光伏發(fā)電工程設(shè)計(jì)各階段的質(zhì)量控制

王方毓

（羲和太陽(yáng)能電力有限公司，江蘇 南京 210012）

光伏發(fā)電工程設(shè)計(jì)各階段的質(zhì)量控制

王方毓

（羲和太陽(yáng)能電力有限公司，江蘇 南京 210012）

光伏電站的設(shè)計(jì)質(zhì)量直接影響工程實(shí)體質(zhì)量及其使用壽命，合理化、精細(xì)化的設(shè)計(jì)是工程質(zhì)量的重要保障。設(shè)計(jì)是工程建設(shè)的龍頭，可以說(shuō)，光伏發(fā)電工程從項(xiàng)目開發(fā)到并網(wǎng)驗(yàn)收，全過(guò)程都離不開設(shè)計(jì)工作。做好光伏電站設(shè)計(jì)各階段的質(zhì)量控制，對(duì)整個(gè)工程項(xiàng)目成本、進(jìn)度、質(zhì)量的控制至關(guān)重要?？偨Y(jié)多年光伏設(shè)計(jì)工作的經(jīng)驗(yàn)，結(jié)合光伏發(fā)電工程的既有特點(diǎn)，從設(shè)計(jì)人員的角度出發(fā)，針對(duì)設(shè)計(jì)過(guò)程中每個(gè)階段的質(zhì)量控制要點(diǎn)提出一些看法和建議，以期為相關(guān)工作的順利進(jìn)行提供參考。

光伏發(fā)電工程；光伏設(shè)計(jì)；質(zhì)量控制；光伏電站

1 踏勘搜資階段的質(zhì)量控制

光伏發(fā)電項(xiàng)目踏勘搜資是設(shè)計(jì)工作中的重要一環(huán)，搜資的完整度、精準(zhǔn)度關(guān)系著工程的設(shè)計(jì)質(zhì)量。為節(jié)約土地資源，光伏電站的場(chǎng)址一般選在荒山荒地、廢棄?mèng)~塘、荒漠灘涂等地形條件復(fù)雜或建筑屋頂上。這就要求設(shè)計(jì)人員必須深入現(xiàn)場(chǎng)，充分了解場(chǎng)地條件和周邊環(huán)境，確保設(shè)計(jì)圖切合實(shí)際情況，設(shè)計(jì)方案具有可行性、經(jīng)濟(jì)性，光伏電站的發(fā)電量合理。

1.1 主要設(shè)計(jì)工作內(nèi)容

1.1.1 根據(jù)項(xiàng)目類型編制搜資清單

在實(shí)際工作中，要根據(jù)項(xiàng)目類型編制搜資清單，具體內(nèi)容包括：①項(xiàng)目地氣象氣候資料，主要包括年均日照輻射總量、年均降雨量、年均雷暴日、最大風(fēng)速、最大降雪厚度、地震烈度等信息；②項(xiàng)目廠址紅線范圍內(nèi)不小于1∶1 000的地形測(cè)繪圖（電子版）；③廠址內(nèi)的巖土地勘或水文地勘資料，主要包括巖土技術(shù)參數(shù)、當(dāng)?shù)?0年一遇的洪水水位、最大凍土深度、地址腐蝕性情況、土壤電阻率；④接入系統(tǒng)報(bào)告和電網(wǎng)接入批復(fù)函，主要包括接入電壓等級(jí)、接入點(diǎn)距離、站用變情況、無(wú)功補(bǔ)償配置要求、二次保護(hù)、調(diào)度通訊要求等；⑤光伏組件、逆變器等設(shè)備資料（業(yè)主一般會(huì)指定主要設(shè)備的廠家和規(guī)格型號(hào)）；⑥業(yè)主對(duì)光伏電站的其他要求（比如對(duì)配電房建筑的要求、對(duì)生活配套設(shè)施的要求等）。

1.1.2 需實(shí)地踏勘的資料

在工作過(guò)程中，需要設(shè)計(jì)人員實(shí)地踏勘、了解的資料有：①場(chǎng)址周邊的交通運(yùn)輸條件、進(jìn)場(chǎng)道路情況、給排水設(shè)施條件；②四周有無(wú)大型遮陰物、大氣污染源、塵污染源等可能影響光伏系統(tǒng)正常發(fā)電的因素。

