山地太阳能光伏发电施工技术的研究

发表时间:2020/7/24   来源:《建筑实践》2020年3月第7期   作者:王嘉平
[导读] 能源作为现代化的基础和动力。太阳能作为一类特殊的,
        摘要:能源作为现代化的基础和动力。太阳能作为一类特殊的,无需购买的可再生资源,如果能够做到充分的利用太阳能资源便能够促使我国发电总量有较大的提升。在这样的情况下,建立山地光伏发电站成为必然趋势。为了能够在较为复杂的地形条件之下成功建设光伏电站,相关人员需要加强对光伏发电施工技术的研究,根据当地的实际情况优化施工方案。
        关键词:山地;太阳能;光伏发电;施工技术
       
        引言:我国大多数光伏电站建设在太阳能资源较为丰富,地势较为平坦的地区,但现在这一类区域的光伏电站的总量呈现出饱和的趋势。而我国山地虽然地势较为崎岖,但其光照条件却不比平原地区差。山地光伏电站将会是未来很长一段时间内光伏发电站的主要建设类型。因此我国要加快探索于山地建立光伏电站技术的速度,投入更多的精力去解决山地施工存在的一系列问题。这是一个漫长的历程,相关人员需要有足够的耐心与毅力去克服山地等复杂的施工环境不断出现的新的问题。同样这也是意味着我国的相关施工技术存在着较大的提升空间,相关人员应当对此充满信心。
        1山地光伏电站概述
        1.1山地光伏电站的概念
        山地光伏发电站即表示建立在丘陵,山地等复杂地形条件下的一种利用太阳光能、采用特殊材料诸如晶硅板、逆变器等电子元件组成的发电体系,与电网相连并向电网输送电力的光伏发电系统。
        1.2山地光伏电站特点
        山地光伏电站大多处于沙化、荒漠化和石漠化山地。通常来说这类地区的地表起伏不平、朝向各异、局部伴有中小型水冲沟或高原岩石残丘、石笋、石芽等不利地形地质条件,可利用面积大小不同、可利用面积相对分散;施工难度和成本较大,但具有土地成本低、管理方便(山区人少)、对生活的扰动小、土地利用率高等优势。
        1.3山地光伏电站建设施工中存在的难题
        但同时也会受到山地地形地貌条件的限制,在施工难度上要大于平原地区光伏电站的施工难度。例如,首当其冲的是施工所需材料设备的运输,因受山地交通条件的限制,材料设备不仅在运输上存在较大的困难,同时在管理事业并不方便。因此山地光伏电站项目的建设成本往往高于平原地区。并且受山地地形条件的影响,施工设计方案的难度会有明显的提高,发电效率难以得到保证。
        2山地光伏电站施工技术分析
        2.1物料运输与管理
        光伏电站建设所需材料数量较多,占据空间较大且山地的公路大多为盘山公路,其并非是笔直向前的而是蜿蜒向前的,道路的弯度较大,大型运输车辆很难直接到达施工地区。此时大部分物料需要利用中小型货车才能够成功地运输到施工场地。同时因为每一次总能够运输的货物总量降低,相应的也增加了运输物料的次数。更为重要的是基于对山地自然地貌的保护原则,施工通道修建的较少,因此想要最终将施工所需的物料成功地搬运到施工地区,最后一步是需要人工进行搬运的。由此可见,山地光伏电站修建时物料运输的确存在很大的问题。光伏电站施工周期短则两个月,长则三个月。因施工周期过长,在物料的管理上容易出现一些问题,而又因为处于山地物料的存放也较为容易出现隐患。
        因此光伏电站的施工团队在施工之前必须优化施工方案设计,在实践施工的过程之中必须采用适宜的管理制度提升团队的工作效率尽可能的缩短施工周期,同时也要与当地相关的主管部门及时进行沟通协调,争取能够在尽可能少破坏施工地区的生态环境的条件之下修筑施工通道。通过上述办法,才能够切实可行的保证物料运输的安全与速度,为高效进行物料的管理工作提供有力的保障。


