光伏組件安裝過程中的效率優(yōu)化

摘 要：在當今社會，隨著可再生能源的重要性日益凸顯，光伏能源作為清潔、可再生的能源形式，受到廣泛關(guān)注和應(yīng)用。盡管光伏技術(shù)的發(fā)展已經(jīng)取得顯著進展，但光伏組件的安裝過程仍然存在一系列挑戰(zhàn)和問題，研究光伏組件安裝過程中的效率優(yōu)化方法具有重要意義。該文將深入探討在光伏組件安裝過程中如何利用技術(shù)手段實現(xiàn)效率的優(yōu)化，并探討工程創(chuàng)新策略對光伏系統(tǒng)性能的提升方法，為提高光伏組件安裝工程效率，推動光伏能源技術(shù)的進步，促進清潔能源的發(fā)展，實現(xiàn)經(jīng)濟、社會和環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展提供參考性意見。

關(guān)鍵詞：光伏組件；安裝效率；效率優(yōu)化；創(chuàng)新策略；質(zhì)量控制

中圖分類號：TM615 文獻標志碼：A 文章編號：2095-2945（2024）28-0153-04

Abstract： In today's society， with the increasing importance of renewable energy， photovoltaic energy， as a clean and renewable form of energy， has received widespread attention and application. Although significant progress has been made in the development of photovoltaic technology， there are still a series of challenges and problems in the installation process of photovoltaic modules. It is of great significance to study efficiency optimization methods in the installation process of photovoltaic modules. This paper will discuss in depth how to use technical means to optimize efficiency during photovoltaic module installation， and explore methods for improving the performance of photovoltaic systems by engineering innovation strategies， so as to improve the efficiency of photovoltaic module installation projects， promote the advancement of photovoltaic energy technology， and promote clean energy， thus providing reference opinions for the development of energy and achieve sustainable economic， social and environmental development.

Keywords： photovoltaic module; installation efficiency; efficiency optimization; innovation strategy; quality control

隨著光伏系統(tǒng)規(guī)模的不斷擴大和應(yīng)用領(lǐng)域的不斷拓展，對光伏組件安裝效率和質(zhì)量的要求也越來越高。尤其是在大型光伏電站、屋頂光伏項目等工程中，安裝過程的優(yōu)化將直接影響到整個項目的投資回報和運營效益。優(yōu)化光伏組件安裝過程不僅可以提高光伏系統(tǒng)的發(fā)電效率和經(jīng)濟性，還可以促進清潔能源的普及和推廣，推動可再生能源在能源結(jié)構(gòu)中的更廣泛應(yīng)用，為實現(xiàn)低碳、環(huán)保的可持續(xù)發(fā)展目標作出積極貢獻。

1 光伏組件安裝的流程與難點

1.1 光伏發(fā)電設(shè)備工程施工工藝流程

首先是施工準備階段，這是確保整個項目順利進行的基礎(chǔ)。在準備階段，需要對工地進行勘測，并確保所有所需材料、設(shè)備和人力資源齊備。接下來是支架工廠化制作，這是為了確保支架的質(zhì)量和準確度，以便支撐光伏組件的穩(wěn)定安裝。電纜、線管的敷設(shè)是為了將光伏組件與逆變器、匯流箱等連接起來，確保電能的傳輸暢通無阻。而電纜頭的制作則是為了保證連接的穩(wěn)固和安全。

光伏組件的安裝則是將太陽能電池板固定在支架上，使其能夠正常接收陽光并轉(zhuǎn)化為電能。安裝完成后，需要對光伏組件進行測試，以確保其工作正常。接下來是逆變器的安裝，逆變器是將直流電轉(zhuǎn)換為交流電的關(guān)鍵設(shè)備，也是光伏系統(tǒng)中的核心部件之一。匯流箱的安裝則是將多個光伏組件的電能集中起來，方便接入逆變器進行轉(zhuǎn)換。接著是方陣整體接線和復(fù)核接線，這2個步驟確保了整個系統(tǒng)的電路連接正確無誤。隨后是防雷接地裝置的施工，這是為了保護光伏系統(tǒng)免受雷擊損害。光伏發(fā)電設(shè)備工程施工工藝流程如圖1所示。