1.1.3 屋頂光伏項(xiàng)目搜資內(nèi)容

除了光伏電站設(shè)計(jì)階段需要的基本資料外，屋頂光伏項(xiàng)目還需搜集以下資料：①?gòu)S區(qū)總圖、廠房建筑圖、結(jié)構(gòu)圖、廠區(qū)地下管網(wǎng)圖、配電室平面布置圖；②廠房的屋頂荷載證明、屋頂防水情況說(shuō)明；③廠區(qū)詳細(xì)的電氣系統(tǒng)圖、廠區(qū)用電負(fù)荷表（近1年）。

1.2 設(shè)計(jì)質(zhì)量控制要點(diǎn)

在設(shè)計(jì)階段，質(zhì)量控制要點(diǎn)包括：①設(shè)計(jì)輸入資料的搜資是動(dòng)態(tài)的收集過(guò)程，應(yīng)隨著設(shè)計(jì)的深入不斷完善；②氣象資料要收集項(xiàng)目地最近的國(guó)家基本氣象站（參考?xì)庀笳荆┒嗄曛鹪绿?yáng)能輻射數(shù)據(jù)（近30年）；③屋頂電站項(xiàng)目注意收集的是廠房相關(guān)竣工圖圖紙；④對(duì)于業(yè)主提供的圖紙資料，要盡可能帶其到現(xiàn)場(chǎng)復(fù)核，特別是屋頂項(xiàng)目，屋頂上的構(gòu)筑物、設(shè)備等圖紙上不一定能反映出來(lái)；⑤對(duì)設(shè)計(jì)、咨詢輸入資料進(jìn)行評(píng)審，評(píng)審其完整性、充分性，評(píng)審合格方可作為有效的設(shè)計(jì)輸入、咨詢資料。

2 可研設(shè)計(jì)階段的質(zhì)量控制

光伏發(fā)電項(xiàng)目的可行性研究報(bào)告是項(xiàng)目申報(bào)或備案的基礎(chǔ)資料，也是向相關(guān)管理部門申請(qǐng)其他支持性文件的必要資料，更是業(yè)主方投資決策的主要依據(jù)。光伏項(xiàng)目的可研性研究工作是一項(xiàng)技術(shù)性很強(qiáng)的綜合性工作，需要光伏工藝、電氣一次、電氣二次、土建、給排水、技經(jīng)、商務(wù)人員等各專業(yè)配合完成?？尚行匝芯繄?bào)告的設(shè)計(jì)質(zhì)量直接影響項(xiàng)目的決策水平和項(xiàng)目功能的定位及投資目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)。

2.1 主要設(shè)計(jì)工作內(nèi)容

在可研設(shè)計(jì)階段，主要的工作是：①確定光伏發(fā)電項(xiàng)目的任務(wù)和規(guī)模，論證項(xiàng)目開發(fā)的必要性和可行性；②分析評(píng)價(jià)項(xiàng)目地太陽(yáng)能資源，綜合其他氣象環(huán)境因素提出太陽(yáng)能資源評(píng)價(jià)結(jié)論；③根據(jù)場(chǎng)址內(nèi)工程地質(zhì)條件或建筑屋頂荷載條件提出支架基礎(chǔ)、設(shè)備基礎(chǔ)方案，給出評(píng)價(jià)結(jié)論；④確定光伏組件和逆變器的主要技術(shù)參數(shù)，光伏陣列的安裝方式、布置方案，并計(jì)算光伏發(fā)電工程年的上網(wǎng)電量；⑤分析提出電氣工程的技術(shù)方案，通過(guò)比較確認(rèn)升壓站站址；⑥分析提出主要的建筑結(jié)構(gòu)形式、道路規(guī)劃和相關(guān)土建工程方案；⑦擬定其他輔助工程設(shè)計(jì)方案，即工程管理、施工組織設(shè)計(jì)、消防方案、環(huán)境保護(hù)和水土保持方案，勞動(dòng)安全與工業(yè)衛(wèi)生設(shè)計(jì)方案，節(jié)能降耗方案等；⑧編制工程設(shè)計(jì)概算，進(jìn)行財(cái)務(wù)評(píng)價(jià)和社會(huì)效果分析；⑨必須要附的圖表有光伏系統(tǒng)總圖、電氣主接線圖、站用電接線圖、升壓站平面布置圖、配電室平面布置圖、計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)結(jié)構(gòu)配置圖和光伏支架結(jié)構(gòu)安裝圖，主要設(shè)備工程量清單、財(cái)務(wù)評(píng)價(jià)相關(guān)附表。

