時間:2023-06-21 09:05:25
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關(guān)鍵詞:太陽能光伏;組件安裝;樁基礎(chǔ)施工
1.太陽能的特點
1.1取之不盡,用之不竭
由于地球表面可接收到的太陽輻射能比較多,大概能滿足地球所需能源的一萬倍。而且太陽能發(fā)電十分安全,既不會對環(huán)境造成污染,也不會造成能源危機。
1.2太陽能的廣泛性
太陽能可以就近供電,不需要通過長距離進行電力的輸送,這樣可以有效避免長距離輸送所造成的損失。
1.3太陽能運行成本低
太陽能發(fā)電不容易被損壞,而且后期的維護比較簡單,即使在沒有人值守的情況下也可以用來發(fā)電。
1.4太陽能發(fā)電的環(huán)保性
太陽能發(fā)電不會對環(huán)境造成污染,也不會產(chǎn)生噪音等危害,是比較理想的清潔能源。
1.5太陽能發(fā)的電便利性
太陽能電力系統(tǒng)可以根據(jù)負荷情況進行適當?shù)脑黾踊蛘邷p少,可以隨意增減太陽能方陣的容量,有效地避免了能源浪費。
2.太陽能的適用范圍
主要可以用在大型光伏發(fā)電站,可以通過太陽能發(fā)電的基礎(chǔ)設備進行安裝。
3.工藝原理
在已經(jīng)固定好的支架上安裝一個可以將太陽能轉(zhuǎn)化為電能的電池組件,然后通過逆變器等設備傳輸電能,最后將電能通過用電器終端傳送到電線路中。
4.系統(tǒng)組成
電池方陣、逆變器、太陽能跟蹤系統(tǒng)等是組成光伏系統(tǒng)地必要設備。
5.施工步驟與主要的技術(shù)措施
5.1 施工工序總體安排
根據(jù)本工程的建設要領(lǐng)和施工特點,首先要選擇合理的施工方式,充分利用時間,方位等條件,在施工安排上主要遵循的原則有:1) 首先,要先在地下打好基礎(chǔ),才能在地上作業(yè)。2)獨立的基礎(chǔ),簡單的施工方式,施工時需要雙管齊下,兩個作業(yè)一起施工。
首先必須去現(xiàn)場進行勘察研究,然后規(guī)劃好工程的計劃,接著需要定位確保場地的平整和電纜電線的鋪設,以及測試運行是否正常,當一切準備就緒之后,開始正常運行和驗收工作。
6.光伏組件安裝工程施工
6.1支架的安裝過程
首先將鋼管的支柱預制的混凝土樁頭里面,再裝入前后橫梁,然后將前、后固定塊分別安裝在前后橫梁上,最后把支架的前后第梁安裝好,并且用鋼筋固定。當調(diào)整好前后梁之后,緊緊牢固所有的螺絲,在整個鋼支柱全部安裝結(jié)束后,對預制混凝土樁可以進行第二次水泥漿的填灌,使整個組件緊緊結(jié)合在一起,保證了工程的質(zhì)量。支架的安裝過程首先要以安全建設,有效的將支架的安裝的利益發(fā)展到最大化為主,對于一些太陽能設施建設成為一種多元化,自主化的基礎(chǔ)設施經(jīng)營的管理的新體系。
6.3電池板桿件安裝
先檢查電池板桿件的完好性,然后可以按照圖紙的要求安裝電池板的桿件,另外需要通過不緊固連接的螺栓使支架的可調(diào)余量范圍增大。電池板桿件安裝在日后的過程中對太陽能伏電站是很重要的,在一段時間內(nèi)必然可以取得巨大的發(fā)展。而發(fā)展的程度,一般跟電池板桿件安裝的大小和該電池板桿件安裝的技術(shù)指標有關(guān)。每個電池板桿件安裝對于該電池板桿件安裝的結(jié)構(gòu)、建設計劃都是貫穿于各個電池板桿件安裝的核心地位所管理,什么樣的電池板桿件安裝者能夠負起什么樣的責任,這個流動過程都決定著電池板桿件安裝所運作的進度以及戰(zhàn)略目標的實施,認真的在電池板桿件上的安裝進行一定的監(jiān)督,使安裝環(huán)節(jié)真正做到實處,確保安全有效完成。
6.4太陽能電池板安裝
在保管電池板的過程中,一定要注意輕拿輕放,在運輸過程里也不能使電池板遭到強烈的撞擊,電池板的螺栓需要緊緊牢固。
電池板被緊固之后會露出一些油漆,這個問題可以當做防止松懈來解決。在各個安裝都結(jié)束之后,可以將露出來的地方用油漆補上。另外,電池板必須要橫平豎直,不能東倒西斜,在同一個方陣里面的電池板之間的距離需要保持一致,不能有誤差。電池板的接線盒方向也要注意,不能亂放,否則會造成不必要的麻煩。
除此之外,電池板需要調(diào)平。先把兩根放線繩系在電池板方陣的上端和下端,然后將繩子繃緊。接著在放線繩的基礎(chǔ)上調(diào)節(jié)其他的電池板,使這些電池板都保持在一個平面內(nèi),然后擰緊所有的螺栓。電池板的接線也十分講究,必須嚴格按照設計圖紙所規(guī)定的電池板的接線方式進行接線,電池板的連線務必遵從圖紙所規(guī)定的要求。電池板的接線采用的材料一般是多股銅芯線,所以在接線之前需要將線頭進行特殊的處理。接線過程中千萬注意不能夠?qū)㈦姵匕宓恼龢O和負極接反,確保接線的正確性。當每串電池接完之后,必須確保后續(xù)工作的安全開展,操作方面絕對不能發(fā)生任何安全問題,電纜的金屬應該注意接地。
7.結(jié)論
我國可回收式地面太陽能光伏電站支架組件施工技術(shù)是一項新式的技術(shù)行業(yè),我們必須正確的運用這種新技術(shù),能夠?qū)⑦@種新技術(shù)帶到我國的社會生產(chǎn)中去,可以預見,我國的社會經(jīng)濟發(fā)展將會越來越好。■
參考文獻
[1]高勝勇,徐惠,李鑫. 可回收式地面太陽能光伏電站支架組件施工技術(shù)[J]. 安裝,2013,02:56-59.
