光伏發(fā)電EPC總承包項目綜合設(shè)計與施工管理分析

中國能源建設(shè)集團(tuán)安徽省電力設(shè)計院有限公司 湯 磊

1 項目概述

麻城市多能互補(bǔ)百萬千瓦新能源基地項目位于湖北省麻城市，地跨鐵門崗鄉(xiāng)、中館驛鎮(zhèn)等區(qū)域，總規(guī)劃容量達(dá)1300MW，由中國電力國際發(fā)展有限公司和麻城市能源投資開發(fā)有限公司共同投資約71.6億元成立，分為三期進(jìn)行建設(shè)。一期建設(shè)容量為400MW，采用540～550Wp 光伏組件，225/228kW 組串式逆變器等設(shè)備完成太陽能向電能的轉(zhuǎn)換，經(jīng)3150kVA 箱變升壓后，通過35kV 集電線路匯集至新建500kV 升壓站，由新建500kV 送出線路接入大別山電廠500kV 配電裝置，通過大別山電廠送出通道將電能輸送至電網(wǎng)。一期工程現(xiàn)已順利完工，實(shí)際施工面積約0.543km2，實(shí)際并網(wǎng)59.6MW，通過對綜合設(shè)計的優(yōu)化以及施工管理的加強(qiáng)提升了資源利用率，達(dá)成了降本增效的目標(biāo)。麻城市多能互補(bǔ)百萬千瓦新能源基地項目總平面布置如圖1所示。

圖1 麻城市多能互補(bǔ)百萬千瓦新能源基地項目總平面布置

2 光伏發(fā)電EPC 總承包項目特點(diǎn)

光伏發(fā)電技術(shù)屬于電力行業(yè)的前沿發(fā)電技術(shù)，發(fā)展時間相對較短，技術(shù)層面還存在不完善之處，對設(shè)備的要求也更加嚴(yán)格。因此光伏發(fā)電EPC 總承包項目需要將相當(dāng)大一部分資金都投入光伏元件的購買之上，再加上光伏支架、逆變器等輔助設(shè)備的購入，麻城市多能互補(bǔ)百萬千瓦新能源基地項目中光伏建材的采購成本占施工成本的近80%。

相較于傳統(tǒng)的發(fā)電站項目，光伏發(fā)電EPC 總承包項目的施工工期相對較短，麻城市多能互補(bǔ)百萬千瓦新能源基地這樣大規(guī)模的能源基地，一期建設(shè)從實(shí)際開工到最終竣工也只花費(fèi)了不到6個月，驗(yàn)收完成后即可投入生產(chǎn)，不僅能減少了人力、資源等方面的投入，而且能夠提升相關(guān)企業(yè)的資金收益，提升企業(yè)的競爭力，同時解決當(dāng)?shù)鼐蜆I(yè)問題，帶動區(qū)域經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。

太陽能是相對穩(wěn)定，易于獲取與利用的可再生能源，光伏發(fā)電的原理是將太陽能轉(zhuǎn)化為社會生產(chǎn)與群眾生活必需的電能。但光伏發(fā)電項目的施工過程中需要大量光伏元件與相關(guān)設(shè)備的支持，架設(shè)光伏支架的工作量也相對較大，因此施工作業(yè)較為困難[1]。

3 光伏發(fā)電EPC 總承包項目綜合設(shè)計要點(diǎn)

3.1 光伏組件設(shè)計

光伏電池板是將太陽能轉(zhuǎn)化為電能的重要光伏組件，其正常工作需要陽光的穩(wěn)定、持續(xù)照射，且要保證照射面積。因此光伏電池板傾角的設(shè)計將直接影響到對太陽能的利用效率，因此在設(shè)計其傾角時需要綜合考慮多方面的影響因素。設(shè)計者需要獲取項目所在區(qū)域的長期光照、氣候等信息，并計算不同時間段的太陽照射角度與輻射量變化，形成相關(guān)統(tǒng)計圖表，計算出角度的變化范圍，并結(jié)合太陽照射角度的變化形成光伏電池板的角度變化規(guī)律。

類似麻城市多能互補(bǔ)百萬千瓦新能源基地的大型地面光伏電站在排布光伏組件時需要關(guān)注排布方式的選擇與設(shè)計，不僅會影響到光伏電站的面積需求，而且也很大程度上影響建材的用量以及成本的投入，同時影響光伏電站的發(fā)電效率。因此為了保證光伏陣列的電能轉(zhuǎn)化效率，需要在精確工程計算的基礎(chǔ)上對光伏組件進(jìn)行陣列排布，綜合采用多元化的排列方式，盡可能簡化線路連接，降低施工難度，同時保證對土地資源與自然光照的充分利用[2]。