2.2 設(shè)計(jì)質(zhì)量控制要點(diǎn)

在可研階段，設(shè)計(jì)質(zhì)量控制要點(diǎn)包括：①可行性研究報(bào)告必須符合行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)和管理規(guī)定，比如《太陽(yáng)能資源評(píng)估方法》（QX/T 89—2008）、《光伏發(fā)電工程可行性研究報(bào)告編制辦法（試行）》（GD 003—2011）。②可研中的主要技術(shù)方案、設(shè)備選型方案必須進(jìn)行多方案的技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析對(duì)比，推薦技術(shù)可靠、施工可行、成本最低的技術(shù)方案，比如光伏支架的結(jié)構(gòu)形式、光伏組件、逆變器、變壓器、集電線路的規(guī)劃等對(duì)投資影響較大的方案。③在可研編制過(guò)程中，各專業(yè)間的相互提資最容易出現(xiàn)信息不對(duì)稱的情況。這就要求各設(shè)計(jì)人員要嚴(yán)格校審制度，提資資料要執(zhí)行三級(jí)校審。④工程設(shè)計(jì)概算的編制要完整，要準(zhǔn)確反映設(shè)計(jì)內(nèi)容，結(jié)合擬建工程的實(shí)際情況，反映工程所在地當(dāng)時(shí)的價(jià)格水平。⑤在可研設(shè)計(jì)出版前，以會(huì)議討論的形式進(jìn)行綜合內(nèi)部評(píng)審。

3 初步設(shè)計(jì)階段質(zhì)量控制

一般裝機(jī)容量超過(guò)20 MW的大中型光伏電站項(xiàng)目，施工圖設(shè)計(jì)前都要先做初步設(shè)計(jì)。光伏電站項(xiàng)目初步設(shè)計(jì)的目的是進(jìn)一步論證分析可研階段推薦的技術(shù)方案、設(shè)備的選型方案，確定最終的技術(shù)方案和設(shè)備選型，為施工圖設(shè)計(jì)打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

3.1 主要工作內(nèi)容

初步設(shè)計(jì)階段的主要工作內(nèi)容是：①編制初步設(shè)計(jì)總說(shuō)明（章節(jié)類似于可研）。②完成初步設(shè)計(jì)圖紙，能反映各專業(yè)主要的技術(shù)方案、設(shè)備規(guī)格型號(hào)、建筑結(jié)構(gòu)尺寸、設(shè)備基礎(chǔ)類型、總圖設(shè)計(jì)、電纜敷設(shè)路徑、電氣接入方案、二次保護(hù)、交直流電源等的圖紙。相對(duì)于可研階段，初步設(shè)計(jì)圖紙更完善，對(duì)光伏發(fā)電工程各專業(yè)工程量體現(xiàn)得更精確。③編制初步設(shè)計(jì)概算書。它能準(zhǔn)確反映初步設(shè)計(jì)文件的內(nèi)容，并能充分反映對(duì)項(xiàng)目建設(shè)期全部投資的預(yù)測(cè)和估計(jì)。

3.2 質(zhì)量控制要點(diǎn)

初步設(shè)計(jì)階段的質(zhì)量控制要點(diǎn)有：①在初步設(shè)計(jì)開展前，先與業(yè)主方召開設(shè)計(jì)聯(lián)絡(luò)會(huì)，了解業(yè)主對(duì)初步設(shè)計(jì)深度及其他內(nèi)容的設(shè)計(jì)要求。初步設(shè)計(jì)完成后，先進(jìn)行公司內(nèi)部的校審，并參與業(yè)主方組織的初步設(shè)計(jì)評(píng)審，并形成正式的圖審會(huì)議紀(jì)要。②設(shè)計(jì)概算，要求設(shè)計(jì)人員提供詳細(xì)的設(shè)備清單、電纜敷設(shè)路徑圖、建筑和結(jié)構(gòu)型式和施工技術(shù)要求等相關(guān)資料，以盡可能保證概算的精度，估算建設(shè)項(xiàng)目的投資規(guī)模，力求建設(shè)項(xiàng)目總投資完整、準(zhǔn)確。