關(guān)鍵詞:太陽能光伏發(fā)電并網(wǎng) 應用技術(shù)安裝施工建筑節(jié)能
1. 工程概況
由深圳市華昱投資開發(fā)(集團)有限公司投資建設的6KWp太陽能光伏并網(wǎng)工程項目位于深圳市坂田街道伯公坳路1號華昱機構(gòu)大院內(nèi)。該項目總安裝容量6KWp,采用60塊Nexpower生產(chǎn)的95W非晶硅薄膜太陽電池組件通過5串12并連接方式,采用施耐德GT2.8型號并網(wǎng)逆變器兩臺,采用室內(nèi)安裝,系統(tǒng)配直流配電箱1套和交流配電箱1套。整個項目與樓頂建筑結(jié)合與一體。光伏發(fā)電就近并入220V配電系統(tǒng)的低壓配電端,供辦公大樓的零耗能辦公室空調(diào)用電,本工程將光伏系統(tǒng)與建筑節(jié)能理念完美結(jié)合(如圖1所示)。該項目工程的施工單位為深圳市大族激光科技股份有限公司,工程於2010年7月20日開工,至2010年7月31日竣工,大樓通電后項目于2010年9月2日正式并網(wǎng)發(fā)電。
圖1
2.總體設計方案
2.1本次項目以深圳市華昱投資開發(fā)(集團)有限公司六樓東側(cè)頂部建筑架空屋面形式為安裝場地,總共建設功率為6KWp的光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)。
2.2太陽能發(fā)電部分總體設計方案框圖如下(如圖2所示):白天有日照時,太陽能方陣發(fā)出的電經(jīng)并網(wǎng)逆變器將電能直接輸?shù)浇涣麟娋W(wǎng)上。此光伏發(fā)電系統(tǒng)采用了60塊95Wp的非晶薄膜太陽電池組件,采用5串12并連接方式;系統(tǒng)選用了兩臺型號為GT2.8AU的并網(wǎng)逆變器將直流電變成符合要求的交流電供用戶側(cè)負載使用;并網(wǎng)逆變器經(jīng)過交流配電箱NLACB-01后,接入低壓配電并網(wǎng)點。
圖2(系統(tǒng)原理圖)
2.3光伏發(fā)電系統(tǒng)設計方案
本項目采用瑞士專業(yè)的光伏設計軟件,對整個光伏發(fā)電系統(tǒng)進行了詳細的分析與設計。設計階段我們結(jié)合深圳當?shù)氐臍夂蛱攸c,針對太陽電池方陣安裝的三個方向(分別為:正南、南偏東45°、南偏西45°)的發(fā)電量進行深入分析(詳見表1及圖3),最終太陽電池方陣決定采用正向朝南的安裝方式,組件安裝傾角為當?shù)刈罴褍A角23°(由于業(yè)主方考慮到整個屋頂美觀性最終采用光伏組件與水平面1°傾角),光伏系統(tǒng)共采用60塊95Wp的非晶薄膜太陽電池組件通過5串*12并方式進行系統(tǒng)串并聯(lián)連接,由2臺施耐德公司生產(chǎn)的GT2.8系列太陽能光伏并網(wǎng)逆變器,系統(tǒng)總安裝容量為6kWp。(詳見圖4:太陽能電池方陣接線圖)
不同方向的發(fā)電量分析 表1
圖3
整個太陽能光伏并網(wǎng)系統(tǒng)由太陽電池組件、直流匯線箱、并網(wǎng)逆變器、交流配電箱、防雷系統(tǒng)組成;同時由1套數(shù)據(jù)采集監(jiān)控系統(tǒng)完成對整個光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集。
本項目的太陽能并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)采用光伏建筑一體化技術(shù),把太陽能轉(zhuǎn)化為電能,不經(jīng)過蓄電池儲能,直接把電能送上電網(wǎng)。與離網(wǎng)太陽能發(fā)電系統(tǒng)相比,該技術(shù)無溫室氣體和污染物排放,所發(fā)電能饋入電網(wǎng),以電網(wǎng)為儲能裝置,省掉蓄電池,可比獨立太陽能光伏系統(tǒng)的建設投資減少35%―45%,降低了發(fā)電成本。同時,省掉蓄電池可提高系統(tǒng)的平均無故障時間,減少蓄電池的二次污染。光伏電池組件與建筑物完美結(jié)合,既可發(fā)電,又能作為建筑材料和裝飾材料,使建筑物科技含量提高、增加亮點。
3.施工具體操作細節(jié)
3.1組件支架安裝
按照施工圖紙,組件支架連接處采用無縫焊接。焊接完畢通過防銹處理,支架組裝完成后形成統(tǒng)一平面。(詳見圖5:基礎(chǔ)鋼結(jié)構(gòu)裝配圖)
3.2太陽電池組件安裝
太陽電池組件平行插入兩根H型鋼材固定的導軌內(nèi),H鋼高度100mm,電池組件厚度35.3mm,不夠部分用泡沫墊將組件底部墊起。 保證電池組件整個形成平面,太陽電池組件不與支架發(fā)送直接接觸,達到保護太陽電池組件目的。(詳見圖6:工程總裝配圖)
3.3屋頂密封
電池組件間用泡沫棒填充后用黑色耐候膠密封,組件與鋼支架銜接部分用黑色耐候膠密封。縫隙較小部分用泡沫墊填充后用耐候密封膠密封。電池組件方陣有一塊空缺部分用玻璃板密封,四周打耐候密封膠。
3.4組件線路安裝
五塊組件串聯(lián)之后主線進入設備間。主線穿過方陣和設備間的90PVC線管,12組主線按照設備編號進入設備間。主線銜接部分用防水膠帶和絕緣膠帶捆綁。
3.5設備間安裝
設備間用鍍鋅線槽,線槽有線出入部分開孔。直流線纜按照編號進入直流配電箱。
3.6 設備運輸
安裝包括電池組件運輸,支架鋼結(jié)構(gòu)運輸,基本材料運輸。(設備運送到工地后從一樓到樓頂)
3.7 系統(tǒng)施工流程如下:
4.施工管理
施工單位組織精干力量,挑選比較優(yōu)秀的管理人員組成項目經(jīng)理部,由項目技術(shù)負責人主持編制《施工組織設計和方案》,并經(jīng)施工單位技術(shù)負責人審核后,報請甲方現(xiàn)場技術(shù)負責人審查通過。
