發布時間：2018-07-23所屬分類：工程師職稱論文瀏覽：1次
摘 要： 摘要:太陽能被認為是替代化石能源的重要清潔可再生能源，太陽能光伏發電的優勢越來越被人們認識，太陽能發電站的建設在全球迅速發展，國內的太陽能電站也以驚人的速度在建設，但是隨之而來的質量問題也越來越突出。本文以某光伏電站為樣本，對安裝存在的質量
摘要:太陽能被認為是替代化石能源的重要清潔可再生能源，太陽能光伏發電的優勢越來越被人們認識，太陽能發電站的建設在全球迅速發展，國內的太陽能電站也以驚人的速度在建設，但是隨之而來的質量問題也越來越突出。本文以某光伏電站為樣本，對安裝存在的質量問題進行調查，并對問題進行分類分析，提出解決辦法，便于類似工程建設借鑒，提高安裝質量。
關鍵詞:光伏電站,質量問題,匯總分析
0引言
在全球環境問題日益突出的背景下，人們積極開發利用清潔能源，積極尋找新能源替代傳統能源供給，以降低化石能源消費比重，提高清潔能源在能源消費結構中的比重，從而實現應對氣候變化、發展低碳經濟、保護環境的目標。太陽能光伏發電以其無運動部件、無噪聲、無污染、模塊化安裝、建設周期短、避免長距離輸電、不產生大氣污染，而且取之不盡、用之不竭的優點，被認為是理想的替代能源，并有望成為未來電力供應的重要組成。太陽能光伏發電因而快速地發展，但其質量問題也較為突出地表現出來，現以某20MW分布式農光互補光伏發電項目為例，對存在的質量問題進行匯總及分析。
1系統簡介
某20MW分布式農光互補光伏發電項目是在旱地及荒地開發的，建設規模為20MW光伏電站，采用22°固定傾角安裝方式，主要設備包括光伏板組件、逆變器和箱式變壓器等。光伏電站光伏陣列設置18個1.098MW晶體硅光伏組件發電單元，每個發電單元由32臺36kW組串式逆變器和1臺1100kVA變壓器組成，每個組串由22塊光伏組件串聯組成。
各光伏組件組串劃分的匯流區并聯接線，輸入組串式逆變器直流側，逆變器逆變后的三相交流電經交流匯流箱匯流后引至35kV升壓變壓器配電裝置進行升壓，升壓后送至站內35kV配電室，35kV出線接入約2km外的35kV變電站。每個發電單元就地設置1個箱式升壓站，內設1臺1100kVA升壓變。全站設有1座35kV開關站、1座輔助樓和18座升壓變。經計算，電站建成后第1年上網發電量為2200萬kW·h。在運行期25年內年平均發電小時數為992.06h，年平均發電量為1964.28萬kW·h。
該工程的施工范圍包括:
(1)土建施工:圍欄內場地平整、支架基礎、設備基礎、陣列間的道路、電纜溝、配電室、綜合樓、逆變器房、箱變基礎、場區圍欄和站區廣場。
(2)安裝施工:光伏電站所有設備的安裝調試及實驗，包括但不限于20MW太陽能電池組件安裝及支架的采購與安裝，防雷直流匯流箱、防雷直流配電柜、逆變器、升壓變壓器及高低壓配電柜的采購與安裝，集成線路及電力電纜系統采購與安裝，接地、消防及監控設備的采購與安裝，電力一次及二次設備的安裝，各類數據遠傳設備的采購及安裝，電力通信的采購及安裝，外送線路、對端改造及通信自動化系統的采購及安裝。
(3)其他:系統集成設計、電力一次及二次并網接入設計、設備及系統測試與調試、人員培訓、質保期設備系統維護。
(4)驗收:負責光伏電站建設過程中各項資料制作、整理及建成后各項工程驗收，包括但不限于水土驗收、環評驗收、并網驗收、消防驗收。
2安裝質量調查及問題匯總
該光伏電站工程經過前期的準備及幾個月緊張的施工，按期完成了施工任務，經過調試試車，達到發電的要求。但是在進行交工質量檢查時，依然發現有些問題。對檢查發現的問題進行匯總和分析，問題主要表現在如下幾方面。
2.1資料、手續方面的問題
