太阳能光伏板安装工法周强

太阳能光伏板安装工法上海电力安装第二工程公司 周强 刘刚1. 前言随着国家节能减排、 保护环境政策的实施， 随着各地经济的快速发展， 电力需求越来越大， 各地区为了满足日益增长的用电需求和节能减排的需要， 都开始建设大型燃煤火力发电机组。 但火力发电的缺点也很明显： 一是化石燃料的储量有限，面临着枯竭的危险；二是化石燃料燃烧产生的废气对环境有着严重危害。所以就要求我们去寻找新能源，而太阳能就能同时避免火力发电两个主要的缺点，同时还具备了：不受资源分布地域的限制；可在用电处就近发电；能源质量高；获取能源花费的时间短等优点。太阳能光伏发电就是利用利用半导体界面的光生伏特效应而将太阳能直接转换成电能的一种技术，光伏板经过串联后和封装保护可形成大面积光伏板组件， 再配合上功率控制器等部件就形成了光伏发电装置， 该装置可以方便地实现为用户照明及生活供电，可以在一些多种发电模式的区域内并网实现互补。2. 功法特点2.1 本工法完全采用螺纹结构的拧紧方式，没有采用焊接的方式。2.2 安装速度快，生产效率高，可以大大节省工期，而且如果安装错误能够更快改正过来。2.3 采用螺纹结构使得整体外观良好。2.4 采用本工法使得现场管理更加方便，无须搭设更多的设备（如电源箱、焊接箱、排放电源线）。3. 使用范围本工法适用于太阳能光伏板及钢结构的安装。4. 工艺原理太阳能光伏板安装过程中最重要的就是钢架与光伏板的安装。 因为工地所在的位置的地面上下落差接近 1m，为提高安装效率减少前期土建工程量，基础钢架的埋地部分与地面部分是分开的而不是一个整体。 这样就可以根据地面标高调整地面以上钢架的高度使得光伏板的平面基本保持在同一水平面上， 这就减少平整地面所花费的人力及物力。 光伏板安装需经过子阵位置的测定、 埋地钢架的打洞及安装、地面钢架的安装、螺栓及螺母的安装、光伏板安装等工序。本工法为安装工法， 安装前的工序可看成材料及设备的准备。 安装过程中全部采用螺纹结构的拧紧方式， 没有采用例如焊接等方式进行加固。 例如埋地部分的钢架采用螺纹结构、地面钢结构与地下基础架相接处也采用的是螺栓螺母的螺纹结构：图一 图二 （ A 类的螺栓共有三个 每个之间角度为 120°）5. 施工工艺流程及操作要点5.1 工艺流程施工前的准备→施工方案编制→施工技术及安全交底→轴线定位及测量放线→钢结构尺寸复查→钢构架组合→钢构架验收→光伏板安装。5.2 操作要点5.2.1 钢架安装前的应做相应的质量检查5.2.1.1 外观及保护层应完好无损。5.2.1.2 型号、规格及材质符合设计图纸要求，附件、备件应齐全。5.2.1.3 产品的技术文件安装说明及安装图应齐全。5.2.1.4 检查支架钢材有无明显扭曲变形， 方钢的平直度误差应小于等于总长度的 1/1000 。5.2.2 支架宜存放在能避雨、雪、风、沙的场所，存放处不得积水，应做好防潮防护措施。 如存放在滩涂、 盐碱等腐蚀性强的场所应做好防腐蚀工作。 保管期间应定期检查，做好防护工作。5.2.3 支架安装前安装单位应按照方阵土建基础“中间交接验收签证单”的技术要求对水平偏差和定位轴线的偏差进行查验，不合格的项目应整改后再进行安装。5.2.4 固定式支架及手动可调支架的安装应符合下列规定：5.2.4.1 支架安装和紧固应符合下列要求：5.2.4.1.1 支架的安装在考虑安全和劳动效率的前提下不宜在雨雪天气下进行。支架安装验收的标准主要应分为紧固度和偏差度两方面考虑，对其紧固度的要求，直接影响到组件安装好后的抗风能力，故应严格控制。支架采用镀锌件，若破坏了镀锌层，将降低支架的使用寿命。5.2.4.1.2 支架的倾斜角度直接影响到组件的安装角度， 组件的安装角度又直接影响到组件的效率。 对于固定式支架的角度， 都是综合当地的经纬度和相关气象数据计算而来，根据计算组件角度的偏差在± 1 度时，对组件的效率影响不大，故设计院对支架的安装角度提出要求。5.2.4.1.3 对支架安装过程中的偏差值做出要求，主要为整体感官考虑。