浅谈太阳能光伏发电工程监理控制要点.doc

扬州市建卫工程建设监理有限责任公司 肖枫 刘翼鹏摘要 作者通过太阳能光伏发电项目的监理工作，论述对太阳能光伏发电工程的监理控制要点。关键词 太阳能 光伏发电 工程监理 控制要点太阳能光伏发电是根据光生伏打效应原理，利用太阳电池将太阳光能直接转化为电能。不论是独立使用还是并网发电，光伏发电系统主要由太阳电池板（组件）、控制器和逆变器三大部分组成，它们主要由电子元器件构成，不涉及机械部件。现以笔者监理的某工程为例：该工程共8幢建筑物，根据各建筑物屋面情况布置太阳能电池板，所发直流电由逆变器逆变后并入建筑内400V低压电网系统。直流汇流箱在各建筑物屋顶就地安装，各建筑物内设置逆变区，逆变区内设置直流配电柜、逆变器和交流配电柜。工程设计主要包括：太阳能组件平面布置、直流汇流箱及逆变器布置、电气系统、防雷接地系统等几方面内容。太阳能电池组件为单晶硅电池组件，峰值功率为180WP，最大电压：36.81V、最大电流：4.89A、开路电压：45.30V、最大熔丝电流：10A、最大系统电压：1000V。太阳能光伏发电原理简图如下： 引至建筑内400V低压配电柜太阳能光伏组件直流汇流箱逆变器交流配电柜 1施工前期1.1监理工程师在接受业主委托后，应认真查看施工图纸及施工图审查意见书，尽快了解设计意图，详细地查阅原建筑物建筑、结构图纸，了解“太阳能光伏组件支架布置图与原建筑图是否一致，组件支架能否在原建筑结构上布置，配电房内有无空间布置直流配电柜、交流配电柜及逆变器，配电房内通风措施如何”等内容。1.2查看设计图纸是否符合规范、强制性标准条文等要求。如设计图纸是否考虑线路检修时隔离装置的设置、设计资料中是否提供钢结构及支架结构安全验算资料、屋顶太阳能组件防雷接地做法是否明确等。2施工阶段2.1监理工程师依照监理规划、监理细则，认真审核施工组织设计、系统调试方案，重点审核其选用的规范、技术标准是否满足设计要求。有些施工单位对施工组织设计编制不够重视，将其它工程的组织设计照搬照抄，对此专业监理工程师要认真审核。对关键控制点，要求施工单位编写专项方案，要审查施工进度计划是否满足总进度计划要求。2.2严格检验进场材料设备质量，验收合格并履行手续后方可使用。对进场的材料设备，必须检查出厂合格证、检测报告，技术性文件等是否齐全用效，有些材料必须试验合格后才能使用，如电线电缆、Z型钢板等。镀锌支撑架座外观检查要无明显缺陷，钢板厚度、外观镀锌质量需符合要求。对进场的电池组件逐个要进行检验，测量太阳能电池板在阳光下的开路电压，检查电池板输出端与标识正负是否吻合、电池板正面玻璃有无裂纹损伤、背面有无划伤毛刺等，在阳光下测量单块电池板的开路电压应不低于开路电压的4V。对直流汇流箱、逆变器等设备，应组织业主、施工单位共同验收。2.3监理要巡查施工单位是否按图施工，是否严格按规范、操作规程施工。工程质量控制主要体现在以下几个方面：2.3.1基座、支架强度基座与建筑主体结构连接牢固，预制基座应放置平稳、整齐，不得破坏屋面的防水层，连接件与基座之间的空隙，应采用细石混凝土振捣密实。由于太阳能组件在已建成的建筑物房顶上施工，尽管工程设计是在原建筑设计图纸基础上进行的，但进场施工后，仍发现设计图纸与现场实际结构尺寸有一定出入，部分支座不在梁的部位，化学锚栓无法植筋。监理要求施工方对现场布置不合理的地方提出调整方案，由设计单位根据施工房顶设计承重要求（25kg/m）做出符合房顶要求的基础、支架的变更设计方案。2.3.2支架安装光伏组件或方阵的支架应按设计要求制作。钢结构支架的安装和焊接应符合钢结构工程施工质量验收规范GB50205的要求。支架应按设计位置要求安装在主体结构上，并与主体结构可靠固定。钢结构支架焊接完毕，应进行防腐处理。钢结构支架应与建筑物接地系统可靠连接。钢结构支座材料进场后，监理验收发现：少量热镀锌角钢70455.0（Q235）、50505.0（Q235）等材料制作的主支撑及后支撑外形尺寸与设计图纸不符、部分镀锌材料外观质量不符合要求等问题。监理要求该批材料退场。在化学锚栓植筋过程中，由于原砼梁内部钢筋较密，植筋钻孔深度不够、植筋偏位现象较多，监理及时将现场施工情况汇报设计单位，设计单位出具了支座加固变更方案，经现场化学锚栓拉拔试验检测，符合设计参数要求。