地面光伏電站工程質(zhì)量管理問題及對策

謝保衛(wèi)任弄潮李賢明

（1.五凌電力有限公司　　長沙市　410004；2.長沙理工大學(xué)電氣與信息工程學(xué)院　　長沙市　410114）

地面光伏電站工程質(zhì)量管理問題及對策

謝保衛(wèi)1任弄潮2李賢明1

（1.五凌電力有限公司長沙市410004；2.長沙理工大學(xué)電氣與信息工程學(xué)院長沙市410114）

地面光伏電站工程建設(shè)過程中存在設(shè)計不成熟、設(shè)備質(zhì)量不穩(wěn)定、施工工藝較差等眾多質(zhì)量管理問題，文章以新疆青河并網(wǎng)光伏電站20MPa項目為例，分析了地面光伏電站質(zhì)量管理的特點及存在的問題，探討了解決的對策，供讀者參考。

地面光伏電站質(zhì)量管理問題及對策

近年來地面光伏電站發(fā)展如火如荼，但工程質(zhì)量管理良莠不齊，從設(shè)計、施工、供貨等各方面反應(yīng)光伏電站的質(zhì)量管理存在眾多問題。質(zhì)量管理是光伏電站建設(shè)的關(guān)鍵。本文以新疆青河并網(wǎng)光伏電站20MW項目為例，分析地面光伏電站的特點、建設(shè)過程中存在的質(zhì)量問題，以及采取的對策，供讀者參考。

1 工程簡介

青河光伏電站一期項目位于阿勒泰地區(qū)青河縣薩爾托海鄉(xiāng)以北14km的草原上，在省道S228東側(cè)，距離青河縣城98km，距離烏魯木齊450km。一期項目裝機容量20MW，年平均發(fā)電量3120萬kW·h，年平均利用小時1311h。本項目包括35kV開關(guān)站建設(shè)、光伏陣列基礎(chǔ)施工及組件安裝、逆變器及箱變安裝、電纜敷設(shè)、場內(nèi)檢修道路、35kV送出工程建設(shè)等項目。光伏陣列采用混凝土灌注樁基礎(chǔ)，共33280根，樁長2.1m，直徑275mm；安裝熱鍍鋅鋼支架1308t；光伏電池組件按260W多晶硅設(shè)計，每22塊組件組成一串，2×104個組串構(gòu)成1MW方陣，共計20個1MW方陣，光伏組件容量23.7952 MW。項目包含20臺1000kVA箱式變壓器，20臺1000kW集裝箱式逆變器。送出工程按35kV線路設(shè)計，共13km，接入110kV青格里變電站35kV間隔。

2 地面光伏電站建設(shè)的特點分析

（1）建設(shè)工期短，管理難度大。在新疆區(qū)域，裝機容量（20～30）MW的光伏電站施工工期一般為3～4個月，在如此短的時間內(nèi)，完成2～3個億的投資，工作量較大，管理難度較大。出現(xiàn)質(zhì)量問題沒有時間回旋，必須要在短時間內(nèi)解決。

（2）建設(shè)力量薄弱。目前光伏電站行業(yè)，從業(yè)主到設(shè)計、監(jiān)理、施工，投入的管理人員、技術(shù)人員、作業(yè)人員普遍數(shù)量少，素質(zhì)和能力也難以滿足建設(shè)需要，建設(shè)力量相對薄弱。

（3）電站設(shè)計不成熟。光伏電站雖然技術(shù)難度并不大，但受短平快項目投產(chǎn)需要，在設(shè)計方面還沒有嚴(yán)格按照標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行。

（4）設(shè)備質(zhì)量良莠不齊。光伏電站需要的光伏組件、支架、匯流箱、逆變器等設(shè)備目前設(shè)計、制造并不成熟，設(shè)備質(zhì)量良莠不齊。

