓(xùn)與技術(shù)交底,特殊工種持證上崗,保障人員技能與安全意識;設(shè)備方面配備25t汽車吊、5 t叉車等起重設(shè)備,交流電焊機(jī)、氬弧焊機(jī)等焊接工具,以及電纜測試儀、水準(zhǔn)儀等電氣與測量器具,滿足吊裝、焊接、安裝及精度測量需求;材料管理方面建立嚴(yán)格的驗收制度,進(jìn)場前核對材料設(shè)備型號、規(guī)格,查驗質(zhì)量證明文件并抽樣檢驗,不合格品嚴(yán)禁入場。進(jìn)場后按平面布置分類堆放、標(biāo)識清晰,關(guān)鍵設(shè)備如光伏組件、逆變器安排專人保管,做好防潮、防火、防盜措施。

2項目核心施工技術(shù)要點

2.1接地裝置施工

在光伏項目接地系統(tǒng)安裝中,需遵循嚴(yán)格的技術(shù)規(guī)范與工藝要求,以確保防雷接地的可靠性與安全性,屋面主接地網(wǎng)不少于四處與原屋面接地網(wǎng)連接,其中彩鋼瓦屋面通過扁鋼焊接于屋面柱梁或檁條,混凝土屋面則連接至女兒墻接閃帶。此設(shè)計基于等電位連接原理,通過多點接地降低接地電阻,同時利用建筑原有接地系統(tǒng)的分流作用,提升雷電流泄放效率。同時,項目要求避雷接地網(wǎng)接地電阻≤4 Ω,施工完畢后需實測工頻接地電阻。若實測值不達(dá)標(biāo),需在地面增設(shè)人工垂直接地極,接地極間距≥5 m。增設(shè)接地極遵循土壤電阻率改良原理,通過擴(kuò)大接地體有效散流面積降低接地電阻。接地電阻R計算公式為:

式中:P為土壤電阻率;L為接地極長度;d為接地極直徑。

通過增加接地極數(shù)量與間距,可降低單極接地電阻并減少相互屏蔽效應(yīng)。對于接地網(wǎng)的連接,每塊光伏組件金屬邊框采用BVR1×4黃綠色接地線連接,每個組串與熱鍍鋅扁鋼連接點不少于兩處,具體如圖1所示。

組件邊框接地是防止感應(yīng)雷過電壓的關(guān)鍵措施,通過短路徑接地可快速泄放組件表面累積電荷,組串多點連接則可避免單點失效風(fēng)險,確保接地可靠性。根據(jù)規(guī)范要求,接地導(dǎo)線截面積需滿足短路電流熱穩(wěn)定校驗,BVR1×4導(dǎo)線可承載最大故障電流Imax為:

式中:k為材質(zhì)系數(shù);S為導(dǎo)線截面積;t為故障持續(xù)時間。

經(jīng)計算,可滿足光伏系統(tǒng)短路故障工況下的熱穩(wěn)定要求。對于地網(wǎng)的焊接,防雷扁鋼每隔20m設(shè)置“幾”字型伸縮縫,用于緩沖屋面結(jié)構(gòu)熱脹冷縮產(chǎn)生的應(yīng)力,避免扁鋼斷裂,導(dǎo)致接地失效,具體如圖2所示。

伸縮縫間距計算基于鋼材線膨脹系數(shù)α=1.2 ×10^-5/℃ ,當(dāng)溫差ΔT=50℃時,20 m扁鋼熱脹冷縮長度ΔL為:

ΔL=αLΔT=1.2× 10^-5 ×20 000×50=12mm

由計算結(jié)果可知,伸縮縫可容納該變形量,防止結(jié)構(gòu)應(yīng)力破壞接地網(wǎng)。

2.2 光伏支架安裝

光伏支架安裝要注意角度與位置,保證角度偏差控制在±1°以內(nèi),中心線偏差≤2 mm,垂直度偏差即相同標(biāo)高≤2mm,頂面標(biāo)高偏差即相鄰橫梁間≤2mm,確保組件安裝符合設(shè)計要求,充分接收陽光照射。

安裝要注意螺栓緊固,螺栓緊固需符合GB 50205—2020《鋼結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗收標(biāo)準(zhǔn)》,采用扭矩扳手控制擰緊力矩,確保螺栓連接牢固。現(xiàn)場不得打孔、強(qiáng)行敲打或氣割擴(kuò)孔,避免損傷支架防腐層和結(jié)構(gòu)強(qiáng)度。