但支架的安装质量绝大部分取决于基础的安装质量。5.2.4.1.4 支架的紧固度应符合设计图纸要求。5.2.4.1.5 组合式支架宜采用先组合框架后组合支撑及连接件的方式进行安装。5.2.4.1.6 螺栓的连接和紧固应按照厂家说明和设计图纸上要求的数目和顺序穿放。5.2.4.1.7 将前后立柱、斜撑、斜梁、支撑角钢使用螺栓连接，形成立柱总成。连接螺栓不要拧紧，以便于后续调节，每八个立柱组成一个单元。5.2.4.1.8 根据土建螺旋桩的位置，先将第一、四立柱总成点固定在基础上，再用施工线安装第二、三个立柱，以此来保证在同一个直线上。5.2.4.1.9 在调整好整排支架的高度后，采用顶丝的方法固定好支架，然后开孔固定。5.2.5 支架安装的垂直度和角度应符合下列规定：5.2.5.1 支架垂直度偏差每米不应大于± 1 度， 支架角度偏差度不应大于± 1 度。5.2.5.2 对不能满足安装要求的支架，应责成厂家进行现场整改。5.2.5.3 固定及手动可调支架安装的允许偏差应符合表 5.2.2 中的规定表 5.2.2 固定及手动可调支架安装的允许偏差项目 允许偏差（ mm）中心线偏差 ≤ 2 垂直度（每米） ≤ 1 水平偏差相邻横梁间 ≤ 1 东西向全长（相同标高） ≤ 10 立柱面偏差相邻立柱间 ≤ 1 东西向全长（相同轴线） ≤ 5 5.2.6 光伏板安装前的准备工作5.2.6.1 组件的型号、规格应符合设计要求。5.2.6.2 组件的外观及各部件应完好无损5.2.6.3 安装人员应经过相关安装知识培训和技术交底。5.2.6.4 组件安装前应对组件进行抽检验收。5.2.7 光伏组件的安装要求：5.2.7.1 光伏组件安装应按照设计图纸进行。在光伏电站的建设中，往往会选用不同规格和型号的光伏组件。 而不同的光伏组件， 其电性能不同， 若电流量偏差值较大， 则是不允许在一个组串内安装的。 安装前应按照设计图纸仔细核对组件规格和型号。5.2.7.2 组件固定螺栓的力矩值应符合制造厂或设计文件的规定。 不同的生产厂家生产的光伏组件各有不同， 在安装过程中， 生产厂家会针对自己的产品如何固定，固定螺栓的力矩值，提出要求，尤其是无边框的薄膜组件。在安装过程中紧固力矩过小， 可能会在今后的运行过程中脱落， 紧固力矩过大， 会导致组件破裂。故在施工过程中，应严格遵守设计文件或生产厂家的要求。5.2.7.3 组件安装允许偏差应符合表 5.2.7.3 规定：表 5.3.2 组件安装允许偏差项目 允许偏差（ mm）倾斜角度偏差 ≤ 1°组件边缘高差相邻组件间 ≤ 1mm 东西向全长（相同标高） ≤ 10mm 组件平整度相邻组件间 ≤ 1mm 东西向全长 （相同轴线及标高） ≤ 5mm 5.2.7.4 调整首末两根电池板固定杆的位置并将其紧固紧， 将施工绳系于首末两根电池板固定杆的上下两端， 并将其绷紧。 以施工绳为基准分别调整其余电池板固定杆，使其在一个平面内。5.2.7.5 安装组件前， 应根据组件参数对每个光伏板进行检查测试其参数值应符合产品出厂指标。5.2.8 组件的安装和接线还应注意如下事项：5.2.8.1 组件在安装前或安装完成后应进行抽检测试， 测试结果应按照规范格式进行填写。5.2.8.2 组件安装和移动的过程中，不应拉扯导线。5.2.8.3 组件安装时，不应造成玻璃和背板的划伤或破损。5.2.8.4 组件之间连接线不应承受外力。5.2.8.5 同一组串的正负极不宜短接。5.2.8.6 单元间组串的跨接线缆如采用架空方式敷设，宜采用 PVC管进行保护。5.2.8.7 施工人员安装组件过程中严禁在组件上踩踏。5.2.8.8 进行组件连线施工时，施工人员应配备安全防护用品，不得触摸金属带电部位。5.2.8.9 对组串完成但不具备接引条件的部位，应用绝缘胶布包扎好。5.2.8.10 严禁在雨天进行组件的连线工作。5.3 安装后的检查由于螺栓、 螺母及光伏板的数量十分多， 产生错误时难免的， 如果不及时纠正就会造成严重的经济损失 （如下图） 。 