摘要:随着土地资源的稀缺性与社会对清洁能源的需求之间的矛盾越来越突出,光伏地面电站也开始了上山下海之路,山地光伏项目逐渐增多。文章重点就山地光伏建设项目管理相关问题进行研究分析,以供参考和借鉴。
关键词:山地区域;光伏建设;项目管理;实践
引言
山地光伏项目具有装机容量大、地形起伏较大、施工难度较大、林地手续办理复杂等特点,特别是西北地区光伏项目,基本布局在山地区域,境内大部分地区地势较高,地表上空大气层厚度较薄,空气密度小而大气透明度高,太阳辐射获取量比平原地区多。
1山地光伏建设项目特点分析
1.1地形条件复杂,光伏组件、集电线路布置难度大
山地光伏电站建设场地多属于沙化、荒漠化和石漠化山地,其地表起伏不平、朝向各异、局部伴有小型水冲沟或高原岩石芽残丘、可安装面积大小不同、相对分散;山地光伏电站因受地形地貌条件限制,与地势平坦的戈壁滩、沙漠等地区光伏电站相比,存在光伏电站支架布置繁琐、方阵分散程度大、立柱高度不一、系统方阵布局与自然的协调性差,系统匹配损失大、施工难度大、成本控制难、运行维护成本高等问题,复杂山地光伏场地区地形见图1。
图1复杂山地光伏场址区地形图
根据资源状况和地形条件,在满足相关技术规范和要求的基础上,设计方阵的安装方式、设定光伏组件合理间距,保证方阵与地形有较高的匹配性,降低地表扰动,土地资源得到最大化利用;复杂山地光伏电站中光伏发电单元较为分散,受到地形条件限制,合理、节约布置场区集电线路难度较大,容易导致项目区集电线路较长,线损较大。
1.2设计施工周期短、难度大,项目管理协调难度大
近年来,全国光伏发电装机规模增长较快,国家能源局为了统筹计划好当年全国光伏发电发展规模,在总结完上一年光伏电站建设运行情况后于当年3~4月份才会下发各省(区、市)的光伏发电新增建设规模指标,各地区项目业主才能依据当地光伏建设规模指标争取项目备案工作,对于备案完成项目必须在当年度并网发电,所以整个光伏发电项目只有不到半年时间完成设计建设工作,设计施工周期异常紧张。此外,国家为了平衡上网电价和销售电价的差异,减轻可再生能源电价补贴的压力,促进光伏行业技术提升,国家发改委针对全国不同的太阳能资源区多次调整光伏发电上网单价,业主为了保证较好项目收益,努力争取在上网电价调整时间点之前完成光伏电站并网发电,加剧了设计施工周期的紧张程度。山地地势坎坷不平,坡多路险,为了减少地表扰动,一般不进行场地平整,机械设备作业难度大、安全较低,如采用履带式打桩机在有坡度的山地上施工,其安全倾角需小于300,超越安全倾角会有很大倾覆风险;光伏组件属于精密器件,不能受到挤压碰撞,施工安装过程中对人员安全、设备保护难度要求也较高。光伏电站施工技术相对简单,在建设周期紧张前提下,施工过程通常都采用劳动密集型施工、工作面大且交叉多、受外界干扰因素多,项目管理协调不利,将严重影响工程工期。
1.3限制因素较多,建设方案易反复
光伏发电作为太阳能利用重要方式,一直受到国家层面重点关注以及行业追捧,是国家可再生能源发展的重点。但是光伏电站建设占地面积大,在建设之初就涉及到国土、林业、环保等部门对项目敏感因素的筛查和审批,对光伏电站的建设有着一票否决权。在复杂山地光伏电站项目区内,在一些相对较平坦区域,经常性存在有当地居民的耕地,项目建设过程中涉及征用或租用耕地,由于征地补偿、风俗等因素影响,经常会出现建设征地工作开展不利,会直接导致光伏电站建设方案反复调整。
1.4支架及支架基础设计要求高
山地未经开发,地表往往被低矮植物和荒草覆盖,地表高低起伏,地形高差大,场区容易形成不同于平地的山风,按照平地对支架强度(承载力和抗拔力)的要求进行设计,建成后支架损毁率会提高。复杂山地光伏电站山高坡陡,冲沟密集,常规履带式钻孔设备无法完成支架基础钻孔及安装,需要设计便于在陡峭地形施工的、安全、稳定的支架基础。
2山地光伏建设项目施工过程中存在的问题
2.1土地问题
第一,山地可安装光伏利用的南坡面相对征地范围来说占比较少,导致比常规地面电站增加较多施工道路成本、集电线路成本以及施工管理成本,在投资测算中,容易忽略该项增加成本和施工困难;第二,项目所确认可使用的土地往往因为山势变化,易导致设计图纸不易确定,反复调整,耽误设计和现场施工时间。