2.3.3光伏组件光伏组件的结构强度应满足设计强度要求。光伏组件上应标注带电警示标识。光伏组件应按设计间距排列整齐并可靠固定在支架或连接件上。光伏组件之间的连接件应便于拆卸和更换。根据设计图纸要求，边压块与Z型钢横梁连接用M635螺栓平垫6弹垫6六角螺母M6（不锈钢）固定，施工方擅自用M6强自攻螺钉连接，经监理现场检查，连接固定后强度及可靠性不符合要求，施工方对该连接方式全部整改并按图施工，保证了施工质量。2.3.4电气系统电气装置安装应符合建筑电气工程施工质量验收规范GB50303的相关要求。电缆线路施工应符合电气装置安装工程电缆线路施工及验收规范GB50168的相关要求。电气系统接地应符合电气装置安装工程接地装置施工及验收规范GB50169的相关要求。光伏系统直流侧施工时，应标识正、负极性，并宜分别布线。由于本工程单体建筑较多，电缆走向复杂，原室内配电间未考虑太阳能光伏发电所需的直流汇流箱、逆变器、交流配电柜等设备的具体位置，监理要求施工单位在施工前根据现场情况、国标图集、规范等，绘制电缆走向、配电房室内布置图等，经设计单位书面确认后作为施工依据。2.4认真做好旁站监理工作。为保证工程施工、调试、运行质量和效果，监理要高度重视旁站工作。主要旁站部位有：化学锚栓植筋、线路绝缘电阻测试、防雷接地电阻测试、太阳能光伏组件电性能测试、系统调试等。3系统调试工程验收前应按照光伏系统并网技术要求GB/T19939的要求对光伏系统进行调试。光伏系统的调试应按单体调试、分系统调试和整套光伏系统启动调试三个步骤进行。3.1单体调试3.1.1检查柜内及柜与柜之间的连拼线、校核相应柜内线、测试绝缘电阻值。3.1.2空载操作。按各产品技术要求进行，主回路不通电，仅将控制回路接上，检查各控制电路是否正常，空操作各电源开关，检查是否有损坏情况。3.1.3输出断开，每台设备输入加电，检查内部工作情况是否正常，输出参数是否正常。3.2分系统调试主要指单套逆变器、直流防雷汇流箱、直流开关柜到电网接入的分系统调试。3.2.1空载调试。出线开关均断开，进线开关送临时电，按设计图要求进行调试，分步上电。按汇流箱、直流开关柜、逆变器顺序逐级试验检查，上级设备正常才能进行下级设备的调试。3.2.2联动调试。整个子系统加电，检查各设备接口处的性能是否满足技术要求，如不满足，应立即停机检查，故障排除后才能进入下一环节。通电要求，现场设备调试时，必须采用临时电源。模拟试验，根据设计相关要求，分别模拟设备各种保护动作，检查保护动作是否正常。3.2.3全部调试工作结束之后，拆除临时电源，将被拆除的电源线复位。3.3整套光伏系统启动调试整套光伏系统启动调试主要指太阳能电站逆变电源部分的调试。在各设备的单体调试报告批准后，整体调试方可进行。其主要内容是：建立在各子系统调试都通过的基础上，对逆变系统与太阳能阵列、逆变系统与低压配电的接口进行调试。4工程运行移交及注意事项在工程正式移交使用单位并投入运行前，监理应督促施工单位做好以下几方面工作：4.1工程移交前需做好信息提示系统及显示屏安装调试。4.2在交流控制柜内需装防逆流装置，否则不允许并网发电。4.3安全防护措施、铭牌标识等应完善到位。例：屋面光伏阵列临边未设置防护栏杆和防止锚固失效的防坠落措施，光伏阵列外围需设置带电警示牌等。4.4太阳能并网发电需有供电局同意并网发电的书面手续。4.5室外配电箱防水措施需到位，应做IP55防水等级。4.6在项目验收合格后，需向使用单位做好技术交底工作。4.7编制操作使用手册。4.8编制详细操作培训计划，对使用单位操作人员进行技术培训。太阳能光伏发电操作人员需考核持证上岗。“到处阳光到处电”是人类美丽的理想。太阳能光伏发电具有结构简单，体积小且轻；在-5065温度范围均可正常工作；可靠性高，寿命长；可以与蓄电池相配组成独立电源，也可以并网发电等优点。但同时也存在初期工程建设投入大、发电有间歇性和随机性等特点。根据国家可再生能源中长期发展规划，到2020年，我国力争使太阳能发电装机容量达到1.8GW（百万千瓦），到2050年将达到600GW（百万千瓦）。未来十几年，我国太阳能装机容量的复合增长率将高达25%以上。我们坚信：随着科学技术的迅速发展，