可再生能源工程施工技术

可再生能源工程施工技术我在可再生能源工程一线干了快十年，从最早跟着师傅跑山区小水电改造，到后来去西北做戈壁光伏、去沿海做海上风电，亲眼看着这个行业从“补充能源”一步步变成能源结构里的主力，也最深切地感受到，施工技术就是可再生能源项目的根——设计得再好，投资再足，施工的时候技术不到位，要么留下安全隐患，要么环保过不了关，最后整个项目的收益都打了水漂。今天我就结合自己这些年跑现场的经验，从基础要求、不同项目的技术要点到现存问题和优化方向，好好聊聊可再生能源工程施工技术这回事。1可再生能源工程施工技术的共性基础要求不管是风电、光伏还是生物质能，可再生能源工程的选址、建设目标和传统化石能源工程有很大区别，施工技术首先要满足几个通用的核心要求，这是所有项目都不能跳过的基础。1.1生态环保优先的前置技术要求和传统火电大多建在工业园区不一样，可再生能源项目大多要依托自然条件：风电要找风资源好的山地、近海，光伏要找光照充足的荒山、水面、荒漠，很多项目都建在生态敏感区域，现在环保要求越来越严，施工技术从前期准备阶段就必须把环保放在第一位。我前几年在内蒙古做一个山地光伏项目，最早的设计是把坡面推平了再铺支架，算下来要推掉三个小山头，破坏差不多两百亩的原生草地，不仅环评过不了，光土方工程就要花几百万。后来我们改了技术方案，顺着地形打预制桩，不用削坡平整，最后只动了不到二十亩的土方，完工之后还给原地补播了草种，不仅环评一次通过，还省了快两百万的成本。举这个例子就是想说，现在可再生能源施工，环保不是可选项，是必须提前融入技术方案的前置要求，比如山地风电修路必须提前做好护坡和排水，牧区项目必须预留牛羊通行的牧道，施工产生的生活垃圾和废料必须全部拉走不能就地掩埋，这些细节看着小，其实都是施工技术里必须提前考虑的核心内容。1.2适配复杂工况的技术适配要求可再生能源项目的工况条件千差万别，同样是光伏，盐碱地、山地、水面、采煤沉陷区的施工要求完全不一样，根本没有万能的通用施工方案，必须根据现场实际情况调整技术方案。我早年就见过一个不走心的项目，设计图直接抄了隔壁几十公里外另一个光伏项目的图纸，没做自己的地质勘察，结果打完一百多根预制桩才发现，这个项目的地基承载力比隔壁低了三分之一，一半的桩都达不到设计要求，最后只能把已经打完的桩拔出来重新设计，整整耽误了三个月工期，白花了几十万返工费。所以说，施工技术的第一步，就是必须结合现场的地质、气候、地形条件做适配，不能拿着一套图纸到处用，沿海项目要考虑防盐雾腐蚀，北方冻土区要考虑基础抗冻胀，山地项目要考虑防滑坡，这些都是技术适配里必须考虑的内容。1.3贯穿全生命周期的安全技术要求可再生能源项目大多要运行二三十年，施工技术不能只想着完工交差，还要考虑后期几十年的运维安全。比如光伏电站的检修通道，施工的时候图省事留窄了，后期运维人员推着工具车过不去，爬支架的时候就容易出安全事故；风电风机的检修平台，焊接的时候偷工减料，几年之后生锈开裂，运维人员上去检修想想都后怕。我们现在做项目，施工技术交底的时候第一条就说，所有涉及后期运维的部位，必须按最高标准做，你现在省一点功夫，后期就要出大问题，对施工队来说是省了几百块，对业主来说是几十年的安全隐患，这个责任谁都担不起。讲完了所有项目都要遵守的共性要求，接下来我们说说不同类型主流可再生能源工程，各自的核心施工技术要点，毕竟不同项目的施工重点差异还是很大的。2主流可再生能源工程的核心施工技术要点2.1风力发电工程施工技术风电是现在发展最快的可再生能源品类之一，分陆上风电和海上风电两大类，施工要点差异很大。2.1.1陆上风电施工核心技术陆上风电最核心的两个施工环节就是风机基础浇筑和风机吊装。风机基础现在大多是大体积混凝土承台，大体积混凝土最容易出的问题就是水化热开裂，夏天施工的时候，混凝土内部温度能升到七十多度，表面温度只有二三十度，温差一大就裂，裂了之后雨水进去腐蚀钢筋，用不了十年基础就废了。我有一年夏天在山西做项目，为了控温，我们不仅在混凝土搅拌的时候加了降温的冰块，还给承台里埋了两层冷却管，通循环水降温，安排了工人二十四小时轮岗盯着内外温差，只要温差超过十度就加大水循环，整整守了七天，最后承台一点裂纹都没有，验收的时候监理都夸我们做得细。然后就是风机吊装，现在山地风电越来越多，很多地方路窄弯急，上千吨的大吊车根本开不进去，原来的技术是为了吊风机专门修宽路，不仅成本高，还破坏大量植被，现在我们都用模块化分体吊装技术，把风机叶片和轮毂分体吊上去再组装，用几百吨的小吊车就能完成，省了修路的钱，还少破坏生态，这几年我做的三个山地风电项目都是用的这个技术，比原来的方案省了快一千万的成本。2.1.2海上风电施工核心技术海上风电这几年发展很快，施工难度比陆上大太多，核心难点是基础施工和海上吊装。现在近海风电大多用单桩基础，单桩插桩的精度要求特别高，倾斜度偏差不能超过千分之五，不然塔筒装上去重心歪了，时间长了容易出事故。