我們在施工現(xiàn)場建立了完善的質(zhì)量保證體系和安全管理體系,把質(zhì)量責任落實到每一個員工,實行質(zhì)量與經(jīng)濟掛勾制度,在施工中嚴格執(zhí)行“三檢”制度,并切實把好原材料質(zhì)量關(guān);從開始施工至結(jié)束施工始終按照設計圖紙和有關(guān)設計變更文件進行施工,嚴格遵守《建筑法》、《建設工程質(zhì)量管理條例》和國家現(xiàn)行施工質(zhì)量驗收規(guī)范;按照《建筑工程施工質(zhì)量驗收統(tǒng)一標準》GB50300―2001的新規(guī)范進行質(zhì)量驗收,沒有違反工程建設標準強制性條文,沒有發(fā)生質(zhì)量事故和人員傷亡事故。
5.工程質(zhì)量情況分述如下
5.1鋼結(jié)構(gòu)施工工程
圖7(鋼結(jié)構(gòu)竣工圖)
整個項目施工完成后剛結(jié)構(gòu)平整,達到預期安裝效果,屋頂結(jié)構(gòu)合理。整個樓頂鋼結(jié)構(gòu)采用12個立柱支撐,保證安裝完畢鋼結(jié)構(gòu)形成完整平面。同時為了防止塵土影響整個系統(tǒng)發(fā)電效果,系統(tǒng)采用1度傾角保證在下雨天雨水能順利將屋面塵土進行沖刷帶走。
整個系統(tǒng)鋼結(jié)構(gòu)采用無縫焊接連接,焊接完畢用防銹漆進行處理,系統(tǒng)采用2套無動力風機,將屋面熱量及時帶走。無動力風機采用鑲嵌式安裝。
5.2建筑電氣分部工程
設備掛式安裝在大樓六樓配電間。電氣部分由太陽電池組件,直流配電箱、施耐德公司生產(chǎn)的GT2.8系列太陽能光伏并網(wǎng)逆變器2臺、交流配電箱組成。我們對發(fā)電系統(tǒng)的每個環(huán)節(jié)都做檢驗記錄。主要包括系統(tǒng)設計、安裝、布線、防水工程、防雷接地、設備工作特性試驗、數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)等,截止到目前所有設備運行正常。詳見圖8(光伏系統(tǒng)并網(wǎng)設備安裝示意圖)
6.太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)配電房及設備操作及維護的主要注意事項
6.1 光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)設備的操作
6.1.1 系統(tǒng)通停操作
6.1.1.1 系統(tǒng)通電的操作
(1)先打開太陽能直流配電箱將斷路器開關(guān)合上;
(2)再打開交流配電柜將斷路器開關(guān)合上,并網(wǎng)逆變器自動啟動與市電并網(wǎng),同時并網(wǎng)逆變器將直流電能轉(zhuǎn)換為交流電能輸送到電網(wǎng)供辦公室空調(diào)等設備用電。
(3)在并網(wǎng)逆變器正常工作狀態(tài),不能隨便關(guān)合交直流開關(guān)。
(4)直流匯結(jié)箱開關(guān)要處于正常開啟狀態(tài)。
6.1.1.2 系統(tǒng)停電的操作
太陽能供電系統(tǒng)并網(wǎng)后,只要設備不出系統(tǒng)故障,不能人為停電,如必須停電,按以下步驟操作停電。
(1)先將配電房太陽能直流配電柜直流開關(guān)斷開。
(2)再打開交流配電柜將斷路器開關(guān)斷開。
6.1.2 直流匯結(jié)箱操作
如果停止逆變器的直流輸入,將直流匯結(jié)箱的直流斷路器全部斷開。
6.1.2.1 浪涌保護器:提供光伏組件的防雷保護。
6.1.2.2 直流斷路器:直流輸出的開關(guān)。
6.1.2.3 正輸入:光伏陣列的正極輸入。
6.1.2.4 負輸入:光伏陣列的負極輸入。
6.1.2.5 輸出:直流匯結(jié)箱的輸出(至逆變器)。
6.1.3 逆變器操作
按系統(tǒng)通電的操作進行并網(wǎng),一般情況下逆變器無需維護保養(yǎng),通電后自動運行。逆變器具有自動運行停止功能:早上太陽上升,日照強度增大,使光伏組件輸出功率達到條件時,逆變器自動啟動。日落時運行停止。如果出現(xiàn)故障顯示為紅燈,綠燈正常工作。
6.1.4 交流配電箱操作
6.1.4.1兩個電表:分別記錄兩臺逆變器輸出交流電量。
6.1.4.2 浪涌保護器:防止交流過電流/電壓對系統(tǒng)影響,保護逆變器正常運行。
6.1.4.3 斷路器:左邊并排兩個斷路器分別為兩臺逆變器交流輸出切斷開關(guān),右邊一個斷路器為并網(wǎng)點切斷開關(guān)(緊急情況下使用)。
6.2光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)設備的維護
6.2.1 光伏組件的維護
所有的光伏組件對維護要求非常低。如果組件弄臟了,即可用肥皂、水和一塊柔軟的布或海綿清洗玻璃。對于較難去除的污垢要用一種柔和的不含磨損劑的清潔劑來清洗。另外,要檢查太陽能電池組件表面是否有裂紋、電極是否脫落。適時用萬用表檢測組件的開路電壓與短路電流,看是否與說明書上的參數(shù)一致。
太陽能電池組件最少每半年要進行定期清洗,經(jīng)常清洗可提高系統(tǒng)5%發(fā)電量。
6.2.2 直流配電箱的維護
日常檢查外殼是否腐蝕、生銹和檢查布線是否損傷。
如直流輸入發(fā)生故障應依次檢查直流端的開關(guān)及接線端,確認直流匯結(jié)箱中的開關(guān)電源是否擊穿或損壞,然后再檢查太陽能電池方陣是否有電流松動現(xiàn)象。浪涌保護器是否被雷電擊穿(一般浪涌保護器只能承受三次左右雷擊,雷擊后需更換以免造成其他設備損壞。)
6.2.3 逆變器的維護
日常維護和檢修:檢查外殼是否腐蝕、生銹;檢查是否有異動振動,異常聲音;檢查指示燈狀態(tài)(綠燈正常運行,紅燈設備故障)。
6.2.4 交流配電箱的維護
日常維護和檢修:檢查外殼是否腐蝕、生銹和檢查布線是否損傷;檢查全部裝置是否有異動振動,異常聲音;檢查電源電壓主回路電壓是否正常。
6.2.5 太陽能設備操作使用的注意事項
6.2.5.1 由于太陽能并網(wǎng)供電系統(tǒng):直流>500V,交流220V必須指定專業(yè)操作人員,應按有關(guān)安全標準進行操作,以免造成人身傷亡和設備故障。
