分佈式光伏的那麼多“坑” 需要用全面的踏勘來避開……
2018年上半年,我國光伏發電新增裝機2430.6萬千瓦,與去年同期增幅基本持平,其中,分佈式光伏1224.4萬千瓦,這半年我們光伏的同行大概踏勘了上億平米的屋頂。其中甚至還存在不符合項目的,每一位踏勘人員都是在用生命做分析。那麼如何更有效地做好屋頂的踏勘工作?十一科技能源環境事業部主任工程師姚傑做了相應的介紹,從屋頂分佈式光伏發電項目設計的前期資料收集完善、現場全面踏勘以及踏勘中的注意事項進行了講解。
前期資料越完善越好
1、踏勘前資料準備
在踏勘之前要將資料收集,以便在踏勘時有針對性:
圖紙資料:用於擬建光伏項目的建築、結構、總圖、電氣圖紙。
建築+結構圖紙:用於結構複覈。
建築屋頂平面圖:拿到圖紙之後進行初步的組件佈置,用於現場勘察對比和電池組件排布。
廠區的總平面圖、管線總圖:因爲光伏項目是在已建有的廠區內做,儘可能地利用原來的管廊去輻射電纜,儘量不要做大規模的工程改變。還要確定逆變器、增壓箱變的區域與總圖是否一致。部分工業園區的年代久遠,分爲多期建設,總圖與實際差別比較大,所以要拿總圖與現場實際建築進行對比,以便清晰地瞭解項目的情況。
電氣圖紙:主要是校覈電氣安全,確認有效的初步方案並交給業主或投資方審覈,再確定箱變逆變器的擺放位置。
2、前期可研資料
前期的可研資料在項目前期不一定收集得到,如果有的話也要收集到。
3、系統接入方案及電網批覆
如果前期業主還在評估階段,可以與業主溝通,再讓業主去電網公司按接入方案進行,以減少成本。另外業主與投資方需要溝通項目採用的組件、逆變器、變壓器以及業主初步的意向性方案,在今後的設計過程中減少重複性工作。
4、施工圖設計所需的其他必要條件
組件:單晶還是多晶、薄膜型號規格尺寸
逆變器:集中式、組串式、集散式
變壓器:歐變、美變
業主初步的意向性方案
5、廠房業主相關的資料
需要收集的屋頂以外的與廠房業主有關的資料收集包括:
房屋產權(土地證,房產證):房屋產權證在辦理備案的過程當中是必須的,如果房屋產權證存在問題,會導致項目在實施的過程中遇到很多問題。
電費繳納清單(包含峯平谷電價信息和用電情況):涉及到峯平谷的電價信息,以便於投資方做一些回收收益的評估。
企業運行狀況:主要是考慮到部分企業會在近一兩年之內擴大規模或減少投資,如果是減少投資的話用電量會減少,光伏投資預計的收益會大打折扣。
屋頂踏勘需要什麼工具
踏勘的前要準備一些工具,具體工具如下:
捲尺、遊標卡尺、手持式激光測距儀:利用捲尺測量一些簡單的長度;遊標卡尺可以精確測量長度、內外徑、深度;手持式激光測距儀主要是針對不方便上去的樓層測樓層的高度。
相機:拍攝照片給沒有到達現場的設計人員參考。
手機輔助軟件:如GPS、地圖、指北針、水平尺等軟件。
無人機(可選):複雜項目採用無人機踏勘以提高效率。
建築屋頂平面圖(初步排布圖):方便測量和標記。
安全防護設施(安全帽、安全鞋、安全帶):針對外資項目有防護措施才能進行廠房和屋頂進行踏勘。
從載荷到朝向屋頂的結構分析
結構主要涉及到支架設計:
1、建築屋頂荷載情況:現場覈實已收集的圖紙資料與實際建築是否一致,屋面檁條、鋼樑、是否有額外吊掛荷載等,要保證一致性。
2、屋頂整體朝向及方位角、經緯度:可藉助手機APP、手機地圖確定屋頂朝向、方位角、手機經緯度等。後期進行陰影分析、發電量分析。
3、 屋面的傾斜角度:發電量分析和支架計算。