2.3 光伏組件安裝

采用182-N型多主柵雙面單玻半片太陽能組件(CCN182-HS580-72),根據(jù)屋面和停車棚布局進(jìn)行合理布置,確保組件間距均勻,避免相互遮擋。組件傾斜角度根據(jù)當(dāng)?shù)鼐暥群驮O(shè)計要求確定,偏差控制在±0.3°~±0.9°,相鄰組件間距≤2 mm,同組組件間距≤5 mm。

電氣連接需要保證組件間采用MC4標(biāo)準(zhǔn)接插件連接,確保連接牢固,正負(fù)極無短接。連接線采用光伏專用銅芯線,固定整齊美觀,避免線纜懸空和磨損。安裝完成后,檢測組件開路電壓和短路電流,確保符合設(shè)計參數(shù)[1]。

外觀驗收要注意組件外觀及各部件應(yīng)完好無損,玻璃無裂紋、劃傷,背板無鼓包、破損,接線盒無松動、脫落。搬運(yùn)和安裝過程中,輕拿輕放,避免碰撞和擠壓組件。

安全操作要確保高空作業(yè)人員佩戴安全帶,安全帶高掛低用,固定于牢固位置。組件安裝與下部導(dǎo)軌結(jié)構(gòu)施工不得交叉作業(yè),安裝區(qū)域設(shè)置安全圍欄和警示標(biāo)志,禁止無關(guān)人員進(jìn)入。雨天禁止進(jìn)行組件安裝施工,防止發(fā)生觸電和滑倒事故。

2.4 逆變器安裝

逆變器安裝要注意設(shè)備定位與固定,根據(jù)設(shè)計圖紙確定逆變器安裝位置,安裝方向符合散熱要求,與基礎(chǔ)槽鋼固定牢固?；A(chǔ)槽鋼可靠接地,接地電阻≤4 Ω。安裝前,檢查逆變器外觀完好,型號、規(guī)格與設(shè)計一致。

逆變器直流側(cè)接線前,要確認(rèn)匯流箱有明顯斷開點,防止觸電。電纜管口進(jìn)行防火封堵,避免小動物進(jìn)入和火災(zāi)蔓延。交流側(cè)和直流側(cè)電纜絕緣合格,接線前校對相序和極性,確保連接正確牢固。

調(diào)試前的準(zhǔn)備工作要檢查逆變器內(nèi)部元器件連接牢固,參數(shù)設(shè)置符合并網(wǎng)要求。接通電源前,測量電纜絕緣電阻,確保無接地和短路故障。

并網(wǎng)調(diào)試按照調(diào)試程序進(jìn)行逆變器啟動、運(yùn)行、停機(jī)測試,監(jiān)測輸入/輸出電壓、電流、功率等參數(shù),確保逆變器在額定工況下穩(wěn)定運(yùn)行。測試逆變器的保護(hù)功能如過流、過壓、欠壓、短路保護(hù)等,驗證其可靠性[2]。

3 安全文明施工管理體系構(gòu)建

3.1 安全管理目標(biāo)與責(zé)任

項目以“零重大事故、零隱患遺留”為核心目標(biāo),明確杜絕工亡、重傷事故,輕傷率控制在3‰以內(nèi),重大火災(zāi)、坍塌、觸電事故發(fā)生率為零,隱患整改率達(dá)100%。貫徹“安全第一,預(yù)防為主,綜合治理”方針,通過強(qiáng)化全員安全意識、健全管理體系、落實安全責(zé)任,實現(xiàn)施工全過程風(fēng)險可控。表1為項目安全組織管理職責(zé)表。

3.2 安全施工技術(shù)措施

高處作業(yè)嚴(yán)格執(zhí)行“高掛低用”原則,作業(yè)人員需佩戴安全帶、安全帽,作業(yè)前檢查腳手架、吊籃等設(shè)施穩(wěn)定性。臨邊部位設(shè)置1.2 m高防護(hù)欄桿并掛密目網(wǎng),洞口覆蓋防護(hù)板并設(shè)警示標(biāo)志,工具材料入袋存放,禁止拋擲。

施工電氣系統(tǒng)采用TN—S系統(tǒng),實行“三級配電、兩級保護(hù)”,配電箱做到“一機(jī)一閘一漏一箱”,由持證電工操作。帶電設(shè)備設(shè)警示標(biāo)識,定期檢測線路絕緣,及時更換老化破損線纜,防止漏電短路。