2.2道路问题
第一,进场道路问题。项目进场道路中往往比常规电站距离远,修筑难度大,常常需要爆破施工,工期不受控,前期准备工期长,甚至影响大件运输;第二,场内道路问题。因场内山势地形复杂,导致场内道路路段出现连续转弯以及上下陡坡,导致货车进场装卸不便,影响货物及时卸车和散货速度。
2.3货物堆场问题
因现场山势地形复杂陡峭,全场内几无大区域的货物堆场,常常只有唯一的一条进场道路和环场道路,导致到货材料和设备货车只能排队入场逐车卸货,极大限制了卸货速度。
3山地光伏建设项目管理探索与实践
3.1工程概况
云南省永仁县秀田并网光伏电站一期二批(30MWp)工程位于云南省楚雄州永仁县东北面,距县城直线距离约6km,一期由于林地规划及接入系统受限问题,分两批建设,故本工程在位于一期首批(20MWp)工程西侧约3km处重新选取场址。采用国产255Wp系列组件,方阵支架为固定支架,建设30个1MWp太阳电池方阵。一期二批与首批工程共用110kV升压站,通过110kV线路整体以1回110kV改接至220kV方山变。本期改接新建线路长约4.4km,秀田光伏电站至220kV永定变送出线路全长约11.9km,导线截面均选择为240mm2。场址位于108国道和永元高速北面,场址南部至108国道仅4.5km,交通方便。地方政府成立了征地及建设协调工作组,具体负责征地补偿及建设协调工作。
3.2山地光伏项目建设流程
根据建设山地光伏的项目管理经验,一般山地光伏建设首先选择合适区域,以公司为主体与地方政府签订开发协议,委托设计单位开展预可研相关工作,确认实施条件后,在地方政府有建设指标时,组建地方公司,向地方政府申请备案,与电网沟通接入批复,开展可研阶段用地论证,完成各个专题研究工作,与地方政府签订征地协议,开展施工、支架、组件、电气等招标工作,开展项目建设管理,生产队伍同步进入,并网运行各项准备工作。
3.3关键环节
3.3.1征地问题协调先行
光伏项目特别是山地集中式光伏,占地面积大,约300亩/万千瓦,由于土地、林地涉及产权、林权,往往具体实施时,操作难度较大,
以永仁县一期二批项目为例,项目林地涉及两村交界,祖坟归属、集体林地开垦、林权证土地证交叉等等诸多问题,应及早开展土地、林地协调、调查、手续报批工作,按目前用地审批流程规定,超占、多占林地将给予严重处罚。
3.3.2组织组件、支架、电缆、电气设备交货问题
光伏项目需要的组件、支架、直流电缆量巨大,招标完毕后,应尽量委托组件监造单位派驻厂家实施监造,确保组件质量问题,建议尽早联系支架、电缆供货单位,不至于由于材料断货而引起的工期问题;建议做好厂区防盗问题,加大施工期间安保力度,确保项目材料安全保障;建议电气设备安全稳步有序,特别是注意电气设备相互影响问题,往往开关柜、二次设备、主变设备、送出保护设备涉及不同厂家,注意到货设备相互影响,以免设备场地、设备安装交叉问题,导致项目进展缓慢。
3.3.3做好变电站间隔协调
建议项目前期关注拟接入变电站的设备选型问题,以免招标时设备型号反复,造成时间耽搁,各类中试试验提前进行,重点做好设备通讯联调、返送电调节,确保光伏项目一次投产成功。
4结束语
山地光伏项目建设往往面临着更多的困难,协调工作量大,技术保障要求高,施工风险大,质量管控困难,需要各参建单位齐心协力,切实以并网发电为目标,才能攻坚克难,保证目标顺利实现。
参考文献:
[1]支少锋.浅谈山地光伏电站设计优化[J].科技与创新,2017(21):105-106.
[2]张鹏,吉晓红,胡会永,许昌.山地光伏电站方阵布置方法探讨[J].低碳世界,2017(23):71-72.
论文作者:孔令佳
论文发表刊物:《电力设备》2018年第21期
论文发表时间:2018/12/5
标签:光伏论文; 山地论文; 电站论文; 项目论文; 支架论文; 地形论文; 林地论文; 《电力设备》2018年第21期论文;