王紹平 丑世龍 魏鈺堯

1.中國石油天然氣股份有限公司長慶油田分公司 陜西 西安 710103

2.廣東科凱達(dá)智能機(jī)器人有限公司 廣東 佛山 528300

傳統(tǒng)能源的消耗大、污染嚴(yán)重，不利于實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。為適應(yīng)低碳經(jīng)濟(jì)發(fā)展趨勢，各行各業(yè)需積極推廣新能源技術(shù)。在需求激增的過程中，國家增大了在新能源光伏發(fā)電站項目中的投入，此類項目的建設(shè)數(shù)量逐步增多、規(guī)模日漸擴(kuò)大，在具體的項目中企業(yè)需將建設(shè)管理作為重點(diǎn)任務(wù)。目前光伏發(fā)電站項目中陸續(xù)采用了諸多新技術(shù)，保障了技術(shù)先進(jìn)性，但部分光伏發(fā)電站存在建設(shè)管理問題，未來這類項目中有關(guān)人員需持續(xù)創(chuàng)新管理理念及方法，保證建設(shè)管理的全面性。

1 光伏發(fā)電項目的基本原理

光伏發(fā)電為新能源領(lǐng)域的重點(diǎn)項目，實(shí)際就是利用半導(dǎo)體界面的光伏效應(yīng)，將光能轉(zhuǎn)化為所需的電能資源。當(dāng)建立了光伏發(fā)電系統(tǒng)后，光子照射金屬時其能量可直接被金屬電子所吸收，在此過程中電子所吸收的能量相對較大，能克服金屬的內(nèi)部引力，從金屬表面逃逸出來成為光電子。硅原子有4個外電子，一旦純硅中摻雜有5個外電子的原子，如磷原子，將形成n型半導(dǎo)體；如純硅中摻雜3個外電子原子，如硼原子，將形成p型半導(dǎo)體。在p型與n型相結(jié)合的情況下，接觸面的電位差較大，成為太陽能電池。太陽光照射于p-n結(jié)上后，電流將從p型側(cè)向n型側(cè)流動，此過程中伴隨著電流現(xiàn)象。太陽能光伏板的光電效應(yīng)指的是不均勻半導(dǎo)體或半導(dǎo)體的不同部分與金屬相結(jié)合后，在光的影響下產(chǎn)生電位差的過程，屬于光子向電子轉(zhuǎn)化、光能向電能轉(zhuǎn)化的過程，此過程中將形成電壓。

光伏發(fā)電包含離網(wǎng)與并網(wǎng)兩種類型。如為離網(wǎng)發(fā)電模式，太陽能電池組件將光能轉(zhuǎn)化為電能，經(jīng)過光伏控制器將此電能存儲于蓄電池，負(fù)載用電情況下，蓄電池中的電能由光伏控制器進(jìn)行分配，以滿足各負(fù)載的電力需求。此過程中電池組件產(chǎn)生的是直流電，能直接應(yīng)用此電能，也可由交流逆變器轉(zhuǎn)化為交流電繼續(xù)使用。太陽能發(fā)電產(chǎn)生的電能即發(fā)即用，也能存儲于蓄電池等儲能裝置。離網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)多用在以下方面：需移動攜帶的設(shè)備電源；遠(yuǎn)離電網(wǎng)邊遠(yuǎn)地區(qū)、農(nóng)林牧區(qū)、山區(qū)；無需并網(wǎng)的場所；不需備用電源的場所。并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)下，電池組件方陣將光能轉(zhuǎn)化為所需電能，經(jīng)直流匯流箱、直流配電柜將其接入并網(wǎng)逆變器，一些情況下并網(wǎng)光伏發(fā)電需配備儲能裝置儲存電能。并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)運(yùn)行中，如氣候條件不佳導(dǎo)致發(fā)電量較少，或者自身用電量較大，可直接由公共電網(wǎng)向用戶負(fù)載補(bǔ)充供電。并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)能向公共電網(wǎng)逆流供電，其“晝發(fā)夜用”的發(fā)電特點(diǎn)可方便公共電網(wǎng)的峰谷調(diào)節(jié)。

2 新能源光伏發(fā)電站項目的建設(shè)難點(diǎn)