3.2 施工平面設(shè)計

施工平面是光伏發(fā)電EPC 總承包項目建設(shè)過程中主要的場地，想要為項目建設(shè)提供良好的施工環(huán)境，就需要重視施工平面的設(shè)計，盡可能滿足施工需求以及施工人員的生活需求。

首先要做好臨時水電的設(shè)置。水資源的獲取可以采用現(xiàn)場打井的方式，直接滿足施工用水需求，施工用電則可以由供電局提供指定接入變壓器，作為施工用電的主要來源，為防備突發(fā)情況，各標(biāo)段勞務(wù)班組還應(yīng)當(dāng)根據(jù)實(shí)際需求配備柴油發(fā)電機(jī)。

其次要優(yōu)化物料堆場的設(shè)置。由于光伏發(fā)電EPC總承包項目通常處于較為偏僻空曠的地區(qū)，且施工的范圍相對較大，因此物料應(yīng)當(dāng)集中堆放于特定地點(diǎn)，并進(jìn)行統(tǒng)一管理。物料堆場位置的選擇需要遵循經(jīng)濟(jì)性原則，同時與施工場地的實(shí)際情況相契合。如果施工場地周邊存在適宜地點(diǎn)，則可以作為物料堆場，方便材料的運(yùn)輸與管理；如不存在適宜地點(diǎn)，也可以將物料存放于周邊鄉(xiāng)鎮(zhèn)，派遣專人進(jìn)行管理，并在施工場地周邊設(shè)置用于物料周轉(zhuǎn)的小型倉庫。

另外，相關(guān)人員在設(shè)計施工平面時還需要考慮到施工場地的排水問題，合理安排排水設(shè)施，一方面用于排放與處理施工產(chǎn)生的污水與廢水，另一方面也是考慮到面對雨季強(qiáng)降水時的排水問題，避免雨水的匯聚與滲透對光伏元件造成破壞[3]。施工現(xiàn)場的排水可以充分借助自然地勢開挖排水溝，與道路兩旁的排水邊溝形成綜合排水體系，對降水進(jìn)行疏導(dǎo)與引流，防止積水沖刷光伏組件與功能設(shè)施。

4 光伏發(fā)電EPC 總承包項目施工管理策略

4.1 重視工程圖紙的設(shè)計與審核

光伏發(fā)電EPC 總承包項目工程圖紙的編制效果會對項目最終的施工效果產(chǎn)生影響，因此項目的施工管理需要重視工程圖紙的設(shè)計與審核工作。光伏發(fā)電項目設(shè)計階段的流程如圖2所示，在具體的設(shè)計工作開始之前，還需要進(jìn)行現(xiàn)場勘查、電力協(xié)調(diào)等前期準(zhǔn)備工作，同時在初步設(shè)計的基礎(chǔ)上進(jìn)行招標(biāo)。在開始工程圖紙的設(shè)計工作之前，設(shè)計人員必須前往施工場地進(jìn)行實(shí)地考察與調(diào)研，一方面了解施工場地周邊的環(huán)境與地質(zhì)條件，另一方面需要對當(dāng)?shù)貧夂蚺c水文條件進(jìn)行調(diào)研。在充分實(shí)地調(diào)研基礎(chǔ)上完成的工程圖紙設(shè)計能夠保證精確性與適應(yīng)性，為項目的落實(shí)提供指導(dǎo)并進(jìn)行規(guī)范。

圖2 光伏發(fā)電項目設(shè)計階段流程

另外，建筑企業(yè)還應(yīng)當(dāng)組建工程設(shè)計圖紙的專門審核團(tuán)隊，成員由項目管理者、光伏發(fā)電領(lǐng)域的專家與技術(shù)人員以及經(jīng)驗(yàn)豐富的施工人員組成，從項目管理、技術(shù)實(shí)現(xiàn)、施工落實(shí)等角度對設(shè)計圖紙進(jìn)行審核，指出其中存在的問題，為設(shè)計者的修改提供方向指引。除此之外，審核組成員還可以對圖紙中的設(shè)計進(jìn)行提問，要求設(shè)計者進(jìn)行講解，闡釋設(shè)計的原因與目的，為設(shè)計團(tuán)隊與施工團(tuán)隊的交流提供媒介，幫助施工團(tuán)隊理解設(shè)計團(tuán)隊的設(shè)計理念，同時設(shè)計團(tuán)隊也能通過施工團(tuán)隊的反饋提升設(shè)計的可行性。

