摘要：本文主要介绍屋顶分布式光伏电站施工过程中，按照原来的施工方法，光伏组件倒运和散料严重滞后，不但严重影响工期，而且使施工成本增加，为了改变这一状况，根据现场实际情况设计了组件运输轨道及小车，达到了提高散料效率、压缩了直线工期、节约了施工成本的目的，对类似环境下的屋顶分布式光伏电站安装具有一定的推广意义。
关键词：屋顶分布式光伏、组件、组件运输轨道及小车、散料
一、什么是分布式光伏电站
分布式光伏电站通常是指利用分散式资源，装机规模较小的、布置在用户附近的发电系统，它一般接入低于35千伏或更低电压等级的电网。分布式光伏电站其运行模式是在有太阳辐射的条件下，光伏发电系统的太阳能电池组件阵列将太阳能转换输出的电能，经过直流汇流箱集中送入直流配电柜，由并网逆变器逆变成交流电供给建筑自身负载，多余或不足的电力通过联接电网来调节。目前应用最为广泛的分布式光伏电站系统，是建在已有建筑物屋顶的光伏发电项目。
二、屋顶分布式光伏电站的特点
⑴ 输出功率相对较小。光伏发电的模块化设计，决定了其规模可大可小，可根据场地的要求调整光伏系统的容量，屋顶面积直接决定光伏发电项目的容量，屋面上是否存在附属物，如风楼、风机、附房、女儿墙等，设计时需要避开阴影影响。一般而言，一个分布式光伏电站项目的容量在数千千瓦以内，与集中式电站不同，光伏电站的大小对发电效率的影响很小，因此对其经济性的影响也很小，小型光伏系统的投资收益率并不会比大型的低。
⑵ 污染小，环保效益突出。分布式光伏电站项目在发电过程中，没有噪声，也不会对空气和水产生污染。但是，需要重视分布式光伏与周边城市环境的协调发展，在利用清洁能源的时候，考虑民众对城市环境美感的关切。
⑶ 能够在一定程度上缓解局地的用电紧张状况。分布式光伏电站在白天出力最高，正好在这个时段人们对电力的需求最大。但是，分布式光伏电站的能量密度相对较低，每平方米分布式光伏电站系统的功率仅约100瓦，铺设比例一般为1KW占面积10㎡，也就是1MW（1MW=1000KW）项目需要使用1万㎡面积，再加上适合安装光伏组件的建筑屋顶面积的限制，因此分布式光伏电站不能从根本上解决用电紧张问题。
三、设计背景
钢管生产属于流水线生产，因此厂区的厂房为狭长结构，屋顶的的宽度一般小于50m，而长度一般在150m～300m之间，中间还有通气楼，施工的厂区都处于生产状态，厂区内倒运材料的车辆络绎不绝，施工的前提不能影响厂区正常生产，因此可供我们吊运设备的位置非常有限，通过协调只能在规定的时间内在指定的位置进行吊装作业。
厂房的屋顶大部分为彩钢瓦，其中彩钢瓦又分为直立锁边型、咬口型(角驰式，龙骨呈菱形)型、卡扣型(暗扣式)型、固定件连接(明钉式，梯形凸起)型。由于彩钢瓦的特殊结构，使得屋顶单位载荷偏小，通过专业单位勘查计算，彩钢屋顶单位载荷仅为0.3kN/m2。
光伏组件是所有安装设备中体积最大、质量最重、数量最多的，一箱光伏组件重540kg，按照原来的施工方案，从地面倒运至屋顶的时候，为防止组件发生隐裂，只能整箱吊至屋顶再拆箱搬运。因为彩钢屋顶单位载荷仅为0.3kN/m2，倒运过程中为防止破环屋面，需要专门搭设一个最小为18m2卸料平台，在卸料平台上拆除包装箱，人工将组件一块块搬运至相应的安装位置（也叫散料），由于屋顶呈狭长结构和屋顶承载力限制，完全搬完前一箱组件才能倒运下一箱组件，使得组件散料过程中需要大量的人工，且吊车的利用率严重偏低。综上所述，用这中方式散料不但增加了施工成本而且工期严重滞后。