2.1 建設(shè)周期短

在新能源光伏發(fā)電站的建設(shè)中，項目周期相對較短，企業(yè)必須合理安排項目任務(wù)，制定科學(xué)的進(jìn)度計劃。依據(jù)光伏發(fā)電站建設(shè)經(jīng)驗，中小型項目的建設(shè)周期為3～4月，大型項目的建設(shè)周期略有延長?？傮w來看，光伏發(fā)電站項目與其他同等規(guī)模的項目相比，前者的建設(shè)周期相對較短，在較為緊張的工期內(nèi)不僅需制定高質(zhì)量的施工方案，還需在項目中合理調(diào)配資源、安排工序，加強(qiáng)部門間、崗位間的協(xié)作，使現(xiàn)場作業(yè)符合進(jìn)度要求，在規(guī)定的工期內(nèi)高質(zhì)量完工[1]。為此，基于光伏發(fā)電站的這一特點(diǎn)，企業(yè)必須加強(qiáng)建設(shè)管理，協(xié)調(diào)工程進(jìn)度、質(zhì)量、成本等關(guān)系，及時處理項目中的突發(fā)情況，減少施工延誤。

2.2 現(xiàn)場環(huán)境復(fù)雜

光伏發(fā)電站要實(shí)現(xiàn)太陽能向電能的轉(zhuǎn)化，在現(xiàn)場需配備各種專業(yè)化設(shè)備，占地面積較廣，再加上對光照有嚴(yán)格要求，在施工建設(shè)期間面臨復(fù)雜的環(huán)境。大部分光伏發(fā)電站均建在人煙稀少、遠(yuǎn)離城市的空曠地段，交通不暢，施工過程中的材料、設(shè)備等運(yùn)輸不便，經(jīng)常因設(shè)備、材料等供應(yīng)不及時而影響施工進(jìn)度。另外，因為露天作業(yè)較多，在強(qiáng)風(fēng)、雨雪等惡劣天氣下，光伏發(fā)電站的施工風(fēng)險較大，面臨較大的技術(shù)難題。

2.3 建設(shè)手續(xù)復(fù)雜

光伏發(fā)電站項目實(shí)施中，建設(shè)管理手續(xù)相對復(fù)雜，在項目的初期階段，相關(guān)人員需及時將工程資料提交當(dāng)?shù)卣鞴懿块T審批，審批通過以后給出初步審查意見、環(huán)境影響評價意見、用地預(yù)審要求等，督促相關(guān)人員繼續(xù)修改方案，再次提交審批，通過后進(jìn)入正式的項目環(huán)節(jié)。在項目的整個建設(shè)期間，項目部門與參建單位之間需加強(qiáng)合作，共同圍繞項目的建設(shè)要求進(jìn)行可行性研究，制定進(jìn)度計劃、成本方案、技術(shù)路徑等。總體來看，光伏發(fā)電站的建設(shè)流程復(fù)雜，各參與主體、部門都需要及時向有關(guān)單位提交審批手續(xù)等，以保障項目的順利實(shí)施。

3 新能源光伏發(fā)電站項目建設(shè)管理策略

3.1 加強(qiáng)技術(shù)管理

3.1.1 光伏組件施工

新能源光伏發(fā)電站項目涉及了多種施工技術(shù)，每種技術(shù)都有其特殊的施工規(guī)定，任何一個技術(shù)環(huán)節(jié)存在問題，都將影響項目的建設(shè)效果。為符合項目建設(shè)管理要求，企業(yè)在具體的項目中必須加強(qiáng)技術(shù)管理，保障各環(huán)節(jié)施工技術(shù)的規(guī)范性、合理性。以光伏組件施工為例，此步驟是光伏發(fā)電站中的重點(diǎn)施工環(huán)節(jié)，有關(guān)人員在技術(shù)管理中需做好施工監(jiān)督。比如，光伏組件施工期間應(yīng)合理采用四點(diǎn)著力的方式，提高起吊、卸載作業(yè)的安全性，但此種操作過程復(fù)雜，需安排專業(yè)的技術(shù)人員來進(jìn)行全面指導(dǎo)，避免吊裝操作不當(dāng)損壞光伏組件。太陽能組件在受到外力作用后極易損壞，影響其正常使用，施工期間應(yīng)做好保護(hù)工作，特別是對于單晶硅板而言，有關(guān)人員在正式施工前需檢查組件的尺寸、規(guī)格與型號，避免使用質(zhì)量不達(dá)標(biāo)組件[2]。