6.2.5.2 太陽能并網(wǎng)供電系統(tǒng)為無人值守站,定期巡檢查看設備運行狀態(tài)。
7. 經(jīng)濟、環(huán)境、社會效益分析
7.1經(jīng)濟效益分析
7.1.1 年節(jié)電量及節(jié)約用電節(jié)約用電:年節(jié)電量為6138 kwh,年節(jié)約用電費約0.5萬元。
7.1.2 年節(jié)省一次性能源合約2.3噸標煤。
7.1.3 減少城市電力建設資金投入量5萬元
7.2環(huán)境效益分析
7.3社會效益分析
7.3.1本項目單純按照發(fā)電量計算,其經(jīng)濟效益是較低;與常規(guī)能源對比,費用仍然較高。這也是制約太陽能光伏發(fā)電主要因素。然而,我們應該看到,治理常規(guī)能源所造成的污染是一項很大的“隱蔽”費用,一些國家對化石燃料的價格進行補貼。
7.3.2 太陽能發(fā)電雖然一場投入很大,單其運行基本沒有成本。而對于并網(wǎng)發(fā)電而言,運行故障相對較小。
7.3.3 本項目太陽能與建筑節(jié)能理念相結(jié)合,其未來發(fā)展前景巨大。
7.3.4 用太陽能發(fā)電作為常規(guī)能源的補充,遠期大規(guī)模應用。許多發(fā)達國家光伏發(fā)電已逐步替代傳統(tǒng)能源。據(jù)權(quán)威預測,到2030年光伏發(fā)電在全球總發(fā)電量中將占到5―10%。
8. 結(jié)束語
近幾年來,華昱集團一直在進行節(jié)能建筑、生態(tài)人居等健康住宅探索,尋求持續(xù)發(fā)展之路。并與華中科技大學于2009年合作開發(fā)建設的生態(tài)建筑試驗房,通過技術(shù)、經(jīng)濟分析比較確定節(jié)能設計方案,并取得良好的試驗效果。該太陽能光伏并網(wǎng)工程項目所在地華昱集團總部零耗能辦公室為該公司第二階段的節(jié)能建筑試驗場所,該零耗能辦公室充分利用光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)、地源熱泵系統(tǒng)、動態(tài)空氣墻、室內(nèi)舒適度調(diào)節(jié)系統(tǒng)、室內(nèi)地板送風系統(tǒng)等節(jié)能技術(shù),其中光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)為節(jié)能的較大亮點。華昱集團總部生態(tài)零耗能辦公室采用光伏建筑一體化技術(shù),該技術(shù)既能滿足建筑結(jié)構(gòu)要求,提升建筑美感,又具有光伏發(fā)電功能,對節(jié)能減排、保護生態(tài)環(huán)境具有重要意義。
――創(chuàng)新,注重的是解決發(fā)展動力問題,是引領(lǐng)發(fā)展的第一動力;
――協(xié)調(diào),注重的是解決發(fā)展不平衡問題,是持續(xù)健康發(fā)展的內(nèi)在要求;
――綠色,注重的是解決人與自然和諧問題,是永續(xù)發(fā)展的必要條件和人民對美好生活追求的重要體現(xiàn);
――開放,注重的是解決發(fā)展內(nèi)外聯(lián)動問題,是國家繁榮發(fā)展的必由之路;
――共享,注重的是解決社會公平正義問題,是中國特色社會主義的本質(zhì)要求。
回看公司“十二五”期間的發(fā)展,這是公司在發(fā)展進程中具有里程碑意義的五年。五年來,面對復雜嚴峻的經(jīng)濟形勢和艱巨繁重的改革發(fā)展穩(wěn)定任務,公司在安全生產(chǎn)、工程建設、增供擴銷、優(yōu)質(zhì)服務等各個領(lǐng)域得到全面加強,開創(chuàng)了企業(yè)發(fā)展的嶄新局面。這些成績的取得,是公司在發(fā)展的過程中,能夠主動適應新常態(tài)、融入新常態(tài),堅持發(fā)展這個硬道理,抓好發(fā)展這個第一要務的關(guān)鍵所在,不斷推動企業(yè)在發(fā)展中升級,在升級中發(fā)展。
“十三五”期間我們依然要遵循這個理念。“十三五”期間,我區(qū)有著國家空間戰(zhàn)略新變化帶來的新機遇,我們必須順應經(jīng)濟發(fā)展趨勢,深入貫徹國家“一帶一路”戰(zhàn)略,以深化同俄羅斯、蒙古國合作為重點擴大對外開放,構(gòu)建對內(nèi)對外開放新格局,不斷拓展發(fā)展新空間。結(jié)合公司發(fā)展需要和阿拉善地區(qū)工作實際,需要更加清醒認識公司發(fā)展格局,順應形勢任務發(fā)展變化,把握經(jīng)濟發(fā)展新常態(tài)下的新情況新特點,切實貫徹創(chuàng)新發(fā)展、協(xié)調(diào)發(fā)展、綠色發(fā)展、開放發(fā)展、共享發(fā)展的新理念,搶抓發(fā)展機遇,領(lǐng)會“節(jié)約、清潔、高效、安全”的能源戰(zhàn)略方針,以自治區(qū)清潔能源基地建設、“一帶一路”戰(zhàn)略、中俄蒙多邊合作等政策為依托,迎難而上,建設阿拉善地區(qū)堅強電網(wǎng),為經(jīng)濟社會發(fā)展提供有力保障。
