山地光伏组件固定支架的选型及应用

山地光伏组件固定支架的选型及应用

李开望  张振方

西北水利水电工程有限责任公司  陕西西安  710000

摘要：在光伏发电项目蓬勃发展的同时，也暴露出一些质量问题，进而造成一定的工程质量隐患。光伏发电项目工程包含的要点众多，要合理运用施工技术，明确技术要点，才能确保工程质量得到有效控制。笔者对光伏发电项目工程质量管理进行分析，结合工作实践，从不同角度对光伏发电项目工程质量管理展开讨论，以探索如何进一步完善光伏发电项目工程质量管理。

关键词：山地光伏；固定支架；优化设计

引言

光伏发电能够提供绿色清洁能源，是部分地区能源需求的重要补充，在我国国民经济中起到重要作用。随着近年来我国土地政策越来越严格，具有良好地形且太阳光照较充足的土地资源越来越少。山地光伏利用山区环境中充足的太阳能，将太阳能转变为电能来满足供电需求。同时，山地光伏具有不占用耕地的优势，因此未来越来越多的光伏电站会建造于山区、丘陵等复杂地形地区。光伏支架是光伏发电项目中极其重要的组成部分，它承载着光伏电站的发电主体，其数量十分庞大。由于光伏支架类型多样，如何选择安全、经济且适用于复杂多变的山地地形的支架类型，已成为山地光伏发电站土建设计的重点和难点，同时也直接影响着整个光伏电站的施工进度和成本等。因此，笔者结合实际工程，分析了山地光伏发电站中光伏组件固定支架的设计选型及应用。

1山地光伏特点

山地光伏电站建设地的地表往往被植被覆盖，地形起伏不平、朝向各异且局部伴有山沟，可使用的面积不规则且分散；山地地形高差大，易形成山风，对支架的承载力和抗拔力的要求比一般平地地区高；山地地势坡多路险，人员、设备、大型机械进场进行大规模作业的危险性很高；岩石山体的存在使对施工设备及施工措施的要求也较高。由于山地光伏存在上述特点，因此如何合理地选取光伏阵列布置区域，设置阵列间距、倾角、方位角，均是设计的重点和难点。如何通过优化选型设计，确定适合山地地形特点的支架类型，对于山地光伏电站的建设也具有非常重要的意义。

2山地光伏整体安装

2.1光伏单立柱固定式支架安装

1）固定式支架安装：将上立柱放置在已经过验收的桩基础顶面上；检查立柱安装是否符合设计图纸；通过调整每根立柱中心线，使之一个单元组串处于同一中心线上，采用两根水平线调整一个单元组串前后柱的水平高程，利用水平靠尺复核并立柱的垂直度。若桩基表面标高存在偏差，预先用垫片将一个单元组串垫平然后先固定。检查支架底部平整度和对角线误差是否存在误差。若存在则需调整确保误差在允许范围内。2）斜梁安装：按设计图纸相关要求，确定斜梁中心位置，而后紧固斜梁螺栓及螺母，使之形成有效连接。为了保证电池板的正确安装，应对横梁进行检查，如有误差须进行测量调整，保证偏差在偏差范围内。3）安装立柱斜拉杆后，为保证整个单元组串各部件受力均匀，应紧固拉杆螺栓。