我之前做一个近海项目，碰到了地下岩质地层，打桩的时候打了一半进不去，硬打的话桩头容易变形，最后我们用了预钻孔配合高压水冲的技术，先钻一个和桩直径差不多的孔，再把桩插进去打，最后精度刚好达标，差一点就错过了当月的施工窗口期。海上施工特别看重窗口期，也就是风小浪稳的时间段，错过一次就要等半个多月，所以施工技术必须提前准备到位，所有设备提前调试好，窗口期一到就能二十四小时不停工，不然耽误工期带来的损失真的很大。2.2太阳能光伏发电工程施工技术光伏发电分集中式电站和分布式电站，施工技术要点也不一样。2.2.1集中式光伏发电施工核心技术集中式光伏现在很多建在山地、水面、采煤沉陷区这些特殊地块，不同地块的技术要点不一样。山地光伏刚才我也提到了，原来的老技术是削坡平整，破坏植被，现在主流的技术是预制桩加可调支架技术，不用推平山头，顺着地形打预制桩，打完之后调整支架的角度，保证每个光伏板都能达到最佳的光照角度，既省了土方工程，又保护了生态，现在我做的山地光伏几乎都用这个技术，性价比真的比老技术高太多。然后是水面光伏，水面光伏核心是浮体安装和防污染，浮体都是拼接起来的，要是拼接缝处理不好，遇到大风大浪很容易散开，我见过一个赶工期的项目，浮体的接缝没按要求打密封胶，结果一场大风刮下来散了十几亩，不光要重新返工，还影响了水库的原有功能，赔了不少钱。还有一点，水面光伏如果是建在饮用水源水库，所有的浮体材料必须符合环保要求，施工的时候不能有材料废料掉进水里，污染水质，这个也是硬性要求，不能打折扣。2.2.2分布式光伏发电施工核心技术分布式光伏大多是建在工商业屋顶和农村户用屋顶，现在发展很快，也最容易出问题，核心就是两个：荷载验算和防水处理。很多老房子或者老厂房的屋顶，原来设计的时候根本没考虑要装光伏，荷载不够，要是不验算直接装，很容易把屋顶压裂甚至压塌，我之前碰到过一个农村户用项目，户主找了路边的施工队，根本没做荷载验算，装完不到半年，屋顶就开裂漏雨，最后我们去返工，拆了一半的光伏板重新做屋顶加固，花了好多钱，户主也闹心。还有就是防水，屋顶装光伏要打膨胀螺栓固定支架，穿孔的地方必须做双层防水，很多施工队图省事只做一层，用个三五年就漏雨，业主苦不堪言，我们现在做户用项目，每个穿孔都要刷两遍防水涂料，再垫一层防水垫片，验收的时候还要做淋水试验，确保不漏，这都是对业主负责，也是对我们自己的口碑负责。2.3其他可再生能源工程施工技术要点除了风电光伏，生物质发电和生态小水电也是常见的可再生能源，施工也有各自的核心要点。比如生物质发电，核心是料场的防渗处理，生物质燃料大多是秸秆、农林废弃物，堆存的时候会发酵产生渗滤液，要是防渗层没做好，渗滤液漏到地下会污染地下水，我们做料场防渗的时候，防渗膜的搭接宽度必须达到十五厘米以上，焊接之后还要用真空检测检查有没有漏点，每一块都检查到，不能放过任何一个小洞。还有生态小水电，现在要求必须保留生态流量，施工的时候必须提前预留生态放水孔，不能把河道全堵死，这个是底线要求，技术方案里必须提前落实，不能等完工了再改造。说了这么多一线施工的技术要点，这些年我也感觉到，咱们国内可再生能源施工技术发展很快，但还是存在不少问题，还有很大的优化空间。3可再生能源工程施工技术的现存问题和优化方向3.1行业现存的常见问题首先就是施工技术的标准化程度还不够，现在行业发展太快，大量新的施工队伍涌进来，很多小施工队甚至是游击队，根本没有经过系统的技术培训，全凭经验干活，尤其是分布式光伏这块，很多游击队不懂荷载验算，不懂防水，留下一大堆安全和质量隐患，坏了整个行业的名声。其次就是绿色施工技术落实不到位，有些项目赶工期、省成本，该做的环保措施不做，比如山地风电修路不做护坡，完工之后不复绿，一到下雨就滑坡，留下长期的环保隐患。最后就是新技术推广慢，很多好的新技术比如预制装配式施工、智能化放样，其实长期来看能省成本提质量，但很多项目方和施工队都看重眼前的一点差价，不愿意用新技术，还是沿用老办法，拖了整个行业的进步。3.2未来的优化方向针对这些问题，我觉得未来可以从几个方向优化。首先就是推施工标准化和模块化，把各个环节的施工技术做成统一的标准，不管是大项目还是小项目都按标准来，比如光伏预制桩的施工，从打桩深度到垂直度，都有明确的标准，工人按标准干就不会出问题，同时多推工厂预制模块化构件，现场直接组装，既快质量又稳定。其次就是加大智能化施工技术的应用，现在无人机勘察地形、GPS自动定位打桩、无人船海上测量这些技术都已经很成熟了，比人工勘察精度高很多，还能减少安全事故，以后肯定会越来越普及。最后就是加强一线施工人员的技术培训，现在很多年轻人进来干施工，都只是跟着老工人学个样子，不懂背后的技术要求，我们这些老从业人员也得多带带年轻人，把好的经验和习惯传下去，让大家都知道，每一个细节都关系到项目几十年的安全，不能马虎。结尾总的来说，可再生能源工程是助力能源转型、推动绿色发展的核心工程，而施工技术就是这个行业发展的基石，我们一线施工人员手里的每一把锹、每一根桩，都关系到整