本工程到了最后辦理竣工程序階段，還存在諸多嚴重的問題，主要表現在未進行水土驗收、環評驗收和消防驗收。投運前部分相關單位未提供相關資料，包括電力公司質檢報告、設備驗收及監理資料、批復類、工程類、監理類、合同類、技術資料、圖紙、設備合格證、說明書、調試報告、交接實驗報告以及電站竣工圖紙等。
2.2設備材料存在的問題
設備存在的問題牽涉到的方面比較多，有設計、制造的問題，也有安裝調試及使用的問題，比如:匯流箱接地線徑約2.5mm2，線徑太細，匯流箱門開關困難，使用不便，影響使用。逆變器、箱變低壓側開關門及設備內無名稱編號，有誤入帶電間隔危險，逆變器柜內未進行AB柜標識。
約14臺逆變器交流側開關缺少操作手柄;匯流箱進線未進行緊固和防火封堵，全場直流電纜孔洞未進行防火封堵;各配電室絕緣墊不足，且未使用35kV絕緣墊;全部高壓室400V、高壓室、繼保室、SVG室、水泵房接地扁鐵未留接地端，未焊五防接地樁，五防設備無法進行使用。材料出現問題一般是材料的供應驗收及使用方面的問題，本工程的接地扁鋼就出現了鍍鋅層厚度不足的問題，圖紙要求不低于85μm，實際隨機檢測50個點，平均厚度約35μm。這就明顯的不符合要求，如果把這樣的材料用在工程上，會影響工程的正常使用。
2.3支架安裝的問題
太陽能光伏電站安裝施工中，支架的安裝是工程量最大的工程內容，在對支架的質量進行檢查時，發現大部分立柱與基礎底座接觸間隙過大，未按設計要求的數量裝設螺絲，導致支架不牢固;未按施工圖在首尾跨后設立柱支撐，存在支架變形及防風隱患;部分支架螺栓松動或缺少彈墊，隨機抽檢200顆螺栓，有4顆不合格，不合格率達到2%;部分支架螺栓、接地線螺栓、接地扁鋼及接地扁鋼焊接處生銹。
2.4基礎的問題
光伏板安裝支架基礎存在不按圖施工的問題，圖紙要求混凝土尺寸為50cm×45cm×40cm，現場隨機開挖10個樁基礎進行檢查，結果為:長寬尺寸均為40cm，高度為42～67cm不等。圖紙要求混凝土強度為C25，其對應的強度為25MPa，質量檢查時采用隨機回彈檢測，檢查40個樁基礎混凝土強度，有14個樁基礎未達到C25標準，即強度未達到25MPa，其中最低檢驗強度為13.4MPa，不合格率達到35%;部分樁基礎缺棱掉角;圖紙要求箱變基礎設置集水坑，實際未施工，導致箱逆變及電纜溝內積水嚴重;箱變基礎缺少爬梯，不便于檢修運維;圖紙要求箱變基礎檢修平臺及臺階為混凝土，實際改為鋼平臺，不牢固。部分光伏組件基礎被雨水沖刷出來;箱變蓋板縫隙較大，未密封，雨水易進入。1號逆變器基礎孔洞蓋板缺失，容易造成箱變基礎進水。
2.5電氣安裝方面的問題
電氣施工規范要求高壓電纜預留3～5m，實際箱變電纜預留約1～2m，普遍不足3m，給今后的檢修帶來困難;逆變器應急燈黃色膠帶未撕，電源未接。電纜標示樁埋設不符合規范，只是簡單的把空心塑料樁埋入土里，埋設深度也不夠，穩定性極差;電纜埋設深度不夠，圖紙要求電纜埋深70cm，隨機開挖5處電纜，埋深約50～60cm，全部不符合要求;接地扁鋼埋設深度不夠，圖紙要求扁鋼埋深50cm，實際扁鋼地面敷設，影響扁鋼散流以及后續農業種植。所有低壓電纜頭均使用三相膠帶纏繞，未使用冷熱縮套管;部分電纜未按照規范刷防火漆;規范要求電纜穿墻過洞必須封堵，但子陣之間、匯流箱內外、箱變基礎內等缺少封堵。
2.6土建方面的問題
根據圖紙設計及現場實際需要，檢查建筑施工，存在問題表現為:輔助樓側門缺少雨棚;房頂避雷帶生銹，影響接地性能，需除銹防腐;圖紙要求房建施工兩道天藍色挑檐，實際未施工;房頂找坡不良，存在鍋底現象，雨天有積水隱患;圖紙要求房建外墻施工保溫板，實際未施工;圖紙要求監控室有踢腳，實際沒有;配電房室外采用木質防火門，易老化;擋鼠板實際僅18cm，與規范要求的50cm不符。房建墻面有裂紋;各消防室、35kV高壓室，繼保室、400V室的大門縫隙過大，無法關閉;400V室、35kV高壓室、繼保室、SVG(靜止型無功發生器)室電纜溝蓋板孔縫較大，封堵不嚴。
