(四川省送变电建设有限责任公司 四川省成都市 610000)
摘要:近年来,随着不可再生能源产业的逐渐退化,光伏发电作为一项新能源产业越来越受到人们的重视,因其优点众多且环保节能,光伏发电系统的推广应用逐渐扩大到世界各地。然而,光伏发电系统的施工安装技术直接影响着整个系统运行状况,在系统的安装过程中需要设计土建、电气等许多先进的专业技术,为了更好地促进该系统的安全稳定运行,文中分析光伏发电系统的施工安装技术保障措施。
关键词:光伏发电;安装技术;保障
引言
近年来,随着新能源行业的快速发展,光伏发电作为一种新型的发电行业出现在人们的生活当中,而光伏发电系统的安装则是一项非常复杂的工作,其施工标准要求较高,在施工过程中一般是需要采用先进的施工技术,严格遵守施工标准,才能给光伏发电系统施工安装提供可靠的质量保障。
1光伏发电系统概述
1.1光伏发电系统在我国的发展历程
在我国,光伏发电技术出现在近几十年,该技术的发展经历空间应用、地面小范围应用最后到大范围地面发电应用。尤其是近几年来,我国利用光伏发电技术解决了很多偏远地区的用电问题,像我国这么大规模的使用光伏发电系统的国家没有几个,这也就是给光伏发电技术的发展创造了有利条件。
随着光伏发电成本的逐渐降低,国家出台的扶持政策不断更新变化,而光伏发电行业不断地得以完善,在2005到2010 这五年之间,我国主要是利用太阳能电池来建立独立的光伏发电系统,而到2010年之后,光伏电池的发电成本明显下降,由此引得光伏发电并网系统得以大量发展,这样又进一步降低了光伏发电成本,预计到2020年为止,光伏发电成本将会降到每千瓦时六毛钱,随之我国的光伏发电技术也将位列世界先进水平。
1.2光伏发电的优缺点
(1)光伏发电的优点主要表现为:
①光资源是用之不尽的,不管是在何处只要存在光照,就可以发电;
②光伏发电可以采取就近原则,减少长距离输电带来的巨额投资和电能损耗;
③光伏发电无需消耗燃料和水等资源,只需要光照就行,且运行成本不高,不会排放污染物资,真正的是一项绿色环保型项目;
④光伏发电无需运转部件,方便维护,可以做到无人值守;
⑤光伏发电系统的结构简易,建设快捷,运行方便灵活,可以无限扩容组装。
(2)现阶段,在光伏发电系统中存在的缺点主要表现为:
①光伏发电的间歇性、随机性和波动性较为明显,发电过程中周围环境对其影响很大,发电量不稳定;
②能量密度较低,建设安装占地较广,一般不适宜城市内大规模安装;
③光电转换效率低,晶体硅材质的光伏电池的转换效率仅为13%~17%之间,而非晶体硅材质的电池片的转换效率更是低至6%~8%,所以光伏发电站的功率较低。
④光伏发电系统的初期投资建设费用较高,与其它发电系统相比,其投资回收期长。
1.3 光伏发电系统的组成形式
光伏发电系统主要有三种形式:离网型光伏发电系统、并网型光伏发电系统、分布式光伏发电系统。
离网光伏发电指的是由太阳能电池发的电不连接到电网上,该发电系统中需要使用蓄电池来存储能量,在夜晚系统不发电的情况下再由电池放电,该发电系统单位投资造价高,适用于无市电电源供电偏远地区或海上孤岛等。
并网光伏发电指的是由太阳能电池发的电直接与电网并联在一起,与电网形成互补状态,可以不需要储能电池,该发电系统适应于光照强度高、年均日照时数高、土地便宜的地区。
分布式光伏发电指的是在用电客户的附件建设较小规模的太阳能发电系统,是一种分散供电形式,可以节省电网用电,同时可以满足某些用户的特殊用电要求。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆
2工程概况
光伏发电系统的工作原理是利用太阳能半导体电池的光生伏打效应把太阳能转化为电能,属于一种新兴的发电产业。我们拟在某大型厂区车间、办公楼、宿舍等屋顶建设三期光伏发电系统,该设计该系统为并网运行,系统容量规划为1.295MW,光伏电池方阵总面积为1.43万m2左右。在该光伏发电系统安装设计中,设定每个屋顶上的设备区域配置一个并网点,即组成一个独立的小子系统,各个子系统出现问题不会产生相互影响,因此系统的稳定安全性很高。
3 光伏发电系统的安装技术保障分析
3.1 系统安装初期准备阶段
(1)确定合适的并网计划
按照规范及现场实际要求,确定合适的并网计划。该厂区光伏发电系统确定采用并网模式,同时必须设计带有逆功率维护功能,防止发生孤岛效应,也就是说光伏发电剩余电量禁止反馈给大电网,且发电系统发电量要控制在一定范围内。