1.2 光伏組件安裝的難點

光伏組件的安裝是光伏系統(tǒng)建設(shè)中的重要環(huán)節(jié)，然而，與其他能源設(shè)備相比，光伏組件的安裝面臨眾多的難點和挑戰(zhàn)：①復(fù)雜的安裝環(huán)境。光伏組件往往需要在各種各樣的環(huán)境中安裝，包括屋頂、荒地、山區(qū)和沙漠等，特殊的環(huán)境的特點各不相同，有些地方可能存在氣候惡劣、地形復(fù)雜、交通不便等問題，給安裝工作帶來了很大的困難。②高空作業(yè)風(fēng)險。在屋頂、高架結(jié)構(gòu)等地方安裝光伏組件需要進行高空作業(yè)，存在著墜落、物體滑落等風(fēng)險，工人的安全風(fēng)險大大增加。因此，需要嚴格的安全措施和培訓(xùn)，以確保工作人員的安全。③精準的位置調(diào)整。光伏組件的安裝需要精確的位置調(diào)整，以確保組件能夠最大化地接收太陽光照，不同地區(qū)的經(jīng)緯度、季節(jié)變化等因素都會影響到組件的安裝角度和方向，需要工人具備一定的技術(shù)水平和經(jīng)驗。

2 光伏組件安裝過程中的效率優(yōu)化方法

2.1 設(shè)備安裝前的檢查

在光伏組件安裝過程中，為了提高效率并確保質(zhì)量，需要充分準備和嚴格執(zhí)行一系列步驟。首先，支架基礎(chǔ)的預(yù)埋地腳螺栓的安裝是關(guān)鍵的一步。根據(jù)規(guī)定，必須對地腳螺栓的位置、高程和偏差進行統(tǒng)一驗收，以確保支架安裝的準確性和穩(wěn)固性。此外，支架零部件和基礎(chǔ)也需要進行嚴格檢查，包括尺寸、變形、表面處理等，確保其符合設(shè)計要求，并且滿足安裝要求。在設(shè)備的運輸和保管方面，要做好防護、防震和防護面受損等安全措施，以確保設(shè)備在運輸過程中不受損壞。并且，在設(shè)備到場后，需要進行詳細的檢查，確保設(shè)備的型號、規(guī)格、附件等都符合設(shè)計要求，并且保持完好無損。光伏組件安裝標準見表1。

柔性支架的質(zhì)量檢查也是至關(guān)重要的一步。材料的質(zhì)量、焊接質(zhì)量、鍍鋅層厚度等都需要進行檢測，以確保支架的穩(wěn)固性和耐久性。對施工班組進行交底和技能培訓(xùn)也是優(yōu)化效率的重要手段，通過提高施工人員的專業(yè)技能和安全意識，也能夠確保安裝過程的順利進行，減少因操作不當導(dǎo)致的安裝錯誤或安全問題，從而顯著提高安裝效率。

2.2 柔性支架的安裝

首先，在端立柱的安裝過程中，需要清理底座并將其調(diào)整至水平，同時確保方向偏差在規(guī)定范圍內(nèi)。隨后，安裝端柱時，需要先將橫桿連接到高、矮立柱上端連接板上，然后在底座與立柱下端安裝孔之間穿上螺栓，插上軸銷，連接鋼絞線，最后調(diào)整縱向拉（桿）索，使得端立柱保持適當?shù)膴A角。柔性支架安裝施工過程如圖2所示。

為了優(yōu)化安裝效率，需要對于中立柱的安裝加強質(zhì)量管理，需要清理底座并調(diào)整至水平，確保方向偏差符合要求，從而避免后續(xù)調(diào)整帶來的時間損耗。在豎起中立柱時，要在底座與中立柱下端安裝孔之間穿上螺栓，插上安裝軸銷，使之保持垂直狀態(tài)，減少因安裝不當導(dǎo)致的返工。

2.3 光伏組件安裝標準及檢驗方法

在安裝過程中，必須確保組件的傾斜角度偏差在29°±1°之內(nèi)，使用角度測量器進行檢查。組件之間的平整度也需符合要求，相鄰組件間不超過2 mm，同組光伏組件不超過5 mm，可通過鋼尺檢查確認。此外，組件的固定性也至關(guān)重要，緊固件必須緊固牢靠，使用扭矩扳手進行檢查。組件安裝標準及檢驗方法見表2。

復(fù)校定位要求使用軸線控制點和測量軸線的基準點，這保證了安裝位置的準確性和一致性，需要清理基礎(chǔ)表面雜物并彈出柱列縱橫軸線，為后續(xù)安裝提供了清晰的參照物。在測量階段，放線是在確定位置后，對控制線進行測放，確保視線通暢，為安裝提供準確的方向指引。在此之前，鋼構(gòu)件的尺寸檢測是必要的，以確保其符合規(guī)定尺寸，能夠順利安裝。縱、橫向軸線的測量采用全站儀和經(jīng)緯儀，以確保定位點和軸線的準確性。固定及手動可調(diào)支架安裝的允許偏差見表3。