2.2光伏组件安装

1）经报检并审核合格后，才能进行光伏板的安装。安装过程中须及时做好施工记录并签字确认。2）光伏板到场检验事项：光伏板外表无变形、损坏、或裂纹。使用万用表测量光伏板在阳光充足条件下的开路及对地电压，光伏板输出端电压应与出厂正负相吻合。光伏板双面玻璃无变形、损坏等。3）组件安装：光伏板在卸货和运输过程中，应采用专用设备进行装卸，不得有冲击和碰撞，因光伏板单片重量较重，因此在搬运过程中应两人一前一后协同搬运。4）电池板的安装应从中间往两边进行安装，校核檩条的水平度、对角线，无误后均匀向两侧逐一安装。为保障施工便捷，应先安装上排光伏板，下排光伏板安装应与上排安装错开一定间隔，每片光伏板均采用螺栓与檩条进行紧固。5）搬运及安装过程中须轻拿轻放，以保证表面不被破坏；采用放线绳分别系于光伏板方阵的两端，并将其收紧。以线绳为水平线来调整其余光伏板，使其在同一平面。光伏板安装必须作到横竖均为直线，板件间隙均匀，表面无凸起，连接牢靠；应着重注意光伏板的正负极接线盒的位置，采用“插头对插头”的安装原则，使线缆在中间位置汇线。6）光伏组件分装原则：相同峰值的光伏板须安装在一个单元组串内；不足一个单元组串的相同峰值的光伏板，需保证一个逆变器组串的光伏组件同峰值。这样的安装原则可以最大程度地保证每个逆变器的最大输出功率。

3光伏工程施工管理的改进措施

3.1加强前期质量管理

前期质量管理应重点做好施工图纸设计质量控制及施工图纸会审。项目设计不仅要符合功能要求，而且要保证设计的科学性、合理性。在施工图纸设计阶段，要严格控制设计质量，认真严谨开展施工图纸会审。光伏发电项目工程实施前，监理及施工单位应全面细致熟悉施工图纸，了解光伏发电项目工程情况，明确施工图纸设计中是否存在错误、矛盾、交代不清楚、设计不合理等问题。要实地踏勘现场，将施工图纸要求与实际情况结合，核对施工图纸有无不切合实际之处，建筑物相对位置、场地标高、地质情况等是否相符。及时发现问题，将设计缺陷消灭在施工之前，有效减少施工过程中问题的发生。

3.2施工工艺的控制

施工工艺的分析应当以关键工序为客体，基于施工工序划分，以文字、表格和预控图的形式列出关键工序的工艺质量要求，识别质量控制点。结合实体样板工程编制作业指导书，设立施工工艺标准化作业看板，进行施工安全技术交底，光伏支架组件安装的样板工程建议通过多组支架组件体现不同工序，并展示施工方法或保留痕迹，样板工程应在每个工序大面积施工前设立，保留至关键工序完工，收尾阶段再实施样板工程未完成的工序。由于光伏工程人员流动性较大，对于施工工艺相对复杂的支架方案，这样的要求十分必要。

3.3强化施工过程质量控制

建立健全质量检查体系，依据光伏发电项目工程建设的规模，在项目部和施工队分别配齐专职质检人员。质检人员负责施工过程中的质量管理和检查，确保每道工序的质量都达到验收标准。在自检合格的基础上，对有关工序质量进行专检，并且填好质检表格，按规定的程序、时间上报监理工程师。施工单位技术人员应对现场施工人员进行技术交底，并做好记录。部分分项工程，如焊接接地网、电气接线等需专业人员持证上岗。在施工过程中，应加强施工人员的质量意识，把握好质量管理控制，并加强管理人员的管理能力。只有这样，光伏发电项目工程质量才能得到有效保障，并且更好地完成质量管理工作。

3.4人员的组织管理

劳务人员要以施工工序划分为依据组织施工，每个班组在一定时间内专门从事某项工序或工序组合的施工，形成标准化、专业化操作流程，减少动作浪费。将不同类型材料的工序组合交由不同的班组实施，从组织设计上形成“紧前紧后工序互相激励、互相约束”的机制，有利于工序质量互检，进而保证施工进度和施工质量。劳务人员完成当前空间和时间维度上的施工任务后，可以在不同施工区域流转，或在不同工序间转换，有利于保证劳务人员对工程量的心理预期，激励其发挥主观能动性。

结束语

山地光伏发电技术已经成为一种可行的可再生能源，因此光照条件好、建设条件好的土地资源已经逐渐减少，高海拔山地光伏发电的建设还能够起到保护生态环境的作用，减少对土地资源的占用，减少碳排放量。山地光伏发电将会成为未来重要的光伏发电模式之一。

参考文献

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［2］张海锋，马娜.光伏支架基础形式介绍及基础设计的探讨［J］.太阳能，2020，12：66-70.

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