3.1.2 電纜敷設(shè)

光伏發(fā)電站的電纜數(shù)量龐大，正式施工之前有關(guān)人員需合理設(shè)計電纜路徑，遵循行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)且需符合線路最優(yōu)要求。當(dāng)然，施工人員也需檢查放線盤的性能，當(dāng)其符合要求后再安排施工，否則，如放線盤性能不達(dá)標(biāo)，隨著電纜敷設(shè)的進(jìn)行，易出現(xiàn)打結(jié)和扭曲現(xiàn)象。如作業(yè)點(diǎn)處于接地扁鐵周邊，施工人員需控制安全距離，一般二者之間應(yīng)至少保持0.1m，直流電纜在逆變室的間距為0.1m，以通過控制這些距離參數(shù)來創(chuàng)造良好的散熱條件[3]。一些新能源光伏發(fā)電站中使用的是電纜頭銅鼻子，此情況下應(yīng)考慮電纜的截面規(guī)定，通過壓接方式確保銅鼻子、芯線之間的連接效果，一旦連接部位松動，應(yīng)立即填充，避免連接不佳造成的安全事故。施工現(xiàn)場應(yīng)安排專人負(fù)責(zé)正負(fù)極對地絕緣檢測，與此同時檢查開關(guān)樁頭、電纜頭情況，及時處理異常情況。

3.1.3 光伏組件投運(yùn)條件

針對光伏發(fā)電站項目，有關(guān)人員在技術(shù)管理過程中需關(guān)注光伏組件投運(yùn)條件。結(jié)合行業(yè)內(nèi)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，光伏組件能否正常投運(yùn)取決于多方面因素，主要應(yīng)包含以下方面：（1）嚴(yán)格遵循設(shè)計規(guī)范安裝光伏組件，密切關(guān)注電流、電壓參數(shù)，完成組件分類、組串。正式投運(yùn)安裝之前，企業(yè)應(yīng)安排專人檢查光伏組件的各個部分，如插頭、接線盒等，如有損壞立即更換。（2）檢查防震接地系統(tǒng)的各方面性能，借助專業(yè)儀器測定接地電阻，保障阻值在安全區(qū)間。與此同時，有關(guān)人員也需同步檢查光伏組件的串并聯(lián)方式、組件串與外接電纜的連接方式，保障這些關(guān)鍵部位的連接工藝符合行業(yè)規(guī)定。（3）評估光伏支架基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)、材質(zhì)、埋設(shè)部件的安全性與穩(wěn)定性，在無異?，F(xiàn)象的情況下測試組件串開路電壓，此電壓誤差值應(yīng)在2%以內(nèi)，無論何種情況下最大電壓值均應(yīng)在5V以內(nèi)。

3.2 施工控制

3.2.1 材料把控

光伏發(fā)電站項目施工中包含多種材料，如使用了劣質(zhì)材料，將影響項目建設(shè)效果。在施工控制中應(yīng)安排專人負(fù)責(zé)材料控制。在材料入場期間，管理人員需根據(jù)建設(shè)中的材料需求，合理檢驗每一種材料的質(zhì)量，必要情況下開展質(zhì)量檢驗，只有通過檢驗后材料方可正常入場，否則，嚴(yán)禁材料進(jìn)場和使用。在驗收材料時有關(guān)人員需檢查材料的外觀質(zhì)量、規(guī)格型號、數(shù)量，檢查材料出廠許可證、質(zhì)檢報告等文件是否齊全，對于不符合要求的材料，應(yīng)退回廠家。當(dāng)材料進(jìn)場以后，相關(guān)人員需根據(jù)材料性能，以特定標(biāo)準(zhǔn)來分類，確定每一類材料的存放區(qū)域、管理方法，定期盤查和清點(diǎn)。

