中国能源建设集团江苏省电力设计院有限公司 南京市 210002
摘要：我国的国家政策都在倡导使用绿色能源，随着社会经济的不断发展和科学技术不断提高，光伏发电项目诞生了。这个项目非常符合我国可持续发展的国家战略目标，我国是发展中国家，经济发展对能源消耗非常大，所以光伏产品作为新能源代表有着非常广阔的市场前景，在这样的大时代背景下光伏发电规模得到了快速发展。本文详细分析和研究了屋面光伏电站土建设计方法和地面光伏电站设计方法，详细阐述了这两者在发展过程中存在的问题，针对这些问题，给予了合理又有效的解决方法，供相关工作人员学习和参考。
关键词：光伏电站；土建；优化策略
地面光伏电站和分布式电站在社会中被广泛推广，在不断发展中光伏电站的设计水平正不断被完善，慢慢趋向于成熟，特别是在土建工程中光伏电站在其中已经占有非常重的比重。地面光伏电站土建设计主要分为围栏、综合楼、道路、支架基础、电控楼和逆变小室单元这六个方面；屋面光伏电站土建设计主要分为混凝土屋面基础设计和钢结构屋面基础设计这两个方面。屋面光伏电站不仅可以提供电力，而且还其建造过程中占地面积小，节约了土地资源，让土地资源发挥更大用途。
1光伏电站建设中存在的问题
在我国的国家政策的支持下，我国光伏电站的建设和开发得到了充分的发展。但是在整个世界中来看，我的光伏电站还处于光伏组建生产高，二光伏电力上网较小的国家。产生这种问题的原因主要有以下几个方面，具体如下：第一，光伏发电站需要投入大量的资本和精力，而且其收益非常低，不仅如此，某些光伏发电站的建设补贴还经常不到位；第二，很多集中式的光伏发电站的所处地区较为偏僻，不在我国电网覆盖的范围内，因此光伏发电站从根本上就开展输送工作；第三，光伏电站项目很少会和建筑结合起来考虑，很多设计人员在这方面缺乏实际的工作经验，而且建筑人员一般会将建筑功能放在首位，对可再生能源应用于建筑中会原则性忽略；第四，近些年来，我国国内光伏上网虽然有明确文件表示许可和认同，然而其服务却没有跟上脚步，而且光伏电力上网的补贴费用较少，使得光伏电站项目在社会中很难继续推进，市场发展受到了限制。本文作者从地面光伏电站和屋面光伏电站这两方面进行综合考虑，由此促进光伏电站在社会中的发现。
2土建及安装调试工程要点
第一，施工单位和建设单位都需要注重“五牌一图”的宣传工作，让现场工作人员都重视这方面的工作；第二，健身人员需要先建设场内道路。因为光伏电站具有面积广泛、支架组件的布置非常繁琐而且工程量较大，所以需要在光伏电站的建设过程中先修建道路，道路修建完成才会进行其它工作，在此基础上才可保证工程项目在规定时间内完成；第三，机械和材料设备在运输和保管方面的工作需要重点考虑。材料和设备都需要放置在施工现场的空地，并且这块空地要年纪广泛且利用保管；第四，土建支架基础施工工作要依据项目所处地区的实际地形和设计方案。光伏支架基础的基础类型和建筑的基础类型较为相似，在施工过程中，施工人员都必须要对施工技术以及工序了然于心，熟悉设计图纸和施工图纸；第五，对于逆变室的施工工作需要综合各个方面的因素来考虑，比如施工图纸、设计图纸等；第六，箱变基础在施工过程中也拥有较高的要求，放线的位置以及深度都需要严格把控；第七，场内围栏。根据规范进行操作，确保操作的严谨性。
3地面电站土建设的相关设计
3.1选择合适的站址
选址还需要考虑自然因素和社会因素对其的影响，例如太阳能源、居民用水条件、居民用电条件和交通条件等，都是地面电站建设需要考虑的因素。
而接入电网还需要一些条件，相关人员在接入电网之前还需要做一些准备工作，例如调查光伏厂区和接入点两者之间的距离，若是这两者之间的距离较远，则需要考虑建造的成本是否适合建设。
3.2围墙设计
光伏发电站的围栏设计也是重点，围栏设计工作主要受围栏组件、美观程度、经济效益、实用价值以及遮挡因素这五个方面的影响，设计人员需要将这五个方面综合考虑。