2.7場地產權及清理問題
場區內較多雜草需清除，存在火災和遮擋隱患;廠區建筑施工垃圾需進行清理，繼保室內、綜合樓屋頂以及水泵房內雜物較多，墻面粉刷涂層掉落未清理;場區漁塘產權不明確，有人進出養魚，有進入危險帶電區域的安全隱患;池塘護坡有滑坡現象，需加固，光伏區無防火隔離帶;池塘水位夏季上漲，會淹沒組件基礎，影響組件安全，需暢通排水通道(因排水到農戶莊稼地而被封堵出水口，且在里面養魚);站內有墓地，場地封閉后應考慮進出及防火問題;現場存在水井，并未設置井蓋、保護及告警設施，存在人員安全隱患;光伏區內有廢舊電線桿，對組件有遮擋，影響發電。
2.8其他質量問題
綜合樓屋頂四周未按圖紙設置排水通道，圖紙要求設置排水通道4個，實際只有2個排水孔，其中1個排水孔安裝過高，導致站內積水無法排出場外;屋頂排水管未接至排水溝;光伏區無站大門、分區圍欄無檢修門，部分圍欄缺失、破損、未封閉，6號區無檢修道路及檢修門，外來人員隨意進入;站內大門未按圖紙施工，無法滿足消防車輛進入，且電站車輛無法停到停車位;站內道路未按圖紙施工，產生路面積水嚴重(站內大門及道路寬度應為5.4m，實測4m，道路應由中心線向兩側排水溝做2%斜坡);外墻樣式未按施工圖紙要求做腰線和做防雨蘑菇石材墻，無法防潮;未按圖紙在綜合樓使用中空玻璃窗戶。
綜合樓電源線接線的問題;路燈會跳閘，無法投用，路燈燈座螺絲顯露未用水泥底座，路燈因線路絕緣有短路，雨天無法開啟，無法復位;有4個區視頻監控無法讀取，無廠用電電度表，無法統計廠用電使用情況;四方監控屏面不規范，監視屏顯示數據與逆變器本機顯示數據不符;未按圖紙安裝表計靜止型無功發生器，無法計量靜止型無功發生器讀數;進主控室網線未穿管或暗敷;中控室缺少技術協議上的設備，如打印機、專用工具等;靜止型無功發生器、開關柜、光功率預測、繼保相關說明書缺失，中控室地板進門處未鋪設，形成臺階容易摔倒;錄音電話無法使用，調度電話無法錄音;光功率預測無法導出總輻射度，接地變、靜止型無功發生器、4條匯集線線路表計不更新;電站廚房未見進出水管道及用電電源線;站內抽水水泵及增加水泵未按圖接線，不能進行自動啟停。
3質量問題原因分析
太陽能電站建設存在的問題很多，從該工程存在的問題來看，產生質量問題的原因如下。
(1)建設單位出于經濟利益的考慮，簽訂合同時對工期要求極為緊張，大大超出了正常的工期要求，為了保證交付時間節點，對其他問題一概放松，甚至默許一些條件，先保證工期，而后再談質量。施工單位在工期的壓力下只有降低質量要求，以完成工期目標為首要目標，而后再談質量，進行整改。
本工程從簽訂合同到投產，只有4個月的時間，這4個月包括設備的訂貨，材料的購買等需要較長周期的過程，留給安裝調試的時間只有2個月的時間。為了保證按期完工，施工單位只好采取增加施工人員投入及延長勞動時間的辦法，這就導致部分施工人員素質不一，缺少必要的培訓，無法保證施工質量;延長勞動時間會導致施工人員疲憊，勞動積極性下降，無法避免對質量造成影響。
(2)設計院未及時提供圖紙，在現場開工以后，施工圖紙還沒有到，這是違反施工管理制度的，對保證施工質量和施工進度有很嚴重的影響，甚至會導致一些原則性的錯誤。設計院不能按期提供施工圖紙，圖紙不能進行先期審核，不能進行自審和圖紙會審，導致施工任務劃分不清，要求不明。在現場沒有駐場代表，施工中的問題不能得到及時的解決，嚴重影響施工及工程質量，導致不必要的返工。
圖紙到的太晚，設計和施工脫節，導致設計和施工不符;施工中需大量進行設計變更，影響工程進度，驗收時問題太多。導致施工沒有依據，施工修改多，變化大，無法保證施工的進度和質量，矛盾多，導致材料要求不明，材料購買與設計不符，造成無法彌補的錯誤。導致許多設計和施工的矛盾和漏項。