3 地面光伏電站質(zhì)量管理存在的問題

3.1設(shè)計質(zhì)量

（1）設(shè)計方案對環(huán)境考慮不周。一是設(shè)計現(xiàn)場踏勘不到位，部分設(shè)計內(nèi)容不符現(xiàn)場的地形地勢。以青河光伏電站為例，現(xiàn)場地形比較起伏，局部已達(dá)到7%，但設(shè)計一個長度達(dá)到20m，且要求樁頂平齊的組串，這樣大大增加了樁基礎(chǔ)高度。二是對防洪考慮不足。光伏電站場內(nèi)有多條沖溝，存在被洪水（雪水）沖刷的風(fēng)險。三是積雪因素考慮不足。青河光伏項目所在地最大積雪深度為73cm，但設(shè)計的光伏組件距離地面高度僅為60cm，存在組件被積雪掩埋冰凍的風(fēng)險。

（2）對設(shè)計細(xì)節(jié)考慮不充分。一是各個專業(yè)配合不夠緊密?？偲綄I(yè)、土建專業(yè)、電氣專業(yè)之間配合不到位，不細(xì)致，不緊密。以青河光伏電站為例，各組串間橫向間距為1.5m（相鄰樁基礎(chǔ)凈距僅1.2 m），但組串間卻布置了深達(dá)1.75m的電纜溝，溝內(nèi)要敷設(shè)組串至匯流箱、匯流箱至逆變器的電纜。如按此施工，組串最邊上的樁基礎(chǔ)（地埋深度為1.5m）很可能垮塌。另外，在地形、坡度不一樣的部位，組串的間排距都是一樣的，未最大限度減少遮擋增加發(fā)電量。二是細(xì)節(jié)設(shè)計不到位。如設(shè)計規(guī)范要求電纜溝轉(zhuǎn)角處考慮電纜的轉(zhuǎn)彎半徑，但實際上電纜溝轉(zhuǎn)彎處均為直角彎，很容易造成電纜磨損。三是設(shè)計和設(shè)備廠家溝通不充分，部分設(shè)備廠家圖紙和設(shè)計圖紙不吻合。四是較少考慮后續(xù)生產(chǎn)維護方便。如場區(qū)布置、辦公設(shè)施均不夠人性化。

（3）設(shè)計安全系數(shù)較低。以青河光伏電站為例，電纜套管采用鍍鋅鋼管較好，但出于成本考慮，光伏電站室外的電纜套管（包括地下埋設(shè)的）都設(shè)計成PVC管，在日照、冰雪低溫長期影響下，電纜很容易老化破壞；在光伏支架上敷設(shè)的電纜一般都是設(shè)計走支架C型槽，完全露天敷設(shè)。低壓電纜普遍未要求做電纜頭，僅要求做接線鼻子。支架樁基礎(chǔ)預(yù)埋螺栓僅用一顆螺絲固定，缺少防風(fēng)設(shè)計。

（4）設(shè)計未考慮施工便利及成本因素。例如，青河光伏電站支架混凝土樁基礎(chǔ)的直徑設(shè)計為27.5 cm，市場上就沒有該型號的模板可供采購，施工單位只好采用直徑為30cm的波紋管作為模板，造成混凝土超量。接地極設(shè)計為長2.5m的鍍鋅鋼管，但市場上鋼管的長度一般為6m，裁剪后有1m鋼管剩余，焊接增加施工難度，不便于施工和節(jié)約成本。

3.2設(shè)備質(zhì)量

（1）光伏組件的生產(chǎn)制造及運輸質(zhì)量難以保證。光伏組件的設(shè)計選型、材料選擇、制造加工、包裝運輸目前并未形成一套成熟的規(guī)范。各個廠家、各個業(yè)主的要求也不盡一致，在質(zhì)量方面差別很大。在對外包裝、組件原材料、外觀特性、功率特性、EL特性等方面有各種缺陷。到貨之后的質(zhì)量檢測因為搶進度等原因也很難全面檢測到位。

（2）光伏電站電氣設(shè)備的設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行不到位。以匯流箱為例，筆者經(jīng)過了解，眾多廠家生產(chǎn)的匯流箱還存在各種各樣的缺陷。在設(shè)備布置、元器件選用、技術(shù)參數(shù)等方面沒有專業(yè)的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范。如有的廠家生產(chǎn)的匯流箱電氣元件不滿足運行要求，有的是箱內(nèi)布置不滿足安全及生產(chǎn)運行要求，有的是帶電部分沒有設(shè)置防護板等等。以集裝箱式逆變器為例，普遍存在散熱和防塵的矛盾，轉(zhuǎn)換效率和可靠性還沒有達(dá)到成熟穩(wěn)定。