这就要求我们在组装结束之后对钢架安装的节点处进行 100%的复查。6. 设备及人员配置本工法采用的主要设备见下表。序号 设备名称 设备型号 单位 数量 用途1 起重机 辆 4 吊组件2 叉车 辆 4 叉钢架3 卡车 辆 5 运输4 内六角 把 50 安装5 扳手 把 100 安装6 小型人字梯 架 10 安装7 拖线盘 个 10 打眼8 安装工 名 200 安装7. 质量控制7.1 安装质量标准执行《光伏发电站施工规范》。安装应符合下列要求。7.1.1 采用型钢结构的支架，其紧固度应符合设计图纸要求及现行国家标准《钢结构工程施工质量验收规范》的相关规定。7.1.2 支架安装过程中不应强行敲打，不应气割扩孔。对热镀锌材质的支架现场不宜打孔。7.1.3 支架安装过程中不应破坏支架防腐层。7.1.4 手动可调式支架调整动作应灵活，高度角调节范围应满足设计要求。7.1.5 光伏板安装过程中要与上下左右的其他光伏板对照以防装反， 造成线路无法连接与短路。7.2 质量保证措施7.2.1 安装前的进行交底工作时应对安装人员进行一次现场操作交底。7.2.2 设备安装过程中应有计划的安排人员配置， 安排 5%左右的安装人员对已经完工的组件进行进一步的查漏工作。7.2.3 现场技术人员应不定时不定点随机检查已组装好的钢架及光伏板。8. 安全措施8.1 施工前必须进行安全技术交底，并做好相应的记录，无安全措施和未交底的项目严禁施工，施工任务单必须由安全员签证。8.2 进入施工现场必须戴好安全帽，并系好帽带。8.3 施工时应尽量避免交叉作业施工，不能避开时应作好隔离措施后施工。8.4 使用电动工具，应注意安全用电及严格遵循电动工具的操作规程操作。8.5 严禁野蛮施工，严格遵照施工工序施工。8.6 有关区域如油、腐蚀介质、危险气体等部位进行施工的，需办好动火工作票及作业工作票并有专人监护，方可施工。8.7 对现场的栏杆、孔洞因工作需要进行破坏的，需申请批准，并做好工作中的监护及工作后的恢复。8.8 对安全违章，事故隐患，人人有责进行制止，使事故苗子消灭在萌芽之中。8.9 现场施工做好落手清工作，施工结束后废弃物要分类投放。9. 环保措施9.1 根据总公司及电厂相关环境管理体系文件，现场垃圾分类回收，按有关标准进行处理，减少对施工周围环境的污染。9.2 对于一些特殊设备和有害的物质，必须采用按照公司规定回收和处理。10. 效益分析采用本工法对光伏板进行安装与别的设计相比， 工作效率大大提高， 减少了前期土建工程的施工量，而且安装过程中完全采用螺栓及螺母使得安装更加方便，如若出现错误能更快的解决，有利于电厂的安全运行。采用本工法组装，经济效益明显，而且可以缩短施工时间，提前发电，创造更多的经济和社会效益。11. 应用实例11.1 内蒙古阿日昆都楞镇光伏发电一期 20MWp电厂内蒙古阿日昆都楞镇光伏发电电厂一期 20MWp安装就是完全采用螺纹结构进行安装。阿日昆都楞镇光伏发电电厂一期 20MWp共有发电区 20 个，安装多晶硅和单晶硅组件，组件支架采用固定倾角方式，光伏板数量约为 10 万块。该工程从 2014 年 8 月开始至 2014 年 12 月 25 号结束， 按计划是年底安装完成 4 个区并且能并网发电，但到 12 月 25 号全厂 20 区已经全部提前发电。运行至今状况良好，为我公司及业主创造出来直接的经济和社会效益。11.2 内蒙古霍林河露天煤业光伏发电一期 20MWp电厂内蒙古霍林河露天煤业光伏发电厂电一期 20MWp安装就是完全采用螺纹结构进行安装。霍林河露天煤业光伏发电电厂一期 20MWp共有发电区 19 个，安装多晶硅和单晶硅组件， 组件支架采用固定倾角方式， 光伏板数量约为 8 万块。 该工程从 2014 年 10 月开始至 2014 年 12 月 25 号结束，按计划是年底安装完成 4个区并且能并网发电， 但到 12 月 28 号 4 区已经全部提前发电。 运行至今状况良好，为我公司及业主创造出来直接的经济和社会效益。