適度超前,開創(chuàng)城鄉(xiāng)區(qū)域電力協(xié)調(diào)發(fā)展新格局。2016年是“十三五”開局之年。為科學、合理制定地區(qū)電網(wǎng)發(fā)展目標和方向,我局主動對接地方政府發(fā)展規(guī)劃,主動與公司電網(wǎng)發(fā)展規(guī)劃銜接,本著“適度超前,合理高效”的規(guī)劃原則,修編完善了我局《“十三五”期g主網(wǎng)發(fā)展規(guī)劃》、《“十三五”期間配網(wǎng)發(fā)展規(guī)劃》、《阿拉善地區(qū)電網(wǎng)電壓專題研究》等一批專項規(guī)劃,將主網(wǎng)建設、配網(wǎng)發(fā)展、滿足農(nóng)村牧區(qū)電力需求有機結(jié)合,協(xié)調(diào)發(fā)展阿拉善地區(qū)電網(wǎng),優(yōu)化地區(qū)電網(wǎng)結(jié)構(gòu)。“十三五”期間,以自治區(qū)清潔能源基地建設為重要依托,重點打造我盟“三橫兩縱”網(wǎng)架結(jié)構(gòu),緊盯自治區(qū)特高壓外送通道推進情況,確保我盟清潔能源外送占有量;協(xié)調(diào)發(fā)展光伏發(fā)電、風能發(fā)電等新能源發(fā)展方式,在做大新能源發(fā)電的同時,解決當?shù)氐墓┯秒妴栴},根據(jù)不同地區(qū)的實際情況,因地制宜,采用風光互補、通網(wǎng)電等多種方式,以解決地區(qū)電力需求為根本,堅持“綠色發(fā)展”,堅持節(jié)約、高效、安全的原則;不斷提高地區(qū)電網(wǎng)供電能力,各旗縣實現(xiàn)雙回路供電;加快新一輪城鎮(zhèn)配電網(wǎng)和農(nóng)村電網(wǎng)建設改造規(guī)劃與建設,滿足城鎮(zhèn)化和新農(nóng)村新牧區(qū)建設的用電需求;適當建設智能配電網(wǎng),提高電網(wǎng)智能化水平,鼓勵分布式電源建設。
持續(xù)改進,推動工程管理工作再上新臺階。積極吸收學習先進企業(yè)管理經(jīng)驗,從基建工程的可研、設計階段即開始融入先進理念;創(chuàng)新管理模式,推動“三通一標”工作常態(tài)化,推行“大監(jiān)理”的委托項目制管理方式,嘗試開展設計、采購、施工(EPC)交鑰匙總承包和采購、施工總承包(P-C)的建設承發(fā)包模式,強化工程建設安全、質(zhì)量、造價管理體系,加強信息化管理系統(tǒng)使用,推廣工程現(xiàn)場監(jiān)控系統(tǒng)的應用,以資信評價考核為體系,按照守信獎勵、失信懲戒的原則,發(fā)現(xiàn)一批具有競爭力的設計、施工和監(jiān)理企業(yè);運用裝備制造業(yè)發(fā)展成果,推動工程建設向裝配式、模塊化、機械化發(fā)展。提高科技成果在工程管理中的應用比率,充分發(fā)揮節(jié)約投資,縮短工期的效果,力爭使阿盟地區(qū)工程建設成為特殊地形、特殊施工條件下裝備制造業(yè)共享、協(xié)同、融合的發(fā)展平臺;堅持綠色發(fā)展理念,不斷改進綠色施工,加強安全文明六化施工管理,強化環(huán)保意識,向現(xiàn)代企業(yè)的工程管理新方向不斷看齊。
關(guān)鍵詞:抽油機 太陽能 并網(wǎng)光伏供電系統(tǒng) 節(jié)能
中圖分類號:TK51 文獻標識碼:A 文章編號:1674-098X(2015)08(a)-0155-02
游梁式抽油機作為油田生產(chǎn)的重要能耗設備,是目前各油田普遍采用的抽油機。這種抽油機設計結(jié)構(gòu)簡單,操作復雜性小,并且故障率低,在石油開采過程中能夠為井下的抽油泵系統(tǒng)提供動力,但卻普遍存在著高能耗、低產(chǎn)出、沖程和沖次調(diào)節(jié)不方便等明顯的缺點[1]。為了解決游梁式抽油機的節(jié)能問題,減輕油田的經(jīng)濟負擔,人們開始嘗試各種改進。于是出現(xiàn)了前置式、異向式等改良式抽油機,出現(xiàn)了高轉(zhuǎn)差、永磁同步電動機的應用革新,出現(xiàn)了將變頻控制系統(tǒng)在抽油機的應用[2]。
傳統(tǒng)的化石燃料在使用過程中會產(chǎn)生大量污染環(huán)境的有害物質(zhì),而且,它們都是不可再生的,因此,清潔、無污染的太陽能受到重視。太陽能作為一種可再生能源用于發(fā)電的想法早就提出,太陽能光伏供電系統(tǒng)也因多年的發(fā)展而日趨完善和靈活。光伏系統(tǒng)的應用具有多種形式,但是其基本原理大同小異。不同類型的光伏系統(tǒng)只是在控制機理和系統(tǒng)部件上根據(jù)實際的需要有所不同。根據(jù)光伏系統(tǒng)的應用形式、應用規(guī)模和負載的類型,對光伏供電系統(tǒng)進行比較細致的劃分,則包括小型太陽能供電系統(tǒng)、簡單直流系統(tǒng)、大型太陽能供電系統(tǒng)、交流直流供電系統(tǒng)、并網(wǎng)系統(tǒng)、混合供電系統(tǒng)和并網(wǎng)混合系統(tǒng)等六種類型[3]。太陽能光伏發(fā)電在21世紀將會有更深層次的發(fā)展和應用。
2 太陽能供電在抽油機上的應用
抽油機耗電量巨大,僅僅依靠太陽能電池板接收太陽能量轉(zhuǎn)化成的電能很難滿足高耗電的抽油機系統(tǒng)的正常運轉(zhuǎn),除非建立大型的電池板方陣布排足夠多的太陽能電池板才能有足夠的能量提供給抽油機。國內(nèi)在太陽能應用與抽油機上的嘗試并不多,目前已知的只有新疆油田在太陽能應用到抽油機上做出了大膽的嘗試,并取得了良好的效果。陸梁油田落成的太陽能發(fā)電站,如圖1所示,由陸9井并網(wǎng)光伏電站、陸梁公寓離網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)等兩個部分組成。該太陽能電站作為太陽能動力負荷采油試驗,供陸9井抽油機生產(chǎn)用電[4]。
雖然陸梁太陽能發(fā)電站在試生產(chǎn)階段,每天利用太陽能發(fā)電4 h。累計三個月發(fā)電超過1萬千瓦小時。但太陽能量的應用基本依賴于天氣的變化和地域的光照情況。圖2為陸9井太陽能發(fā)電系統(tǒng)月發(fā)電量統(tǒng)計,由圖表可以清晰地看到冬季的陰雨天多及日照強度低兩個因素制約了太陽能電站的發(fā)電能力。
3 并網(wǎng)光伏供電系統(tǒng)在抽油機上的應用
新疆油田公司陸梁油田的大膽嘗試給了我們很大啟發(fā),首先,太陽能量的利用本身就受到地域和天氣的制約,也就是說根本無法完全利用太陽能為抽油機進行供電。即便通過蓄電池進行電量的緩沖也達不到如此巨大的耗電量需求。其次,電池板接受太陽能轉(zhuǎn)化為電能的效率仍舊非常低,若應用較高轉(zhuǎn)化效率的硅電池板卻又因高昂的價格而得不償失,加上蓄電池里的電力損耗和漏失恐怕到最后剩不了太多。所以將并網(wǎng)光伏供電系統(tǒng)應用在抽油機上有著很好的效果。如圖3為并網(wǎng)光伏供電系統(tǒng)的示意圖。