（3）電氣設(shè)備制造質(zhì)量不符合要求。以支架為例，青河光伏電站采用的支架普遍存在扭曲、撓度過大等問題，給安裝帶來了巨大的困難。部分電氣設(shè)備外購元器件品牌、型號、技術(shù)指標(biāo)不符合合同及技術(shù)要求，以次充好、三無產(chǎn)品時有發(fā)生。

（4）市場還缺少適合光伏電站使用的直流電纜。目前光伏電站采用的主要是適用于交流的電纜。針對于直流電流、光伏電站極端氣溫、輻射較高等情況，還沒有專用的直流電纜可供選用，對電站的安全運行帶來較大的隱患。

3.3施工質(zhì)量

（1）材料設(shè)備采購普遍質(zhì)量一般。由施工單位采購的砂石料、水泥、鋼筋、甚至電纜，施工單位為節(jié)省費用考慮，普遍購買質(zhì)量一般而非優(yōu)質(zhì)的產(chǎn)品，為工程帶來隱患。

（2）施工工期過于緊張。在新疆區(qū)域，（2～3）萬kW的地面光伏電站施工工期一般為3～4個月，有時候為了“搶電價”的需要，工期被壓縮得很緊。工期短，導(dǎo)致難以認(rèn)真按照質(zhì)量要求施工，出現(xiàn)質(zhì)量問題后解決的時間也很短。

（3）施工工藝較差。在支架樁基礎(chǔ)混凝土澆筑，支架安裝、光伏組件安裝、電氣設(shè)備安裝等方面，因為工期緊、成本控制等因素，施工工藝比較粗糙，質(zhì)量難以保證。光伏組件是精密電氣設(shè)備，在卸貨、搬運、施工，緊固過程中很容易出現(xiàn)損壞。但很多施工作業(yè)人員難以按照做到規(guī)范施工，很容易造成組件劃傷、磕碰、裂縫等外觀損傷，以及內(nèi)部隱裂。而內(nèi)部隱裂是難以檢查消缺的。

（4）施工設(shè)備投入不滿足質(zhì)量要求。一是投入的設(shè)備性能不滿足施工需要，如樁基礎(chǔ)的鉆孔設(shè)備有很多種，但不同的設(shè)備施工質(zhì)量不一。二是施工設(shè)備數(shù)量投入不足，導(dǎo)致施工不能正常進行出現(xiàn)質(zhì)量問題。

（5）施工技術(shù)水平低，施工方案不合理。以青河光伏電站樁基礎(chǔ)施工為例，因為地質(zhì)條件均為碎石土，在鉆孔施工過程中經(jīng)常塌孔，導(dǎo)致難以成孔。在樁基混凝土澆筑及螺栓預(yù)埋施工初期，發(fā)現(xiàn)混凝土樁基礎(chǔ)及預(yù)埋件的軸線、高度偏差比較大，不滿足安裝精度要求。這些問題都是施工技術(shù)力量不夠，施工方案不滿足需要導(dǎo)致的。

3.4質(zhì)量管理過程

（1）一是施工質(zhì)量方面的人員能力不夠，數(shù)量不足。作業(yè)隊伍缺乏施工經(jīng)驗，不清楚施工的具體要求。施工管理人員缺乏經(jīng)驗，缺乏技術(shù)手段，人數(shù)也不夠。

（2）施工質(zhì)量管理要求不嚴(yán)。沒有嚴(yán)格按照《建設(shè)工程質(zhì)量管理條例》、《監(jiān)理規(guī)范》等要求開展工作。材料、設(shè)備沒有及時報驗，施工方案未及時審批，工序驗收未及時進行，驗收把關(guān)不嚴(yán)隨意性較大，施工質(zhì)量意識不強，要求不高，處罰力度偏小。