3.2.2 施工過程把控

光伏發(fā)電站項目的復(fù)雜性較高，施工流程較多，為避免各項問題，管理人員需將過程控制放在關(guān)鍵位置。過程控制中遵循了動態(tài)性原則與要求，需要相關(guān)人員在具體的工作中嚴(yán)格把控每一過程，一旦發(fā)生異?，F(xiàn)象，應(yīng)由專人結(jié)合現(xiàn)場情況進(jìn)行妥善處理，以增強(qiáng)每一過程的規(guī)范性，保障不同過程之間的銜接效果。光伏發(fā)電站項目的過程控制中，管理人員需重點(diǎn)關(guān)注以下過程：（1）方陣與逆變器室的設(shè)計工作應(yīng)與整體的設(shè)計工作同步開展，正式施工之前這些設(shè)計任務(wù)必須全面完成。不同于大部分建設(shè)項目，光伏發(fā)電站現(xiàn)場應(yīng)成片布局，合理控制組串間的距離，而在南北方向則需根據(jù)施工規(guī)定預(yù)留人行道，以方便通行。在一些面積較大的場地內(nèi)不僅應(yīng)設(shè)置方便逆變室通行的道路，還需盡可能將逆變室布設(shè)在平坦區(qū)域，使其緊鄰道路。逆變室與箱變的距離保持在1m以內(nèi)，以方便敷設(shè)電纜，并控制施工成本，但此方式下同樣存在一定的局限性，就是逆變室的密封性能不達(dá)標(biāo)，考慮這一因素，逆變室與箱變之間可保持2～3m的距離，在此前提條件下可將逆變電纜以預(yù)埋穿墻套管的方式穿過墻體，不僅可保障施工操作的便捷性、高效性，還能達(dá)到封閉處理的目標(biāo)[4]。（2）樁基施工，此施工環(huán)節(jié)不僅需精準(zhǔn)定位樁基，更需將樁頭直徑位置偏差、樁基垂直度等控制在正常標(biāo)準(zhǔn)，以增強(qiáng)樁基承載力。另外，施工期間樁基埋入地下的深度不得過大或者過小，在灌注混凝土?xí)r應(yīng)控制水灰比，保證混凝土性能，并加強(qiáng)振搗，保障振搗的充分性、均勻性。

3.3 安全監(jiān)督

3.3.1 安全巡查

光伏發(fā)電站屬一類大型項目，施工建設(shè)過程中可能因環(huán)境、操作、設(shè)備等而造成安全事故。為減少各種事故的發(fā)生，項目建設(shè)管理中需注重安全監(jiān)督與管控，安排專人負(fù)責(zé)現(xiàn)場的安全巡查工作，以通過全面巡查來發(fā)現(xiàn)現(xiàn)場隱患，評估施工作業(yè)期間的防護(hù)設(shè)備配備、穿戴、物資堆放、機(jī)械設(shè)備擺放等情況。由于施工場地內(nèi)涉及了多種資源，單純采用人工巡查的方式需投入較多人員，工作量大且效率較低。當(dāng)前信息化條件下，企業(yè)在光伏發(fā)電站現(xiàn)場可引入數(shù)字化巡查方式，配備各種數(shù)字化監(jiān)控設(shè)備，將這些設(shè)備布置在現(xiàn)場的關(guān)鍵位置，并建立監(jiān)控設(shè)備與現(xiàn)場的關(guān)系，使建設(shè)期間設(shè)備能實(shí)時采集現(xiàn)場情況，并將結(jié)果反饋給終端設(shè)備，如發(fā)現(xiàn)安全隱患，則需及時處理。

3.3.2 風(fēng)險識別評價

各類項目的建設(shè)管理中，風(fēng)險管理是重點(diǎn)方面，通過全過程風(fēng)險識別與評價，可督促相關(guān)人員及時發(fā)現(xiàn)問題并制定風(fēng)險防控措施、應(yīng)急預(yù)案。光伏發(fā)電站項目也是如此，在建設(shè)管理中有關(guān)人員需考慮環(huán)境、工藝流程等因素的影響，建立全面化風(fēng)險識別與評價機(jī)制，在科學(xué)的評價方式下判定風(fēng)險類型、危害程度，有針對性地制定防控策略，形成專項應(yīng)急預(yù)案，減小各類風(fēng)險對項目實(shí)施的負(fù)面影響。