并網(wǎng)光伏供電系統(tǒng)的特點是當太陽能發(fā)出的能量大于負載工作需要的能量時,發(fā)出來的電能可以反饋給電網(wǎng),供給其他的用電負載使用。而當太陽能發(fā)出的能量小于負載工作需要的能量時,負載會同時采用太陽能和電網(wǎng)同時供電,用電網(wǎng)來補充由于光照不夠或者沒有光照條件下負載的供電需要[5]。
但是陸梁油田的并網(wǎng)光伏電站的建設實在工程浩大,電站既包括并網(wǎng)系統(tǒng)又包括公寓離網(wǎng)系統(tǒng)。整個大的電站建設完全用于陸9井單井抽油機的日常生產(chǎn)用電,而對于油田如此多的抽油機生產(chǎn)井來說恐怕不能更多地利用太陽能來進行電力供給了。所以能否找到一種最佳的匹配選擇,選擇更加合適的電池板的材質(zhì)、數(shù)量及其安置方式,用更少的工程安裝來完成更大范圍的抽油機井太陽能供電達到更加多的經(jīng)濟節(jié)約。這是我們從新疆油田公司那里收獲的經(jīng)驗和問題。針對于此我們進行了大膽的選擇、思考和計算,并制作了簡單的模型來模擬流程研究效果。
4 一種基于每一臺抽油機的太陽能光伏供電系統(tǒng)
為了達到為更多、更大范圍抽油機進行太陽能輔助供電的目的,簡約工程施工和占地,從而能夠為每一臺抽油機匹配太陽能供電系統(tǒng),就必須采取應用蓄電池的方法來完成太陽能的存儲緩沖,同時用更少的電池板外加控制系統(tǒng)來維持電池板實時對準太陽以保證更充分的太陽能吸收,再將電池板連接控制器將電量輸送至蓄電池,蓄電池存儲足夠的電量以后通過逆變器轉(zhuǎn)換電流形式供給抽油機。當蓄電池的電量足夠時,用蓄電池來供給抽油機,當蓄電池的電量不足時,先用電網(wǎng)供電等待蓄電池充滿電能。蓄電池放電速度肯定遠大于電池板充電速度,當蓄電池放電達到一定量時自動轉(zhuǎn)換為電網(wǎng)供電蓄電池繼續(xù)充電。這樣的充電放電供電過程能夠靈活地避免了天氣狀況的干擾,同時能最大限度把太陽能量應用至抽油機系統(tǒng)。實驗室模型設計流程圖如圖4所示。
太陽能電池板的材質(zhì)多為單晶硅和多晶硅,單晶硅電池板的價格稍微貴但是轉(zhuǎn)換效率較高,而多晶硅電池板的價格稍微便宜但是轉(zhuǎn)換效率較低。其他類型和材質(zhì)的電池板由于應用范圍不廣,很難在油田應用上有太大突破。考慮到抽油機的耗電量巨大,如果不采用較高轉(zhuǎn)換效率的電池板單純從經(jīng)濟方面考慮的話恐怕最后最佳的電池板供電系統(tǒng)不能為抽油機提供足夠的電量,蓄電池周轉(zhuǎn)不開而不具備恰當可行性。所以電池板還是采用轉(zhuǎn)換效率較高的單晶硅電池板。
單晶硅材質(zhì)的電池板一般的轉(zhuǎn)換效率為15%左右。顯然這是非常低的,完全不能滿足耗電量巨大的抽油機負載的使用。所以不得不考慮更加有效的方法來完成電池板更高的轉(zhuǎn)換效率。一般的太陽能電池大多采用傾斜固定布置,但是這樣往往失去了一定量的太陽能的吸收。如果為電池板配備旋轉(zhuǎn)控制系統(tǒng),讓電池板按照所在地區(qū)的經(jīng)度緯度確定的太陽每個月的大概運行軌跡進行實時校準。如果太陽光線能夠垂直入射到電池板讓其轉(zhuǎn)化為電能,將能夠?qū)⑥D(zhuǎn)換效率提高原有轉(zhuǎn)換效率的30%左右。
于是在為每一部分電池板配備了旋轉(zhuǎn)控制系統(tǒng)以后,單晶硅電池板的轉(zhuǎn)換效率提高到20%。太陽光譜的輻照強度根據(jù)不同地區(qū)不同天氣不同時間而變化不同,但是基于假設估計可以將太陽光譜的輻照強度設置1000W/m2值。這樣每平方米電池板的輸出功率大概為200W。考慮到抽油機上千瓦的耗電功率,不得不采用更大的電池板來完成。采用面積為4m2面積大的電池板,安裝上旋轉(zhuǎn)控制系統(tǒng),然后讓4塊這樣的電池板一條直線排開,讓每塊電池板在校對太陽完成對準的同時不會因為其他的陰影而影響太陽能的吸收。
太陽能電池板配置好以后,通過控制器連接至并網(wǎng)逆變器達到并網(wǎng)工作的目的。但是顯然這幾塊電池板根本供不起耗電巨大的抽油機。所以必須采用蓄電池來緩沖電量,將通過控制器的電池板轉(zhuǎn)換的電能直接輸送到蓄電池中儲存起來,為蓄電池設置一定的閾值。當電量足夠達到了這個閾值,電網(wǎng)自動關(guān)閉采用太陽能充滿的蓄電池以上千瓦的功率為抽油機供電。在蓄電池為抽油機進行供電的過程中太陽能電池板也在為蓄電池充電。但是顯然這個電池板充電的速度是完全跟不上抽油機的耗電速度的。很快蓄電池就會支撐不起抽油機如此巨大的耗電量而達到設置的閾值,這時蓄電池就會自動關(guān)閉而繼續(xù)采用電網(wǎng)為抽油機供電。
按照這樣的蓄電池充放電和電網(wǎng)的停放電過程,假設抽油機的電機功率采用普通的20kW型號,這樣4塊4m220%轉(zhuǎn)換效率的電池板至少需要一個星期的時間才能完成蓄電池的電量。于是,在抽油機旁邊設置一定高度的4塊4m2的電池板,然后通過控制器之后為蓄電池充電。在經(jīng)過將近一個星期后的充電后蓄電池的電量值達到最高閾值,系統(tǒng)自動用蓄電池為抽油機進行供電。當蓄電池的電量下降至最低閾值時電網(wǎng)自動接通為抽油機供電,蓄電池繼續(xù)讓電池板進行供電。
這樣一充一放中間長時間的緩沖能夠?qū)崿F(xiàn)對于太陽能量的更加靈活的應用,不去考慮陰雨天氣和不良日照等不利情況,從而能夠充分利用可再生的太陽能量為抽油機進行供電達到節(jié)能的目的。
5 結(jié)語