（3）質(zhì)量管理的規(guī)范要求未和具體實踐結(jié)合。不少電力企業(yè)以大項目的管理標(biāo)準(zhǔn)要求光伏電站建設(shè)管理，要求有復(fù)雜的組織機構(gòu)、職責(zé)、管理活動。但是光伏項目規(guī)模小，建設(shè)工期短，人員數(shù)量少，采用大項目的質(zhì)量管理體系沒有針對性，容易造成質(zhì)量管理形式化。

綜上所述，引發(fā)女性不孕不育患者癥狀出現(xiàn)的重要因素主要包括AsAb、EMAb及AcAb這三類免疫性抗體，臨床上在對不孕不育女性患者進行治療時應(yīng)加強全面檢測免疫性抗體情況。

4 地面光伏電站質(zhì)量管理應(yīng)對措施

地面光伏電站質(zhì)量管理難度較大，工期較短，建設(shè)期間各方面的問題比較集中，但經(jīng)過摸索，我們總結(jié)出一些解決辦法和應(yīng)對措施，在青河光伏電場建設(shè)過程中，問題基本得到解決。

4.1開展初步設(shè)計審查和施工圖紙會審工作

（1）召開設(shè)計聯(lián)絡(luò)會，開展初步設(shè)計審查。為確保設(shè)計的合理性，項目公司應(yīng)召開設(shè)計聯(lián)絡(luò)會，組織對初步設(shè)計方案進行審查。一是要求初步設(shè)計達(dá)到應(yīng)有的深度，二是從符合規(guī)范、符合現(xiàn)場實際、符合生產(chǎn)運行三個角度出發(fā)進行審查，提出業(yè)主方的要求，確保符合業(yè)主需要。建設(shè)部門、生產(chǎn)運維部門提前介入，真正做到“建管結(jié)合”。

（2）開展施工圖紙會審工作。施工圖紙出來后，由業(yè)主負(fù)責(zé)部門組織監(jiān)理、施工單位對圖紙進行集中會審，對細(xì)節(jié)問題、錯漏碰缺提出質(zhì)疑，由設(shè)計澄清，并由各方討論確定。

（3）組織編制企業(yè)級光伏電站技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。因新疆區(qū)域光伏電站條件相似，地質(zhì)、氣候情況類似，企業(yè)可以根據(jù)已建成的光伏電站，結(jié)合周邊優(yōu)秀的電站，編制自身需要設(shè)計技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，對設(shè)計方案、建筑布置、設(shè)備選型、設(shè)計技術(shù)參數(shù)進行統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，對各種設(shè)計細(xì)節(jié)進行明確，下發(fā)給設(shè)計單位執(zhí)行。

4.2加強設(shè)備管理

（1）開展設(shè)備設(shè)計審核工作。以往設(shè)備制造商一般自行設(shè)計并提資料給設(shè)計單位，業(yè)主單位收閱了設(shè)備設(shè)計資料但未經(jīng)認(rèn)真審核。鑒于光伏電站設(shè)備設(shè)計存在缺陷，各方面性能指標(biāo)難以達(dá)到設(shè)計指標(biāo)，可由項目公司組織相關(guān)專業(yè)人員對設(shè)備設(shè)計圖紙進行審核，并提出審核意見，完善后交設(shè)計單位設(shè)計。

（2）開展設(shè)備廠家調(diào)研工作。為規(guī)避光伏電站廠家良莠不齊的問題，在發(fā)中標(biāo)通知書前到主要設(shè)備廠家進行調(diào)研，了解廠家的生產(chǎn)能力、運行情況、設(shè)備質(zhì)量及信譽，選擇質(zhì)量好、信譽好的設(shè)備廠家。

（3）加強設(shè)備監(jiān)造工作。簽訂合同后，要盡快到生產(chǎn)廠家了解設(shè)備的生產(chǎn)情況，確保生產(chǎn)進度和質(zhì)量。在進度和質(zhì)量難以保證時，應(yīng)盡快派人駐廠監(jiān)造。

（4）加強設(shè)備驗收工作。從三個方面加強設(shè)備驗收，一是設(shè)備的運行技術(shù)指標(biāo)是否全面達(dá)到合同要求；二是設(shè)備的外購材料、元器件是否滿足合同約定；三是各項試驗及報告是否提供且達(dá)到要求。