        2.2支架基础施工
        以我国目前山地光伏电站修筑的实际情况来看,光伏支架基础主要选择的是钢桩,但有少部分地区因地形条件实在过于复杂,即便使用履带式打桩机械也无法正常进行施工作业,在不得已的情况下,只能降低要求选择容易施工的支架基础形式。例如,钢筋混凝土柱在这样的情况下,则是一个很好的选择对象。
        支架基础作为光伏电站较为重要的一个组成部分,它的最终质量会对支架以及相关组件的整体稳定性造成一定的影响,同样也会对方阵外貌的美观程度造成一定的影响。基于此,施工单位和设计人员在拟定施工方案与设计图纸的时候就应当积极的进行沟通,设计人员最好能够做到在实地考察之后再进行设计,如此才能够选择出更加贴合实际情况的支架形式。从而能够有效的保证山地光伏电站的稳定运行。
        2.3采取科学合理的方式安装支架和组件
        支架和组件安装环节是作为构建山地光伏电站大厦的重要基石。这两者最终的组装品质和形状不仅会直接影响到山地光伏电站的整体美观情况,同样也会影响到山地光伏电站的发电效率。由于受复杂地形地貌因素的影响,它的施工难度远远高于在平原之中进行支架和组件的安装工作,所花费的时间与精力也远超于在平原之中进行建设的时间。因此,在支架基础测量放样时应收集准确的实测高程资料,采用不同长度的前后立柱调节支架整体平整度,在依山就势的原则下尽量保证整体平顺,减少组串间的错台落差,以保证组件安装成型后的阴影遮挡提高发电效率和整体美观性。
        光伏组件的易消耗程度在整个光伏电站中排名较前。故而在采购的时候就应当采购符合国家相关标准规定的组件。在运输过程之中需要小心谨慎按照厂家的相关要求做好保护工作,以防其出现损坏的情况。在进行安装环节,施工人员需要严格的按照说明书来进行相关的操作。但是因为组件的运输过程所需要的技术含量较低,故而从事此次工作的都是体力型的劳动者,其缺乏相应的专业素质。施工单位在平时作业时需要强化对工人专业素质的培训工作,加大在组件运输过程之中的监管力度,方能够有效的避免组件出现隐裂,损坏等情况。
        2.4合理设置施工区域内的排水装置
        山地光伏电站所处地方的地理条件会较平原地区更为复杂并且因为地势起伏的原因,所以在周围一定会有自然冲沟。在光伏电站的施工过程之中雨水的汇集情况和渗透情况都会对光伏阵列的施工造成一定的不利影响。故而,在施工地区内需要采取切实可行的措施解决区域内的排水问题,力求能够降低水土流失对项目工程质量的造成的威胁。通常来说,山地的排水设置需要以疏导为主,与此同时需要在山坡的顶部和山腰的位置以科学合理的手段设置节水引流装置。其中值得注意的是要能够采取恰当的方式最大程度上发挥天然冲沟的作用,并且使其与施工地区内所修建的排水沟相互配合作用,形成综合排水系统。施工单位需要尽可能的考虑到在电缆,桥架等施工的过程之中对山地地貌造成的改变所带来的对水流的影响,这些水流在未来是否存在冲刷支架基础、电缆桥架基础等设施的风险。
        3结束语
        通过上述论述,我们可以清晰地了解到,山地光伏电站在施工的过程之中存在着上述这四个难题,施工技艺必定要根据实际情况来进行选择,以便能够更进一步的优化施工方案,使得施工方案更贴合当地的自然地理环境。在选购施工物料之时也要注重物料的质量,是否符合国家相关标准的规定,只有高质量的物料才能够经受住山地复杂户外环境的考验。同时在聘用施工单位时,也要注重选择施工经验较为丰富,管理水平较高,综合实力较强的施工单位。如此才能够有效的保证山地光伏电站最终的质量和项目工期。
       
        参考文献:
        [1]周长友,杨智勇,杨胜铭.北坡场地光伏电站阵列间距设计[J].华电技术,2013,35(6):14-17,85-89.
[2]郭家宝,徐永邦,顾华敏等.GB50797-2012,光伏发电站设计规范[S].北京:中国计划出版社,2012.
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