2.4 光伏組件接線

首先，根據(jù)電站設(shè)計圖紙確定光伏組件的接線方式是至關(guān)重要的步驟，在很大程度上可以確保安裝過程中的一致性和準確性，避免了后續(xù)的調(diào)整和修正。接線的數(shù)量和路徑必須符合設(shè)計要求，可以確保系統(tǒng)的電流和電壓分布均勻，最大程度地提高光伏系統(tǒng)的整體性能。在接插件連接方面，務(wù)必確保連接牢固。這樣可以防止在風(fēng)雨等惡劣天氣條件下產(chǎn)生松動或者斷開，從而保證光伏系統(tǒng)的穩(wěn)定運行。另外，在接線時采用多股銅芯線，并且在接線前進行線頭加工，可以有效地提高連接的穩(wěn)定性和可靠性。除此之外，在接線過程中，必須小心避免將正負極接反，這可以避免短路或者其他安全問題的發(fā)生。每串光伏組件連接完成后，都需要進行電池板串開路電壓的檢查，以確保連接正確無誤。

2.5 柔性支架的張拉

柔性支架的張拉過程dab2aef9807afcb6483e7566c6fb6676是確保光伏組件安裝穩(wěn)固性和符合預(yù)應(yīng)力設(shè)計的重要環(huán)節(jié)。在進行張拉之前，必須準備好相應(yīng)的機具和設(shè)備，包括液壓油泵、前置式千斤頂、電源、電纜、對講機、工裝、手錘和安全帶等。這些機具的準備是為了在張拉過程中保障安全和有效進行。

鋼索張拉的控制標準是根據(jù)溫度的變化來調(diào)整撓度，以確?？缍仍?.5%范圍內(nèi)，施工過程中需要根據(jù)溫度的變化適時調(diào)整撓度。在初步張拉階段，設(shè)計單位技術(shù)人員操作液壓設(shè)備，而施工單位則通過前置千斤頂對鋼絞線進行張拉。在此過程中，需要嚴格控制中間立柱的垂直度，以防止鋼絞線卡死造成施工設(shè)備損壞。同時，操作人員需配備對講機進行溝通，并使用工裝具或手錘調(diào)整立柱。初步張拉能夠暴露出立柱、斜拉樁、樁基礎(chǔ)的缺陷，便于及時修復(fù)。

2.6 方陣布線

方陣布線是光伏電站中一個至關(guān)重要的環(huán)節(jié)，其直接關(guān)系到光伏組件的連接、電流傳輸和系統(tǒng)的穩(wěn)定性。

首先，布線應(yīng)有支撐、固緊和防護等措施，以確保導(dǎo)線的安全和穩(wěn)定。同時，導(dǎo)線應(yīng)留有適當?shù)挠嗔?，布線方式必須符合設(shè)計圖紙的規(guī)定，這樣可以保證布線的準確性和穩(wěn)定性，從而提高安裝效率。導(dǎo)線的規(guī)格應(yīng)符合設(shè)計規(guī)定，正極、負極和串聯(lián)連接線必須選擇合適的導(dǎo)線規(guī)格，以滿足電流傳輸?shù)男枨?。接頭的連接也是優(yōu)化效率的關(guān)鍵，應(yīng)使用專用接頭，并且根據(jù)導(dǎo)線的截面大小進行相應(yīng)處理，例如截面大于6 mm的多股導(dǎo)線應(yīng)加裝銅接頭。方陣布線施工如圖3所示。

除此之外，在電纜敷設(shè)方面，應(yīng)根據(jù)電站設(shè)計圖紙確定組件的接線方式，并確保光伏組件連線符合設(shè)計圖紙的要求。接線時應(yīng)使用多股銅芯線，并在接線前先將線頭壓銅線專用接頭，以確保接線的牢固和穩(wěn)定。同時，接線過程中應(yīng)注意不將正負極接反，確保接線的正確性。每串組件連接完畢后，應(yīng)檢查組件串聯(lián)開路電壓是否正確，以確保后續(xù)工序的安全操作。

2.7 光伏方陣內(nèi)的電纜敷設(shè)

在光伏組件安裝過程中，光伏方陣內(nèi)的電纜敷設(shè)是一個至關(guān)重要的環(huán)節(jié)。首先，必須根據(jù)電站設(shè)計圖紙來確定組件的接線方式。這確保了整個系統(tǒng)的一致性和準確性，避免了后續(xù)的調(diào)整和修正。光伏組件連線必須嚴格按照設(shè)計圖紙的要求進行，確保系統(tǒng)的電流和電壓分布均勻，提高光伏系統(tǒng)的整體性能，通過精確控制連線方式，能夠有效減少安裝過程中的誤差和返工，進一步提升工作效率。

2.8 智能化監(jiān)控與管理

利用物聯(lián)網(wǎng)和大數(shù)據(jù)技術(shù)，實現(xiàn)光伏組件安裝過程的實時監(jiān)控和管理。通過收集和分析安裝數(shù)據(jù)，可以及時發(fā)現(xiàn)潛在問題，優(yōu)化安裝流程，提高安裝效率。