4 施工圖設(shè)計(jì)階段質(zhì)量控制

施工圖設(shè)計(jì)是已對(duì)批準(zhǔn)的初步設(shè)計(jì)進(jìn)行詳細(xì)的深化設(shè)計(jì)、擴(kuò)充設(shè)計(jì)，并進(jìn)行設(shè)計(jì)細(xì)節(jié)的優(yōu)化。這一階段主要通過(guò)圖紙、設(shè)計(jì)說(shuō)明、材料清單等設(shè)計(jì)文件把設(shè)計(jì)者的意圖和全部設(shè)計(jì)結(jié)果表達(dá)出來(lái)，以此作為整個(gè)光伏發(fā)電工程施工制作的依據(jù)。

4.1 主要工作內(nèi)容

在施工圖設(shè)計(jì)階段，主要的工作是：①編制設(shè)備材料技術(shù)規(guī)范書，以滿足設(shè)備材料的采購(gòu)需求。②按照施工圖出圖計(jì)劃完成圖紙?jiān)O(shè)計(jì)。光伏系統(tǒng)設(shè)計(jì)主要包括光伏陣列的布置、發(fā)電系統(tǒng)接線圖、設(shè)備選型、集電線路設(shè)計(jì)等，總平面布置圖設(shè)計(jì)主要包括廠區(qū)的總平面布置、升壓站及生活管理區(qū)布置、道路圍欄等布置圖，電氣一次、二次設(shè)計(jì)主要包括電氣主接線圖、配電裝置圖、二次保護(hù)及調(diào)度通訊圖、無(wú)功補(bǔ)償裝置、站用電和直流電源系統(tǒng)、計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)、電纜敷設(shè)、防雷接地等相關(guān)電氣設(shè)計(jì)圖紙，土建設(shè)計(jì)主要包括光伏支架結(jié)構(gòu)及基礎(chǔ)、電氣設(shè)備基礎(chǔ)圖、升壓站及生活管理區(qū)的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)等，暖通、給排水系統(tǒng)（含光伏組件沖洗水）、消防系統(tǒng)等輔助工程設(shè)計(jì)。③設(shè)計(jì)交底。施工圖設(shè)計(jì)文件總體介紹，設(shè)計(jì)的意圖說(shuō)明，特殊的要求，光伏工藝、電氣接線、土建結(jié)構(gòu)、設(shè)備安裝等各專業(yè)在施工中的難點(diǎn)、疑點(diǎn)和容易發(fā)生的問(wèn)題說(shuō)明，針對(duì)施工單位、監(jiān)理單位、建設(shè)單位等對(duì)設(shè)計(jì)圖紙的疑問(wèn)，做出相應(yīng)的解釋等。④設(shè)計(jì)工代、設(shè)計(jì)變更、電力質(zhì)檢、并網(wǎng)驗(yàn)收配合等技術(shù)支持工作。

4.2 質(zhì)量控制要點(diǎn)

質(zhì)量控制的基本原則是：按照高標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范化的要求進(jìn)行光伏電站的工程設(shè)計(jì)，各部分設(shè)計(jì)要遵照常規(guī)電站建設(shè)的要求，將可靠性放在第一位。在工程設(shè)計(jì)中，要選擇成熟、有把握的技術(shù)和設(shè)備，提倡設(shè)計(jì)的創(chuàng)新和優(yōu)化，積極響應(yīng)新技術(shù)、新工藝、新設(shè)備、新材料、新產(chǎn)品的應(yīng)用。

質(zhì)量控制的措施是：嚴(yán)格執(zhí)行公司質(zhì)量管理體系文件，規(guī)范設(shè)計(jì)程序和設(shè)計(jì)作業(yè)；做好各專業(yè)接口管理，確保設(shè)計(jì)輸入資料準(zhǔn)確無(wú)誤；加強(qiáng)專業(yè)和綜合的階段成品評(píng)審，按照評(píng)審意見(jiàn)做好設(shè)計(jì)修改；保障工程組人員的穩(wěn)定性，設(shè)總和主設(shè)人要保證是專職的。所有的工作要符合電力質(zhì)檢的要求，要求設(shè)計(jì)人員必須熟悉光伏發(fā)電工程電力質(zhì)檢大綱。對(duì)于電力質(zhì)檢比較關(guān)心的電網(wǎng)接入相關(guān)系統(tǒng)配置、調(diào)度通訊配置、土建基礎(chǔ)強(qiáng)度等問(wèn)題，相關(guān)工作人員要重點(diǎn)把控。在此，要特別注意，與電網(wǎng)接入系統(tǒng)相關(guān)的設(shè)備規(guī)格型號(hào)必須與接入系統(tǒng)設(shè)計(jì)批復(fù)意見(jiàn)一致。