4.3明確施工技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，嚴(yán)格施工質(zhì)量控制

（1）在招標(biāo)文件及合同中，細(xì)化工程量清單，凡是符合《工程量清單計價規(guī)范》的計價項目，均應(yīng)列入，并在工程量清單內(nèi)詳述項目特征。

（2）進一步明確施工的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，特別是施工工藝和具體做法，避免模糊不清、模棱兩可。

（3）針對施工單位采購的設(shè)備和材料，在招標(biāo)文件及合同當(dāng)中，就要明確外購材料、設(shè)備的建議品牌、型號、規(guī)格、數(shù)量，以規(guī)避風(fēng)險減少分歧。

（4）加強施工質(zhì)量管理，嚴(yán)格按照規(guī)范、圖紙及合同文件進行驗收。

4.4加強質(zhì)量管理

（1）結(jié)合項目實際，建立滿足要求的質(zhì)量管理體系。光伏電站工程規(guī)模小，時間短，人員少，項目業(yè)主應(yīng)結(jié)合實際建立質(zhì)量管理機制，形成可復(fù)制且通用的管理辦法，使質(zhì)量管理工作簡單易行又有效管用。

（2）配置相應(yīng)的質(zhì)量管理人員，進行質(zhì)量管理的交底和培訓(xùn)。一是業(yè)主、監(jiān)理、施工單位均應(yīng)配置質(zhì)量管理人員，明確職責(zé)，開展質(zhì)量管理活動。二是就光伏電站的各個施工環(huán)節(jié)，認(rèn)真將設(shè)計圖紙、施工工藝要求交底至每一個施工人員，確保設(shè)計能得到貫徹執(zhí)行。

（3）組織施工方案審批。施工單位報送施工組織設(shè)計和施工方案后，應(yīng)對照規(guī)范、招投標(biāo)文件、合同及現(xiàn)場條件進行評審，必要的情況下，應(yīng)召開評審會，提出改進意見，確保滿足施工需要。

（4）提前審核設(shè)備材料。光伏電站部分外購設(shè)備材料批量大（如電纜），為避免耽誤工期，施工單位在進場之初就應(yīng)進行調(diào)研并報審，審核后集中采購早日到場。在此過程中，要求施工單位采購名牌或優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品。

（5）嚴(yán)格進行工程驗收工作。督促施工單位認(rèn)真按照“三檢制”開展質(zhì)量檢驗工作；督促監(jiān)理、業(yè)主單位按照設(shè)計圖紙、施工規(guī)范開展工程驗收。

5 結(jié)論和建議

根據(jù)光伏電站建設(shè)的特點，以及對質(zhì)量問題及可采取的對策進行分析，應(yīng)采取以下措施加強光伏電站的質(zhì)量管理：

（1）加強設(shè)計現(xiàn)場踏勘和設(shè)計審核工作，編制企業(yè)級的光伏電站技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，有利于提高設(shè)計質(zhì)量。

（2）加強設(shè)備的設(shè)計審核及過程監(jiān)造，嚴(yán)格驗收，提高設(shè)備質(zhì)量。

（3）在合同中詳細(xì)闡述施工的技術(shù)要求，列明詳細(xì)的工程量清單及項目特征，并規(guī)范采購的型號、規(guī)格，在施工中嚴(yán)格把關(guān)，有利于提高施工質(zhì)量。

（4）建立適合光伏電站的質(zhì)量管理體系，配備滿足要求的質(zhì)量管理人員，認(rèn)真開展施工方案審批等工作，提高工程實體質(zhì)量。

［1］蔣華慶.光伏電站設(shè)計技術(shù)［M］.北京：中國電力出版社，2014.

［2］袁芬.光伏電站的施工與維護［M］.北京：機械工業(yè)出版社，2016.

［3］高玉璞.試論山地光伏并網(wǎng)電站建設(shè)質(zhì)量控制要點［J］.工程技術(shù)，2015，（3）.

謝保衛(wèi)（1982-），男，工程師，主要從事水電和新能源建設(shè)管理工作；

李賢明（1971-），男，工程師，主要從事水電及新能源的管理及技術(shù)研究工作。

（2016-07-28）