智能化監(jiān)控與管理在光伏組件安裝過程中的應(yīng)用，通過集成物聯(lián)網(wǎng)和大數(shù)據(jù)技術(shù)，為安裝流程的實時監(jiān)控和高效管理提供了強大的技術(shù)支持，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用使得光伏組件安裝過程中的每一個關(guān)鍵節(jié)點都能被實時追蹤和監(jiān)控。通過在安裝現(xiàn)場部署傳感器和監(jiān)控設(shè)備，可以實時采集安裝進度、組件狀態(tài)、環(huán)境條件等關(guān)鍵數(shù)據(jù)，并將其傳輸?shù)街醒牍芾硐到y(tǒng)。

3 光伏組件安裝的要點與注意事項

3.1 安裝工序的要點

在光伏組件安裝中，有幾個關(guān)鍵的要點和注意事項需要特別重視，以確保安裝過程順利進行并保證組件的性能和安全性。首先，組件的邊框必須可靠接地，并且接地電阻應(yīng)符合設(shè)計要求。這一點至關(guān)重要，因為良好的接地可以有效地防止靜電積聚和放電，提高系統(tǒng)的安全性和穩(wěn)定性。

其一，注意不要在組件的玻璃表面鉆孔或在邊框上鉆附加的安裝孔，會導(dǎo)致玻璃破裂或者邊框損壞，從而影響組件的性能和壽命。其二，不要利用組件的接線盒或電線頭來移動組件，以免損壞接線部件或者導(dǎo)致電線松動。同時，避免站立或踩踏在組件上，以及不要讓組件掉落或者讓物體掉落在組件上，這有可能導(dǎo)致組件的破損或者損壞。其三，不要在組件上放置重物，以免壓力過大導(dǎo)致玻璃破裂或者變形。其四，不可重摔組件或用力將組件放置在任何表面上，因為這可能會導(dǎo)致內(nèi)部零部件的松動或損壞，影響組件的性能和安全性。

3.2 安裝質(zhì)量控制措施

在支架安裝之前，必須對樁基進行全面檢查驗收，確保其標高、軸線、平整度等符合設(shè)計要求。若存在偏差較大的情況，必須先進行基礎(chǔ)糾偏，確保支架安裝的穩(wěn)固性和準確性。在柱的安裝過程中，需要先安裝底座并調(diào)整水平方向，然后再安裝柱使其保持垂直狀態(tài)。這樣的做法有助于確保支架結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性和承載能力。

與此同時，鋼絞線的張拉是柔性支架的主要承重結(jié)構(gòu)，其張拉應(yīng)力必須按照設(shè)計要求進行，并且必須使用合格的張拉設(shè)備。這可以確保支架系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性。需要注意的是，組件安裝過程中，需要輕搬輕放，避免強烈振動和沖擊，確保組件的完整性和性能不受影響。同時，在安裝完成后，要求組件在一個平面內(nèi)，橫平豎直，并且上下兩端對齊，這有助于提高光伏系統(tǒng)的整體效率和發(fā)電性能。除此之外，方陣布線時，必須采取支撐、緊固、防護等措施，確保導(dǎo)線留有余量，并且采用電纜橋架輸送無法地埋的電纜。這有助于保證光伏系統(tǒng)的布線穩(wěn)定性和可靠性。

在施工現(xiàn)場必須嚴格遵守安全文明施工的要求。所有進入施工現(xiàn)場的人員必須正確佩戴安全帽，嚴禁穿拖鞋、涼鞋等不安全的服裝。施工過程中，要保持施工場所的整潔，垃圾廢料及時清除，確保施工現(xiàn)場的安全和整潔。各種手提電動工具和帶電機械設(shè)備必須配備可靠有效的安全接地和防雷裝置，以確保施工過程中的安全性。

4 結(jié)束語

光伏組件安裝過程中的效率優(yōu)化和工程創(chuàng)新策略對于提高光伏系統(tǒng)的性能和可靠性具有重要意義。在實際光伏組件安裝工程中，需要掌握核心要點以及安裝質(zhì)量控制措施，從而確保能夠為光伏系統(tǒng)的安裝提供更高效、更精確、更可靠的解決方案，對應(yīng)的技術(shù)手段不僅提高了安裝效率，還優(yōu)化了安裝質(zhì)量和安全性，推動了光伏能源的發(fā)展和應(yīng)用，要進一步推動光伏組件安裝工程的發(fā)展，需不斷探索新材料的應(yīng)用、優(yōu)化安裝工藝、加強安全管理等方面的創(chuàng)新策略，以滿足日益增長的光伏系統(tǒng)需求，從而促進可再生能源的可持續(xù)發(fā)展。

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