1、金昌西坡光伏并网电站建设与探究摘要：随着我国新能源太阳能光伏电站建设高峰的到来，对竞争日益激烈、利润逐渐透明的行业市场，本文论述了金昌西坡光伏电站建设在优化设计、精细管理中的一些意见和经验，以高效适宜的科学技术手段和施工方案提高效率，保障施工综合效益，以实现预期的进度目标和经济目标。 关键词：光伏发电；设计；施工组织；管理 Abstract: : along with our country new energy solar photovoltaic power station construction peak arrival, in an increasingly competitive,
2、 profit gradually transparent industry market, this paper discusses the jinchang go photovoltaic power station construction in the management of optimization design, fine some opinions and experience, with efficient and appropriate means of science and technology and improve the efficiency in constr
3、uction and safeguard construction comprehensive benefits, to achieve the expected target and economic target. Keywords: photovoltaic (pv) power generation; Design; Construction organization; management 中图分类号：TM615 文献标识码：A 文章编号：2095-2104(2013) 金昌西坡 100 兆瓦光伏并网电站工程概况 华能甘肃能源开发有限公司金昌西坡光伏发电项目位于金昌市金川区西坡光电产
4、业园区，一期装机容量 100MW，工程占地面积 269.95 万平方千米，建设期 5 个月，生产运行期 25 年，采用分块发电、集中并网方案方式发电，电池阵列由 100 个 1MW 子方阵组成，通过升压站将电池组产生的直流电转换成 35KV 的交流电，之后接入电压等级 110KV 的大型并网电站。年平均上网电量 14242.03 万 kWh,年利用小时数 1424h.建成后具有客观的经济效益和社会效益。工程总投资约 94150 万元。 金昌西坡 100 兆瓦光伏并网电站设计 2.1.光伏组件安装形式的选择： 光伏组件方阵的安装形式对系统接收到的太阳能辐射量有很大的影响，从而影响系统的发电能力，
5、光伏组件有固定式和自动跟踪式两种安装形式。自动跟踪系统包括“单轴跟踪”和“双轴跟踪”两种类型。根据相关文献资料中的实验数据，单轴跟踪系统能使方阵发电量输出提高1520，双轴跟踪系统能使方阵发电量输出提高 35%40%,目前，国外自动跟踪系统的技术比较成熟，但是价格较贵；且由于缺乏大规模商业化生产和运行的经验，存在一定的商业和技术风险。跟踪系统在提高发电量的同时，设备的故障率也会大大增加，运营维护成本也会相应增加，采用双轴跟踪系统时，按发电量提高 40来进行财务测算，其收益率优于采用固定式支架的收益率。然而，由于本电站建设所在地地处半荒漠戈壁荒滩地，地势平坦，常年风沙大，自动跟踪系统很容易发生风
6、停，且跟踪装置复杂，在荒漠中的故障率会相对较高，因此发电量很难达到实验室数据，并且后期更换、维修成本将会不断增加，因此综合考虑系统的可靠性、经济性和维护性，本电站光伏组建安装选用 36最佳倾角固定式安装形式。 2.2.光伏阵列基础设计的选择： 目前主要桩基础形式为独立砼桩扩展基础、螺旋钢桩基础及钻孔灌注桩基础三种形式。参考其他已建光伏电站及青海格尔木电站，部分采用钢筋混凝土桩基础，较螺旋桩基础承载力大、稳定性好，抗腐蚀能力强，其缺点是施工速度慢、成本高，施工周期长;螺旋桩基础承载力较小，在荒漠戈壁地质条件下应用稳定性较差，且本工程场址内地表层为沙土沙砾层，此情况下螺旋桩达不到锚固摩擦设计要求，
7、难以提供最大的支座反力，支架整体稳定性后期难以保证；相比钻孔灌注桩成本较低（与螺旋桩成本接近） ，施工方便快捷，基础稳定性好，综合考虑本电站选用钻孔灌注桩支架基础，前后桩采用相同形式的钢筋混凝土钻孔灌注桩。 2.3.电池组件规格选型 在前期工作准备中通过市场调研比较得出，同系列的太阳能电池组件功率转换越大转换效率越高，由此进一步筛选进行经济比较见下表： 太阳能电池经济比较表（此表只列出工程量不同项） 从上表中可以看出，1MW 光伏方阵采用单晶硅太阳能电池组建的造价高于多晶硅太阳能电池组件的造价；多晶硅 250Wp 组件与 300Wp 组建差额较小，但 300Wp 组件基础量少，施工方便、节省工