4、工業廠房內是否有有毒、易燃、易爆、有腐蝕性介質,屋頂上是否有大量煙塵等氣體排放污染,彩鋼瓦是否腐蝕:可建議業主做一些處理或更換彩鋼瓦,因爲光伏電站是25年全生命週期的產品,不允許因彩鋼瓦漏水而影響生產的發生。
下圖例中因爲產房的屋頂有噴氣的尾氣排放,污染很嚴重,所以在設計的時候避開了這一塊區域,同時避開了下風向的區域,減少了尾氣排放對於屋頂的影響。
5、建築屋面其他情況:查看彩鋼瓦類型,測量彩鋼瓦間距和採光帶間距,用最合適的方案來進行彩鋼瓦的支架設計。
根據不同的彩鋼瓦選擇最優的方案,如下圖:
光伏組件位置和朝向的確認
1、建築屋頂遮擋物情況
查看女兒牆、氣樓、風機、空調室外機組、屋面冷卻塔、冷熱水管等屋頂障礙物尺寸和在屋頂的相對位置。部分設備在平面圖上是沒有的,將這些設備的高度和位置標出來用軟件模擬,將陰影區域圈出來,以便進行組件佈置。針對組件佈置進行調整,這樣對今後的設計提高了效率。
還要關注其他建築物對於屋頂的遮擋,很多其他建築物離得近但高度較高,針對此情況可以利用無人機測量高度。
2、建築物周圍遮擋物情況
現場覈實建築物周邊是否有高大建築、電力杆塔、煙囪,確認東、西、南三面周邊是否有高大建築物,如有確認高度和距離以便進行陰影模擬。
3、建築物周邊綠化帶、道路等情況
覈實建築周邊是否有合適位置規劃箱、逆變器、開關站位置、全廠電纜走向、橋架。“切記不要佔用消防通道”。
前期也要爲後期運維做準備
1、屋頂防雷網情況、原建築接地情況
有些屋頂因年代久遠,防雷網和接地已經鏽蝕,在設計時要將這部分補上去,以便接地系統的運行狀態是良好的。
2、低壓併網項目
針對低壓併網的項目要看變配電室設計佈置圖,確認廠區變壓器容量、變比、數量、母聯、負荷比例,變配電室是否有位置規劃併網櫃及計量櫃位置,是否要換新設備。
3、高壓併網項目
針對高壓併網的項目需要覈實主接線是否和圖紙一致,後期是否擴容,是否有備用間隔,是否有預留空間。因爲廠房增容幾次以後主接線與最早的圖紙是有變化的,那我們要根據最新圖紙或現場的主接線圖來看是否有備用的間隔或預留的空間來安裝配電櫃。
4、逆變器及設備位置考慮防水防曬、散熱通風
低壓併網優先選擇變壓器容量大負荷比例大的變壓器,自發自用接入需要考慮業主的自用情況,接入負荷比較大的變壓器。
5、廠區計量表位置、配電櫃數量、母排規格、開關型號等
需要將這些情況反映在圖紙上,其次是根據總平面圖初步確定電纜路徑,因爲電纜路徑按規範與熱力管道、燃氣管道要分開,要保證路徑與原來的管道路徑無衝突。
6、根據總平面圖初步確定電纜路徑。
7、廠區是否配備相對獨立的配電室
如沒有,是否有空餘房間或空地安放變配電設備;配電設備是否有空餘間隔,如沒有,是否可以直連母排。
8、低壓併網、優先選擇變壓器總容量大,負荷比例大的變壓器,自發自用項目接入設計應當考慮業主用電情況,儘量接入負荷較大的變壓器。
踏勘的注意事項
1、和業主和投資方多進行技術交流,講清楚各種設計方案的利弊,便於業主的決策。
2、如果接入方案沒有確定,那麼按照相對簡單的方案建議提給電網公司。
3、需加固結構的項目,一定要和房屋業主確認可行性以便在不影響生產情況下實施。
4、混凝土屋頂防水是否生效、彩鋼屋頂彩鋼板是否超使用年限、彩鋼瓦腐蝕情況是否需要更換或者做保護處理。
5、踏勘過程中最重要的是注意人身安全因爲冬天屋面溼滑、屋面腐蝕嚴重、彩光帶與彩鋼瓦顏色相近、爬梯較高、無女兒牆等,所以在勘測的過程當中一定要注意安全。
6、及時出踏勘報告,以便於沒有參加踏勘的設計人員瞭解情況。
光伏們付斌