(3)工程建設各方面對質量管理不到位，質量管理機構不健全，缺少質檢人員，監理對質量問題也不認真，投資方沒有自己的質量管理機構和人員，導致質量監督失效，質量無法保證。施工單位的材料采購，驗收不認真，施工過程質量監督缺失，工序交接沒有檢查，上道工序帶病進入下道工序，導致質量問題的積累和疊加，使問題更加突出。
(4)前期準備不足，在不具備條件的情況下開工，場地沒有達到施工條件:場地界限不清，場地內附屬建筑及其他財產(如魚塘)產權不明，導致居民扯皮事件不斷;場地沒有平整，積水問題嚴重，水井、廢舊電桿等存在。開工手續不全，土地證等必要的證件都沒有。
(5)單項交工檢查缺失。消防等專項施工，在施工完成后沒有找相關專業機構檢查，沒有到相關管理驗收部門申請專項驗收。環評工作到竣工發電的時候都還沒有做，這是嚴重不符合工程管理的行為，對交工驗收會造成嚴重的后果。
(6)存在移交交工資料的問題。到后期還沒見到移交資料，如果這些問題都真實存在，這個工程在此時根本就不具備竣工驗收的條件，甚至都不具備開工條件，這些條件有的是在開工前必須辦好的，如土地證;有的是在竣工辦理前必須先期辦理的單項工程驗收，如消防驗收。經詢問了解據及檢查后發現，資料的問題不是沒有收集整理，而是沒有匯總及移交，即便是移交的問題，這個問題也是很嚴重的，項目在開展過程中，總包方有許多資料都需進行同步整理和匯總，資料的缺失說明管理混亂。
這將對工程質量造成直接的影響。包括分包單位的資料，導致進度緩慢。對書面形式的文件往來缺少要求，致使施工單位及業主的一些要求及建議得到落實后卻沒有任何記錄，對后期工程結算時可能會造成一些負面影響。要解決這個問題，就要在開工之初建立完善的的質量管理體系，配備專業的質量及資料管理人員，在施工過程中加強質量的管理和資料的收集整理工作。
(7)材料和設備方面的問題，特別是接地扁鋼鍍鋅層厚度達不到要求，這個問題不僅僅存在于部分接地扁鋼，而是存在于全部接地扁鋼。這說明該接地扁鋼的材料本來就不合格，問題是很嚴重的。要解決這個問題，就要在開工之初建立完善的材料設備采購管理體系，制定完善的采購計劃和采購流程，進行采購招標，嚴格把守材料的驗收工作。在施工過程中，要對材料的應用進行規范管理。
(8)基礎方面的問題原因調查顯示，開始施工時沒有圖紙，按照建設單位的要求、根據以往的經驗制定施工方案，確定基礎尺寸，等到施工完畢圖紙到達，才發現兩方面的差別，這時已經于事無補。經建設單位論證同意按施工實際情況使用并接受交工。
(9)土建施工和電氣安裝方面的問題，主要是設計和施工脫節、不嚴格按照圖紙施工導致的。要解決這個問題，一是要加強質量管理，加強質量意識，開工前針對光伏電站的電站施工進行針對性的質量培訓，施工過程中要加強質量檢查，做好質量記錄，不合格的工序拒絕會簽，嚴禁進入下道工序。二是在開工之初，圖紙一定要設計完成，并經過有關單位審核備案，施工前要對圖紙進行會審，及時解決存在的問題。三是施工過程中設計人員要做好現場服務工作，及時解決施工中的問題。
(10)其他問題牽涉到的方面比較多，問題的解決也不可一概而論，要具體問題具體分析，找到具體的矛盾點進行解決。
4結束語
太陽能光伏電站是國家能源戰略的方向，是能源投資的重點，在今后必將得到快速的發展，而對電站效益影響最大的是質量，但是在建設中投資方注重的是速度，是短期的效益，質量管理存在短板，導致大量問題的存在，其中的原因是多方面的、復雜的，一個電站存在問題不能代表所有電站存在問題，但是其反映的是質量問題的存在，希望對各方的工作提供一點參考，將質量問題減少到最低限度，提高中國太陽能光伏電站的建設水平，推動光伏電站的建設。
SCISSCIAHCI