為保障機(jī)械作業(yè)安全,在施工機(jī)械進(jìn)場前驗收性能及防護(hù)裝置,操作人員需持證上崗并定期保養(yǎng)設(shè)備。大型吊裝編制專項方案,專人指揮確保信號明確、吊距合規(guī),嚴(yán)禁超載及斜拉作業(yè)。

消防安全要重點區(qū)域配備充足消防器材,定期維護(hù)更新。動火作業(yè)實行審批制,作業(yè)前清易燃物、配滅*設(shè)備、設(shè)監(jiān)護(hù)人,禁止禁火區(qū)吸煙及明火作業(yè)。

3.3 安全施工管理措施

實行“工完場清”,每日清掃場地,分類堆放建筑垃圾并委托專業(yè)單位清運(yùn),生活垃圾封閉收集、日產(chǎn)日清。設(shè)置排水系統(tǒng),污水沉淀達(dá)標(biāo)后排放,避免污染環(huán)境。材料按品種規(guī)格分類碼放,設(shè)置標(biāo)識牌注明信息。光伏組件輕放于專用支架,金屬材料防潮防雨,易燃易爆品專庫存儲,通風(fēng)良好并配消防設(shè)施,設(shè)“嚴(yán)禁煙*”標(biāo)志。

施工現(xiàn)場及生活區(qū)設(shè)急救藥箱,配備常用藥品與器材,專人管理并定期檢查。按標(biāo)準(zhǔn)配備安全帽、安全帶、絕緣手套等防護(hù)用品,定期檢測絕緣器具性能,建立發(fā)放回收記錄,及時更換損壞用品。關(guān)鍵區(qū)域設(shè)置針對性警示標(biāo)志:入口處“施工重地,閑人免進(jìn)”,帶電設(shè)備旁“止步,高壓危險”,臨邊洞口“注意安全,謹(jǐn)防墜落”,易燃區(qū)域“禁止煙火”,確保警示無死角。

實行“周檢十日巡”制度:每周由領(lǐng)導(dǎo)小組全面檢查安全設(shè)施與文明施工情況,每日由安全負(fù)責(zé)人巡查重點區(qū)域,及時糾正違規(guī)行為。檢查涵蓋安全防護(hù)、電氣機(jī)械安全、文明施工及人員行為等維度。對優(yōu)秀班組及個人給予表彰獎勵,對違規(guī)者下達(dá)整改通知、停工整頓,拒不整改或情節(jié)嚴(yán)重者予以經(jīng)濟(jì)處罰及責(zé)任追究,確保管理要求嚴(yán)格落地。

通過系統(tǒng)化的安全文明施工管理體系,項目實現(xiàn)了施工過程的規(guī)范化、標(biāo)準(zhǔn)化,有效控制了風(fēng)險,保障了人員安全與環(huán)境合規(guī),為同類工程提供了可復(fù)制的管理范本。

4結(jié)論

本文以電力三產(chǎn)施工單位視角,針對多類型場地集成、復(fù)雜技術(shù)接口、高風(fēng)險作業(yè)等挑戰(zhàn),構(gòu)建了涵蓋技術(shù)實施、安全管控、質(zhì)量保障的全流程管理體系。通過接地裝置優(yōu)化設(shè)計實現(xiàn)防雷接地電阻≤4 Ω的技術(shù)突破,采用“幾”字型伸縮縫結(jié)構(gòu)有效緩解屋面熱應(yīng)力對地網(wǎng)的破壞;在支架與組件安裝中,通過高精度施工工藝將角度偏差控制在±1O以內(nèi),確保光伏系統(tǒng)發(fā)電效率;創(chuàng)新建立“周檢十日巡”動態(tài)安全監(jiān)管機(jī)制,結(jié)合TN—S配電系統(tǒng)與三級防護(hù)體系,實現(xiàn)施工全程零重大事故目標(biāo)。項目實踐表明,通過施工組織優(yōu)化、新技術(shù)應(yīng)用、標(biāo)準(zhǔn)化作業(yè)流程等管理手段,可顯著提升光儲充一體化項 目的建設(shè)效率與安全水平。

[參考文獻(xiàn)]

[1]李一龍,張冬霞,袁英.光伏組件制造技術(shù)[M].北京:北京郵電大學(xué)出版社,2017.

[2]張興,曹仁賢.太陽能光伏并網(wǎng)發(fā)電及其逆變控制[M].2版.北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2018.

《機(jī)電信息》2025年第17期第22篇