簡單說明了抽油機的節(jié)能趨勢和太陽能供電的發(fā)展,進而引出太陽能供電系統(tǒng)在油田抽油機上的應用。根據(jù)陸梁油田太陽能發(fā)電站的建設和效果,總結(jié)經(jīng)驗教訓大膽創(chuàng)新,提出了基于每一臺抽油機的簡單太陽能并網(wǎng)光伏供電系統(tǒng)。系統(tǒng)中應用了蓄電池來緩沖電量,保證對于太陽能量的充分和靈活運用。簡單計算了此工程的供電情況,為太陽能供電系統(tǒng)在抽油機上的應用提供經(jīng)驗和思路。
參考文獻
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關(guān)鍵詞: EPC總承包;項目管理;管理模式
中圖分類號:E271文獻標識碼: A
前言
隨著電力工程建設規(guī)模的增大,新型工程技術(shù)和機械廣泛應用,各學科專業(yè)間分工越來越細,給項目實施帶來了很大的挑戰(zhàn)。與此同時,業(yè)主為了降低項目成本、減少項目管理的人員成本、降低自身風險、縮短工期、提高質(zhì)量,對項目管理提出了更高的要求,在此背景下,EPC模式應運而生。EPC模式是指設計、采購、施工總承包,即項目業(yè)主將項目的設計、采購、施工、試運行等建設全過程,總體發(fā)包給一家具有相應資質(zhì)的總承包企業(yè)。總承包企業(yè)對項目建設全過程負責,協(xié)調(diào)設計、采購、施工之間的關(guān)系。充分發(fā)揮設計的主導作用,并在設計、采購、施工進度上深度合理交叉,減少了由于設計錯誤、疏忽引起的變更, 這既有利于縮短工期,減少投資風險,又能對整個項目進行有效的成本、質(zhì)量、進度、HSE的綜合管控,在項目各個環(huán)節(jié)實現(xiàn)無縫銜接,提高工作效率,較早取得收益。
1.電力工程建設項目EPC總承包管理的應用現(xiàn)狀
電力系統(tǒng)部分公司和具有工程總承包能力的電力設計院, 根據(jù)市場的需求,采用不同的工程總承包方式,開展工程項目管理和工程承包工作, 由原來的小型機組逐步發(fā)展為較大機組總承包發(fā)電工程, 由原來的高電壓等級逐步發(fā)展為超高電壓等級的總承包輸變電工程。隨著大力倡導節(jié)能環(huán)保型工程,逐步實現(xiàn)向新能源電力建設的轉(zhuǎn)型,風電、光伏發(fā)電等總承包項目日趨增長;在電力建設市場競爭日趨激烈的環(huán)境下,國內(nèi)EPC總承包企業(yè)開始走向了國際市場承攬工程項目,在工程數(shù)量及工程資金數(shù)量方面發(fā)展非常迅速。
2.電力工程建設項目EPC總承包的管理要點
2.1 設計管理是工程總承包管理的關(guān)鍵
EPC總承包模式的項目管理主要優(yōu)勢之一就是將設計、采購、施工相融合,三者存在著相互制約的邏輯關(guān)系,每個溝通環(huán)節(jié)對項目的進展都具有重要意義。設計是工程建設中設備材料采購和施工的前提,因此應采取設計先行的指導措施。
1)推行設計優(yōu)化, 降低工程費用
項目管理實踐表明,設計費在EPC總承包項目中所占比例通常在5%以內(nèi),而其中60%~70%的工程費是由設計所確定的工程量消耗的,可見優(yōu)化設計對整個項目成本控制的重要性。在項目開展初期,應組織專家對方案設計的先進性、合理性、和項目的總投資、總工期、工藝流程等進行嚴格和充分地論證, 特別是工藝系統(tǒng)方案、設備選型、總平面布置、空間布置的優(yōu)化等, 可以降低設備費用, 減少高壓管道、電纜、橋架等工程量, 從而大大降低工程費用。
2)采用限額設計的管理方法
各設計專業(yè)在保證達到使用功能的前提下, 按照分配的投資限額控制設計, 將審定的費用和工程量先行分解到各個專業(yè), 然后再分解到各單位工程和分部工程。尤其要加強主設備和主要輔機設備的選型控制, 四大管道和六道的工程量、電纜和橋架的工程量以及主廠房混凝土量的控制。嚴格控制不合理變更, 保證總費用限額不被突破, 達到控制工程投資的目的。
3)整合資源實現(xiàn)設計、采購、施工深度交叉
EPC總承包模式的核心管理理念就是充分利用總承包企業(yè)的整體協(xié)調(diào)優(yōu)勢,變外部被動控制為內(nèi)部自主溝通,實現(xiàn)設計向采購、施工適當延伸, 高效發(fā)揮三者優(yōu)勢。在項目初期,優(yōu)先安排訂貨周期長、制約施工關(guān)鍵控制點的設計工作, 如三大主機設備的采購, 除氧煤倉間框架的土建施工、煙囪和冷卻塔的施工。在施工圖設計中,運用PDMS三維設計軟件等先進手段,充分考慮到設計對采購、施工的影響, 提前解決好工程建設中如設備資料、施工圖紙銜接、設備安裝配合等各種問題;可提前讓施工分包單位介入,有效吸納施工人員意見,積極采用新技術(shù)、新工藝、新材料,考慮后期施工便于操作等;在項目施工前,對設計中失誤的“錯、漏、碰、缺”進行認真審核,有利于減少材料浪費,節(jié)約工期,減少變更與索賠,增強效益。
關(guān)注現(xiàn)場設計
我國企業(yè)在承包國外工程項目時,經(jīng)常會遇到由于語言、文化和行為習慣的差異給雙方帶來信息溝通及傳遞的障礙,這種溝通方式和不同國家的語言差異往往造成信息缺失和理解分歧。同時,一些設備工藝的設計僅靠施工大樣圖并不能滿足現(xiàn)場作業(yè)。在企業(yè)總承包的電力技術(shù)改造項目中,由于原始圖紙資料的不完整性或缺失等因素,需要采取理論設計與現(xiàn)場設計相結(jié)合的方式。
2.2 質(zhì)量安全管理是總承包管理的基礎(chǔ)
1)安全管理是總承包的生命
安全工作是工程總承包的生命,安全管理工作不是貼標語、開開會就能解決的問題,關(guān)鍵在于落實。在項目實施中,應成立安全管理組織機構(gòu),明確分工,責任到人,并根據(jù)所承擔的項目特點, 制定相應的安全管理制度, 并進行布置落實。加強安全教育, 不斷提高安全意識。加強對施工承包商作業(yè)指導書、重大施工方案交底的管理。事先編制危險點、危險源、危險面及防護措施, 并重點檢查落實情況。加強安全監(jiān)察管理力度,落實責任。