8、期。综合技术经济比较，300Wp 组件占地面积小，市场占有率高可规模化布置，最终确定工程选用 300Wp 太阳能电池组件。 2.4.其他设计建议 金昌地区属于大陆性温带干旱气候，光照充足，降水量少，夏季极端高温达 42.4，因此设计时应充分考虑逆变器室的通风散热功能，建议在逆变器室上部增加通风气楼，同时设备招标时要求逆变器厂家配置专用的风道和散热风机，保证逆变器在日照强度最高时正常出力，提高逆变器在高温环境下的输出功率。 升压系统：光伏发电系统的发电量决定了升压变压器电压比和额定容量，最好选择箱型干式变压器作为首选。高低压进线柜分别选择中置式空气绝缘和低压抽出式开关柜。另外用来监控升压站工作状
9、况的计算机监控系统也是升压变电站所必须的，系统监控各光伏电池发电量以及升压变压器两端电压、电流及其铁心和线圈温度等信息，监控系统通过分析这些信息来控制升压变压器并网开关的投入量。监控系统可以让多路逆变器在其内部群控器的控制下同步并列运行，群控器还可以对多台逆变器的投切进行控制，对逆变器负载均分，达到降低逆变器低载损耗以及延长其使用寿命的目的。 桩基础设计：由于地表层为松散沙粒，厚度不一，场地平整后钻孔时仍可能会存在塌孔现象，设计时应考虑不易成孔的部分地段施工时采用下护壁筒设计方案。 根据当地季节性风向，北、东、西三方向围墙采用实体围墙，有效减少地面风砂对光伏电场的侵蚀；南侧大部分采用高铸铁花式
10、镂空围墙，可向外展示企业形象及光伏电场全观。 场址内的管线布置尽可能的顺畅、短捷、减少埋深和交叉、并严道路布置，以方便检修。 三. 工程施工分析及科学管理组织 3.1. 施工难度分析 本工程电池组件支架基础数量大、工期要求紧、质量要求高。土建工期工期只有 60 天，影响进度的因素多，在规定的工期内高质量完成本工程难度较大；电站施工期大量的施工机械、人员、材料进入施工现场，如何确保施工正常进行难度较大；混凝土桩基础工程量大。本工程光伏电池组件支架基础多，砼工程量大，砼浇筑分散，需要投入大量的机械、材料和劳动力，如何保证各方面的资源及时到位，合理组织施工，确保工程按期竣工。 3.2. 施工重点 根
11、据本项目工程工期目标要求以及工程的施工特点，将电池组件支架基础施工、支架、电池板安装工程作为本工程的重点项目，在施工部署中进行重点考虑。 3.3. 工程建设项目管理策略 3.3.1. 施工、安装合同签订 由于工程工期紧，土建工程拟分为生产区和生活管理区两个包，共签订土建施工单位 5 家：生产区 4 个标段（每 25MW 一个标段） 、生活管理区一个标段。合同签订时规定合同为单价合同，在施工中某家施工单位进度无法按照合同按期完工时，有权将其未完成部分的工程项目调整给其他施工单位，单价按各自合同价执行并结算，有效增加各施工单位之间的竞争意识，以保证按计划完工。 3.3.2. 施工进度管理 加强设备
12、采购管理工作。因本项目建设周期短，组件、支架、箱变、逆变器、电缆等设备数量多，交货期紧的实际情况，争得上级公司同意，采用询价和竞争性谈判相结合的方式确定设备供应商，进行技术、商务的综合评审，根据初步评审结果推荐设备供应商，通过上述一系列措施来保证施工进度和设备按期交货。 施工前制定详细可行的施工计划网络图，根据工程节点工期要求，合理安排土建施工进度及机电安装工程进度，在与供货商签订合同时明确供货范围内各设备交货子方阵编号位置及交货时间，并要求设备交货至子方阵，减少设备现场的二次转运，从而减少现场交叉作业现象提供整体施工进度。 人力、机具资源力量保证。动态管理，做到人与机具，机与机具间的“真空”
13、协作，流水线作业，最大限度地提高配套机具的系统效能；合理调配资源，落实责任，目标分解到位，同时保证 7 月份正值缺工时期有足够的劳动力。在施工现场布置阶段，充分考虑在强化人员、机械管理，车辆管理等方面设立专门的管理机构，及时了解人、材、机对施工影响的反馈，并及时调整。 四、结束语 金昌光伏园区光伏电站建设正在如火如荼的进行中，其中的经验及好的意见建议的数不胜数，本文无法一一阐述，希望大家能积极参与此项工程建设的讨论与研究中，以此共同交流学习。 参考文献 1 廖华、许洪华. 超大规模荒漠并网电站的建设J.可再生能源，2006（06）. 2 葛云燕，李新平，霍族亮太阳能光伏发电并网应用技术JTechnology 技术，2010 3 刘祖德大规模光伏发电并网技术问题的探讨J科技信息，2007