为了积极响应公司“提质增效”号召，结合现场实际情况设计了组件运输轨道和小车。运输轨道其实就是卸料平台的升级版，不但使组件载荷均匀分布，满足屋顶承载力，而且通过运输轨道快速将整箱组件运至拆箱位置，再从拆箱位置人工搬运至安装位置，这样大大缩短了人工搬运距离，提高了组件散料效率的同时也缩短了直线工期。
四、实践应用
运输轨道是在屋顶主梁附近用［10槽钢铺成平行两行，利用槽钢做为导轨控制运输小车的行走路线。把做好的运输小车放置在轨道内，吊车把整箱组件吊运至屋顶后直接放置在小车上，通过两个工人将小车推至搬运位置后进行拆箱，将组件搬运至安装位置，用两个小车轮换运输，通过这种运输方式大大提高组件散料效率，同时也缩短了直线工期。
⑴ 运输轨道的制作及安装步骤：① 将∠50X50X5角钢切割成50mm长小段，在任意一侧同一中心位置钻￠10的孔（导轨连接件制作）。② 在［10槽钢的两端分别将导轨连接件（未打孔的一面）焊接在端头外侧，用于相邻两导轨的连接。③ 在每根［10槽钢的中间焊导轨连接件，平行两槽钢的焊接方向应该对称(控制两平行导轨的间距)。④ 将∠40X40X4角钢切割成一米长的小段,然后在∠40X40X4角钢两端25mm处的同侧打￠10的孔。用这些角钢连接两平行［10槽钢，控制导轨间距，将两列轨道调整为平行状态。⑤ 在铺设轨道前，为保护屋顶，先将事先加工好的木方均匀（每1.5m）的放置在需要铺轨的屋顶檩条上，安装轨道时应该从距吊装落点开始往另一头依次安装导轨。
⑵ 运输小车的制作及安装步骤：① 用∠50X50X5角钢加工成长为1.7米，宽1.3米矩形，在中间每隔300mm左右处焊接一根加强梁。② 在矩形框四角焊接可调式车轮支架，因为不同的屋顶倾角不同，利用可调式支架可以将小车上平面调整至水平状态，在运输过程中更加安全可靠。③ 将直径200mm的实芯车轮安装在车轮支架上。④ 最后把小车放在轨道上利用调节支架将小车调至水平状态，在小车上放置两块楔子，在组件拆箱搬运过程中放置在轨道内，防止小车滑动。 运输轨道及小车简图
五、效果对比
天津屋顶分布式光伏发电项目组件运输轨道及小车的应用，突出反映了用工少、效率高、施工进度得到明显改善的技术特点。散料1MW组件人工和工期对比：按照原来方式散料需要工人50人，需要6天时间，用运输轨道和小车散料需要工人20人，需要2天时间，天津分布式光伏项目B标共计安装了19.4MW，仅组件散料这一项工期压缩了40天，按照当地人均工资200元/天，25t汽车吊租赁费2500/台班计算，人工节省成本30*4*200*19.4=465600元，机械节省成本40*2500=100000元，总共节省465600+100000=565600元。
六、结束语
屋顶分布式光伏组件运输轨道及小车作为施工过程中实用型设计成果，具有制造成本低、效率高、经济效果明显等优势，具有广泛的推广意义。作为现场管理人员，我们要不断积累总结经验，善于发现和创造，设计出新设备，为国家的节能减排工作做贡献。
参考文献
《民用建筑太阳能光伏系统应用技术规范》（JGJ203-2010）
《太阳能光伏与建筑一体化应用技术规程》（DGJ32/J 87-2009）
《太阳能光伏发电系统与建筑一体化技术规程》（CECS 418：2015）