4.2 完善施工管理制度

為提升光伏發(fā)電EPC 總承包項目的施工管理效果，管理者需要完善施工管理制度。在光伏發(fā)電EPC 總承包項目施工開始之前需要結(jié)合項目的內(nèi)容、標(biāo)準(zhǔn)、特點(diǎn)與原則對現(xiàn)有的施工管理制度進(jìn)行更新與優(yōu)化。管理者還需要配合建立意見反饋制度，在施工制度落實(shí)的過程中收集施工人員與管理人員的意見，對管理制度進(jìn)行動態(tài)優(yōu)化。管理者還需要建立與管理制度緊密結(jié)合的獎懲制度，提升項目的管控力度，轉(zhuǎn)變施工人員對施工管理制度的認(rèn)知與態(tài)度。

其次，管理人員還應(yīng)當(dāng)關(guān)注施工管理制度的落實(shí)，及時排查并處理項目施工中暴露出的問題、隱患與疏漏，并對施工進(jìn)度作出合理的調(diào)控，充分彰顯施工管理制度的價值，形成科學(xué)有效的管理局面。

4.3 進(jìn)行全過程施工管理

光伏發(fā)電EPC 總承包項目有著復(fù)雜程度高，建設(shè)難度大的特點(diǎn)，因此管理者想要優(yōu)化項目的施工管理，不僅需要完善施工管理制度，還應(yīng)當(dāng)轉(zhuǎn)變管理的理念與方法，進(jìn)行全過程施工管理。

首先，光伏發(fā)電EPC 總承包項目的建設(shè)方在與承包方簽訂合同時，需要在合同條款中對全過程項目管理相關(guān)的內(nèi)容作出明確規(guī)定，對管理范圍、管理主體以及具體的施工技術(shù)、施工順序等管理內(nèi)容作出要求[4]。其次，在光伏發(fā)電EPC 總承包項目的前期準(zhǔn)備過程中，管理人員不僅需要加強(qiáng)對工程圖紙的審核，提升工程策劃水平，盡可能排除外界環(huán)境因素的干擾，還需要加強(qiáng)對工程材料采購的管理。在這一過程中，管理人員應(yīng)當(dāng)結(jié)合項目的實(shí)際情況、建設(shè)單位的要求以及國家的相關(guān)規(guī)定制定合理的采購方案。

4.4 強(qiáng)化施工現(xiàn)場管理

施工現(xiàn)場管理是光伏發(fā)電EPC 總承包項目施工管理的重要組成部分，也是管理效果最直觀的體現(xiàn)，因此管理者應(yīng)當(dāng)強(qiáng)化施工現(xiàn)場管理。

首先，管理者應(yīng)當(dāng)靈活安排施工作業(yè)。光伏發(fā)電EPC 總承包項目施工的效率與質(zhì)量會受到外部環(huán)境與氣候因素，以及交叉施工現(xiàn)狀的負(fù)面影響，導(dǎo)致施工進(jìn)程放緩。因此施工現(xiàn)場的管理人員應(yīng)當(dāng)分析各施工項目的具體情況，發(fā)現(xiàn)出現(xiàn)問題的施工項目時，需要第一時間明確問題情況與處理措施，如果無法第一時間解決問題，就應(yīng)當(dāng)將施工人員分配到其他項目，保障整體的工作進(jìn)度。另外現(xiàn)場管理人員應(yīng)當(dāng)加強(qiáng)對項目工序的了解，明確其需求與特點(diǎn)，靈活安排工序，在保障施工效率的同時盡可能排除外界因素干擾。另外，光伏發(fā)電EPC 總承包項目各施工工序之間還有可能相互影響，因此對問題處理的及時性提出了更高的要求，需要通過科學(xué)的信息反饋與傳遞機(jī)制，要求施工人員開始施工之前檢查上一工序的完成質(zhì)量，發(fā)現(xiàn)問題及時進(jìn)行反饋與追溯，將問題解決于萌芽階段。

5 結(jié)語

綜上所述，光伏發(fā)電EPC 總承包項目有著設(shè)備采購成本高、施工流程復(fù)雜，施工工期短的特點(diǎn)，建設(shè)難度相對較大。因此想要保證項目的施工效率與質(zhì)量，就應(yīng)當(dāng)關(guān)注光伏組件設(shè)計與施工平面設(shè)計等綜合設(shè)計要點(diǎn)，同時加強(qiáng)施工管理，重視工程圖紙的設(shè)計與審核，完善施工管理制度，進(jìn)行全過程施工管理，強(qiáng)化施工現(xiàn)場管理。