(2)规划合理的设备
该光伏发电系统聘请了一批具有丰富经验的专业规划师,专门来负责该安装工程的设备规划。首先从设计到施工每个环节都要由评审团一直通过方案,同时制定相关负责人签字确认制度。规划过程中考虑各设备的额定工作大小,进而做到各设备功能的协调工作,确保光伏发电系统的稳定安全运行。
(3)选择部件材料
光伏发电系统材料选型是一项不容忽视的重要工作,主要考虑安装材料的技术先进性、运行稳定性、外在美观性、使用期限、适用范围以及安装方便等等很多因素。此外,安装材料的安全问题要特殊对待,严格把守选料的质量,例如传输电缆需选用抗紫外线的阻烯型软铜芯电缆;电线槽的材质必须要选择壁厚不小于1毫米冷轧钢制作,表面需进行热镀锌工艺处理,外面还需要加涂防火层,每个槽之间的连接利用配套连接片完成,同时需跨接铜带;光伏电池支架需选购Q235钢材质的,表面做防腐工艺,以便延长使用寿命,抗风等级要达到40m/s,每个组件之间利用不锈钢螺栓连接起来等等。由此可知,选择部件材料尤为重要,其直接影响着工程质量。
3.2 系统施工期间
(1)建立标准的施工安装计划
根据国家出台的规范和标准,制定该光伏发电系统的施工计划。增加安装施工现场的质量监督工作,严把质量安检准则,每项安装项目结束严格进行自检和互检,满足验收标准后,在进入先一步的项目安装。
(2)完善系统安装的施工细节
光伏发电系统安装施工中,还需要严谨对待各个细节之处,例如发电系统需要安装防雷设备,我们给太阳能组件阵列设置避雷针阵,且与钢结构牢固连接起来;又如安装的发电系统设备外壳或是裸露在外的电缆线槽都需要良好接地;还有系统直流侧、交流侧以及各出口处都需要加设防雷设备等。
(3)强化重点区域
光伏发电系统安装时需要强化的重点部位很多,例如安装太阳能组件支架与屋顶钢结构檩条的连接件、安装不锈钢连接螺栓等,这是我们应当设计完备的安装施工图纸,并由钢结构设计经验丰富的工程师到现场组织指导安装施工项目。除此之外,还有很多需要强化的部位,电费计量接线、并网接线、通信连接;交流逆变器的保护安装;低压母线电流传感器的安装;电缆过墙穿孔定位和安装检查等。
(4)做好安装协调管理
光伏发电系统的整个安装过程,都需要项目经理人做好各专业人员的配置和施工协调,定期的检查和解决安装项目的接口问题。各相关专业,例如电气、土建等专业的安装施工,要密切联系满足施工要求的单位,合理安排好各项专业施工的协调衔接工作。
3.3验收复核阶段
(1)适时监测到位
在光伏发电系统的安装现场建立齐全的监测系统,包括光照的监测、天气的监测、温度的监测、风速监测等。系统把监测到的各项数据整理汇总到总监控室,由相关人员分类分析处理。这些监测系统为系统的安装施工带来了很大的便利条件,以先进的技术避免了很多系统安装事故,同时给施工安装提供了有利的信息,进而促进安装的顺利进行。
(2)技术复核验收
光伏发电系统的整个安装过程完成以后,针对每项工序都一定要严格复核验收,以免出现安装错误。每个分项安装施工的前一道工序被后面工序所覆盖后,相应的必须要做隐蔽工程验收,验收结果要收归到验收记录表中,作为施工重要文件保存。此外,安装过程的检验,需要对施工产品一个一个检测,剔除不达标的产品;系统的调试验收,安装完成的系统需要实施设备调试检验,要求必须有项目工程监理师的监证,检查各项性能技术指标,一旦发现调试不合理的地方,马上解决处理。
结语
综上可知,光伏发电系统的安装是一项复杂的工作,需要多方面技术的配合施工,为此我们要规范安装要求,严格遵守国家标准,进而保证系统的安全运行。所以,文中分析光伏发电系统的安装技术保障,从整个施工安装的前期准备、施工安装过程以及验收阶段来分别进行了探讨,望能够促进我国光伏产业的长期健康发展。
参考文献:
[1]高佩杰.光伏屋顶工程施工技术[J].工程质量,2012,02:65-71.
[2]龙文志.光伏屋面将进入大发展的时代[J].建筑技术,2014,01:6-14.
[3]刘春娣,吕伟中,胡秀英,王伯军,吴忠福.光伏发电在变电站中的应用研究[J].甘肃科学学报,2014,06:121-125.
论文作者:王维
论文发表刊物:《电力设备》第03期供稿
论文发表时间:2015/11/2
标签:光伏论文; 系统论文; 技术论文; 设备论文; 电池论文; 系统安装论文; 电网论文; 《电力设备》第03期供稿论文;