3.4 其他措施

3.4.1 加強(qiáng)項目設(shè)計協(xié)調(diào)

不同于水力、火電發(fā)電站項目，光伏發(fā)電站項目在建設(shè)過程中對環(huán)境雖有要求，但其要求較低，僅需將項目建在人煙稀少的區(qū)域即可。但每一地區(qū)都有其特殊的地形地質(zhì)、水文土質(zhì)等條件，這是任何光伏發(fā)電站項目建設(shè)中都需要重點(diǎn)關(guān)注的部分。為此，光伏發(fā)電站項目的建設(shè)初期階段，參與項目的部門之間應(yīng)加強(qiáng)合作，做好總體設(shè)計與細(xì)節(jié)分析。首先，做好項目選址分析，當(dāng)確定了光伏電站的建設(shè)要求、目標(biāo)后，企業(yè)需安排專人進(jìn)入備選場地進(jìn)行調(diào)查與評估，分析場地條件是否與項目建設(shè)要求相一致，并由勘察人員提交完成的勘察報告，而不同崗位人員則利用勘察報告，從綜合性角度確定項目建設(shè)場地。其次，設(shè)計單位與施工單位應(yīng)完成交底工作。設(shè)計單位在確定了設(shè)計方案后，應(yīng)及時將此設(shè)計方案向施工單位交底，使施工單位可正確掌握設(shè)計意圖，了解每一個設(shè)計細(xì)節(jié)，在后續(xù)的項目建設(shè)中可順利執(zhí)行設(shè)計方案。最后，不斷優(yōu)化設(shè)計方案，組織多個部門進(jìn)行設(shè)計評估，分析設(shè)計方案中的不足之處，及時調(diào)整。

3.4.2 進(jìn)度控制

進(jìn)度管理關(guān)乎項目效益，在光伏發(fā)電站項目中有關(guān)人員需采用全新的方式進(jìn)行進(jìn)度控制。首先，合理設(shè)定進(jìn)度目標(biāo)并進(jìn)行分解。在確定目標(biāo)時，有關(guān)人員需全面收集項目的建設(shè)規(guī)模、技術(shù)難度等資料，并根據(jù)建設(shè)單位的規(guī)定，確定開工時間、竣工日期，將竣工移交日期作為進(jìn)度總目標(biāo)；將項目建設(shè)任務(wù)量化分解為多個目標(biāo)，確定關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)的施工時間，準(zhǔn)確預(yù)測每一過程的持續(xù)作業(yè)時間，并適當(dāng)考慮不可控因素；在分解完進(jìn)度目標(biāo)后，管理人員需制定多級進(jìn)度計劃，編制進(jìn)度橫道圖。其次，動態(tài)化管理施工進(jìn)度，在前期確定進(jìn)度目標(biāo)后，后續(xù)進(jìn)入項目環(huán)節(jié)后有關(guān)人員需堅持動態(tài)化原則，密切監(jiān)督現(xiàn)場的一切作業(yè)流程。管理人員需定期組織工作交流會議，由下級責(zé)任人向上級領(lǐng)導(dǎo)匯報現(xiàn)場的進(jìn)度情況，分析實(shí)際進(jìn)度與計劃進(jìn)度之間的差異，如二者的偏差較大，應(yīng)組織不同崗位人員進(jìn)行全面評估與分析，從更為專業(yè)的角度確定原因，制定解決措施，如可調(diào)整施工工序、施工任務(wù)，增加施工人員或者設(shè)備等。

4 結(jié)束語

光伏發(fā)電站為新能源領(lǐng)域的關(guān)鍵項目，此類項目的規(guī)模龐大、技術(shù)要求高，為達(dá)到質(zhì)量、安全、進(jìn)度及成本目標(biāo)，項目企業(yè)必須開展全過程、全方位建設(shè)管理，提高不同部門和崗位之間的配合度，嚴(yán)格執(zhí)行技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，提高項目建設(shè)的整體水平，發(fā)揮光伏發(fā)電站在能源領(lǐng)域的作用。