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3.3支架基础设计
从基础设计的角度来考虑，勘察人员需要对所处地区的地形进行勘察，设计人员依据勘察报告和计算机软件来对其进行判断，最终确定选用各方面都比较好的支架基础。
3.4综合楼的设计
综合楼大部分适用于电站办公的建筑，主要应用于会议室、卫生间以及办公室等空间内。在一个建筑内，功能分区都会做明显的分隔，主要分为工作分区和生活分区，这两种功能分区设计人员主要通过门厅和走廊将两者联系在一起，在此基础上才可实现功能的划分但却又保持联系。
3.5总图运输设计和竖向布置设计
设备、设施和建筑高程这三者如何确定都与竖向设计息息相关，设计人员需要结合所处的地质条件、水系特征、工程的具体要求等，以此来确定合理的工程量。道路的工程设计是在原先道路的基础上进行重新规划和布局，设计出更方便的道路系统，便于各方面的沟通与交流。
3.6电控楼的基本设计
电控楼主要分为控制室、十千伏开关柜、低压配电室和备品备件间等这几个工作单元，这些工作单元必须以电气设计为基础，在此基础上进行合理分配和布置。
3.7逆变升压单元设计
电气设备在使用过程中具有一些要求，光伏发电站设计使用年限也有所限制。逆变升压单元主要分为两种形式，分别为集装箱式逆变升压设备和砌体结构逆变器小室。
4屋面电站土建设计
4.1新建大跨度钢结构屋面支架基础设计
（1）相关人员需要提供支架的连接方法
（2）屋面瓦的类别需要主要设计院的设计人员和工作人员相互配合，选用合适的屋面瓦类别，在此基础上才可使光伏组件支架扣件和主体结构相吻合；
（3）相关人员需要对屋面光伏组建的活载进行试验和研究，将所得数据交于主体建设的设计院，以便设计人员对受力构件进行设计。
4.2新建混凝土屋面支架基础设计
（1）在主体设计院开始开展设计工作的时候，工作人员就需要完成屋面支架基础工作，预留埋件，对光伏组建的安装要进行检查；
（2）相关人员需要对主体设计院提供光伏组件后的活荷载；
（3）相关人员还需要提供支架基础的相关尺寸和有关支架的安装方式。
4.3已建混凝土屋面支架基础设计
（1）相关人员需要对混凝土结构的平面对了解工作，尽可能的将支架着力点放在屋面梁上，使其能够承载更大的荷载；
（2）对于向主体设计院提供光伏组件的活载是为了使屋面结构更加稳定和安全，若荷载力超过做好的承载力，那么相关人员必须要采取有效措施对其进行加固。
4.4支架与屋面之间的连接
（1）对于刚刚完工的混凝土支墩，相关人员必须做好构件之间的连接工作，不仅如此，若屋面防水层出现破损还需要对其进行修复。
（2）在以往的工作经验中，新的支架底梁刚度要直接放在屋面上。
4.5已建大跨度钢结构屋面支架基础设计
（1）在原先的结构柱和结构梁中都需要设置支架结构，对其进行加固；
（2）在原结构的周围建立屋面结构和梁柱结构会花费很多的资金和精力，不宜与原先结构脱离。
5结束语
总的来说，虽然在光伏电站土建设设计中已有诸多经验，但是却缺乏规范对其进行约束，还需相关人员不断提高专业素养，以此来促进行业的发展。
参考文献
[1]郑博恒，董双丽.并网光伏电站优化设计的研究[J].工程建设与设计，2016（17）：66-69.
[2]曹丽敏.山地光伏电站优化方案研究应用与建设[J].太阳能，2015（12）：21-25.
[3]孟昭明.变电站土建设计要点及优化策略研究[J].通讯世界，2015（10）：130-131.
论文作者:陈勖
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第36期
论文发表时间:2019/4/23
标签：光伏论文; 电站论文; 屋面论文; 支架论文; 土建论文; 基础论文; 工作论文; 《建筑学研究前沿》2018年第36期论文;