光伏項(xiàng)目的施工圖設(shè)計(jì)質(zhì)量通病有以下幾點(diǎn)：①不按比例畫圖。對(duì)于土建的支架安裝詳圖、建筑大樣圖，不按比例畫圖容易讓施工人員混淆，引發(fā)施工質(zhì)量問(wèn)題。②標(biāo)注不全。在工作過(guò)程中，不標(biāo)注材質(zhì)或標(biāo)注不全，比如Q235，不注A，B，水泥不注標(biāo)號(hào)，電纜穿管規(guī)格型號(hào)標(biāo)注不全，等等。③電纜、保護(hù)管或橋架的選用規(guī)格種類太多，未考慮設(shè)計(jì)規(guī)格的統(tǒng)一性。④匯流箱或逆變器的位置不合理，導(dǎo)致電纜材料的浪費(fèi)。⑤在設(shè)計(jì)支架時(shí)，未考慮場(chǎng)地實(shí)際情況，比如地勢(shì)高低不平會(huì)導(dǎo)致同一組光伏支架立管長(zhǎng)度不一樣等。

光伏電站具有施工周期短、工期安排緊的特點(diǎn)，因此，在施工圖設(shè)計(jì)階段，不僅要做好質(zhì)量控制，還要做好進(jìn)度控制。在實(shí)際工作中，要根據(jù)施工進(jìn)度計(jì)劃安排圖紙出圖計(jì)劃，創(chuàng)造條件滿足業(yè)主要求，提前提供特定部分圖紙。同時(shí)，要根據(jù)工程進(jìn)展情況，分階段、分版本提供施工圖，以滿足施工進(jìn)度的要求。

在設(shè)計(jì)交底前，各專業(yè)主設(shè)人提前梳理好需要交底的內(nèi)容，注意重點(diǎn)強(qiáng)調(diào)強(qiáng)條文件的執(zhí)行、標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范的落實(shí)、質(zhì)量通病的規(guī)避、圖紙的容易忽視的問(wèn)題。設(shè)計(jì)交底完成后，要形成正式交底記錄，相關(guān)人員要簽字，然后歸檔。

5 結(jié)束語(yǔ)

光伏發(fā)電工程各設(shè)計(jì)階段的任務(wù)不同，質(zhì)量控制要點(diǎn)也不一樣，但是，設(shè)計(jì)質(zhì)量控制的總體目標(biāo)是不變的，都是以符合工程建設(shè)強(qiáng)制性標(biāo)準(zhǔn)、合同約定的質(zhì)量要求為原則，在安全可靠、經(jīng)濟(jì)適用、符合國(guó)情的光伏電力建設(shè)方針前提下來(lái)實(shí)現(xiàn)質(zhì)量控制目標(biāo)。

在實(shí)際工作中，設(shè)計(jì)過(guò)程的質(zhì)量控制需要項(xiàng)目組各專業(yè)設(shè)計(jì)人員的共同努力，通過(guò)不斷學(xué)習(xí)、總結(jié)借鑒類似光伏發(fā)電工程的設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，找出各設(shè)計(jì)階段的質(zhì)量控制要點(diǎn)，將設(shè)計(jì)質(zhì)量問(wèn)題消除在萌芽階段。

［1］水電水利規(guī)劃設(shè)計(jì)總院.GD 003—2011光伏發(fā)電工程可行性研究報(bào)告編制辦法（試行）［S］.北京：中國(guó)水利水電出版社，2011.

［2］國(guó)華能源投資有限公司，中國(guó)電力企業(yè)聯(lián)合會(huì).GBT 50796—2012光伏發(fā)電工程驗(yàn)收規(guī)范［S］.北京：中國(guó)計(jì)劃出版社，2012.

TM615+.2

A

10.15913/j.cnki.kjycx.2017.20.137

2095－6835（2017）20－0137－03

王方毓（1984—），男，主要從事光伏發(fā)電技術(shù)方面的研究。

〔編輯：白潔〕