2)百年大計、質(zhì)量第一
電廠是技術(shù)密集型、資金密集型企業(yè),它的整體質(zhì)量要求很高、很嚴。一個閥門滲漏, 一顆螺絲松動, 一個控制回路線松動就會導致停機、停爐, 給電廠造成巨大經(jīng)濟損失及社會影響, 這就對總承包企業(yè)的管理提出了更高、更嚴的要求, 項目部應在管理上下功夫、挖潛力, 從設計方案到設備采購到工程施工各個環(huán)節(jié)控制好工程質(zhì)量。項目部應制定出可行的質(zhì)量管理制度, 組織好工程設計, 做好設備材料的驗收。組織施工承包商編制針對本工程的施工工藝, 使施工整齊化、規(guī)范化、標準化; 組織施工承包商編制操作性強的施工作業(yè)指導書及大型施工方案,嚴格執(zhí)行各級驗收制度及工序交接制度, 做好施工的質(zhì)量管理, 尤其要關(guān)注重點項目和關(guān)鍵工序,使每個環(huán)節(jié)都在質(zhì)量控制之中。
3)合同管理是項目管理的核心
我國長期的經(jīng)濟模式使我們對合同管理不夠重視, 總承包合同管理中對費用管理比較關(guān)注, 但對進度管理、性能考核指標管理以及風險管理等相對投入不夠, 在工程總承包實施過程中, 工程技術(shù)和管理人員往往依據(jù)多年的工作經(jīng)驗進行工程現(xiàn)場管理, 對合同精神理解不夠深入, 給結(jié)算帶來一些麻煩。
4)加強采購管理,提高采購效率
在EPC總承包模式下,項目管理要想提高效率、壓縮采購時間、避免推諉扯皮、降低成本,應從技術(shù)、施工、商務、造價、財務等抽取人員組建采購小組,并做好分工和規(guī)定其職責和權(quán)限,同時,采購工作涉及較多部門,協(xié)調(diào)力度大,因此要不斷完善企業(yè)采購程序和相關(guān)制度,建立完善的合格供方數(shù)據(jù)庫,建立長期的合作伙伴關(guān)系。同時,企業(yè)的高層領(lǐng)導的支持也至關(guān)重要。
5)團隊合作, 加強與業(yè)主的溝通
成功的團隊管理是項目成功的基礎(chǔ)。作為EPC 項目總承包商, 應在項目實施前理清各方的關(guān)系, 加強內(nèi)部團結(jié)和外部溝通, 營造良好的團隊精神, 統(tǒng)一思想, 明確認識,密切與項目干系人的關(guān)系, 共同為工程建設創(chuàng)造條件。與業(yè)主的溝通是各項外部溝通的重點, 充分領(lǐng)會業(yè)主的意圖, 明確了解業(yè)主的細節(jié)要求, 使工作具有針對性和計劃性, 更好地握項目管理工作的重點。
3. 電力工程EPC總承包項目管理的建議
提高企業(yè)核心競爭力,搞好電力工程總承包,企業(yè)要堅持人才競爭戰(zhàn)略, 培養(yǎng)出企業(yè)所需要的項目經(jīng)理、設計經(jīng)理、采購經(jīng)理、施工經(jīng)理、控制經(jīng)理、財務經(jīng)理以及合同、商務管理等方面的人才,培養(yǎng)良好的專業(yè)技術(shù)背景、豐富的從業(yè)經(jīng)驗及經(jīng)濟、法律、管理方面的知識,一能多職的復合型管理人才,與世界最新管理模式接軌,具有大型設計、施工資質(zhì)的企業(yè)要發(fā)揮功能優(yōu)勢, 不斷開拓服務領(lǐng)域, 起龍頭作用。建立健全與國際接軌的、適應工程總承包項目管理的組織機構(gòu)和管理體系,積極推廣、重點開發(fā)具有自主知識產(chǎn)權(quán)的專有技術(shù)和專利技術(shù), 對工程建設的全過程實施動態(tài)、量化、科學的系統(tǒng)管理和控制根據(jù)實際情況減少批復手續(xù)。
關(guān)鍵詞:玻璃幕墻;施工技術(shù);質(zhì)量控制
中圖分類號:TU74 文獻標識碼:A
引言:我國的建筑幕墻行業(yè),隨著國家經(jīng)濟的高速發(fā)展,在很短的時間內(nèi)發(fā)展壯大起來,這在建筑史上是史無前列的。幕墻是建筑物的護墻,不承重,像幕布一樣掛上去,故又稱為懸掛墻,是現(xiàn)代大型和高層建筑常用的帶有裝飾效果的輕質(zhì)墻。按照幕墻的施工材料,大致可分為玻璃幕墻、石材幕墻、鋁板幕墻及光伏幕墻。下面將對玻璃幕墻施工技術(shù)和質(zhì)量控制進行探討。
1.玻璃幕墻的優(yōu)點與缺點
優(yōu)點:玻璃幕墻是當代的一種新型墻體,它賦予建筑的最大特點是將建筑美學、建筑功能、建筑節(jié)能和建筑結(jié)構(gòu)等因素有機地統(tǒng)一起來,建筑物從不同角度呈現(xiàn)出不同的色調(diào),隨陽光、月色、燈光的變化給人以動態(tài)的美。在世界各大洲的主要城市均建有宏偉華麗的玻璃幕墻建筑,如紐約世界貿(mào)易中心、芝加哥石油大廈、西爾斯大廈都采用了玻璃幕墻。香港中國銀行大廈、北京長城飯店和上海聯(lián)誼大廈也相繼采用。
缺點:玻璃幕墻也存在著一些局限性,例如光污染、能耗較大等問題。此外,玻璃幕墻光潔透明的天生麗質(zhì)并不耐污染,尤其在大氣含塵量較多、空氣污染嚴重、干旱少雨的北方地區(qū),玻璃幕墻極易蒙塵納垢,這對城市景觀而言,非但不能增“光”,反而丟“臉”。所用材質(zhì)低劣,施工質(zhì)量不高,出現(xiàn)色澤不均勻,波紋各異,由于光反射的不可控制性,導致了光環(huán)境的雜亂。但這些問題隨著新材料、新技術(shù)的不斷出現(xiàn),正逐步納入到建筑造型、建筑材料、建筑節(jié)能的綜合研究體系中,作為一個整體的設計問題加以深入的探討。
2.玻璃幕墻的施工程序
2.1測量放線,把預埋件所在的位置再次確認清楚,確保腳手架按質(zhì)保量搭建到位,確保電源、防護網(wǎng)等能夠安全、可靠運行。
2.2根據(jù)建筑幕墻的圖紙進行放線。
2.3將立柱按要求懸掛,調(diào)整好立柱在水平、垂直方向上的角度后將橫梁安裝好。
2.4按要求將立柱、橫梁安裝調(diào)整好后,將需要焊接的接頭部位焊接好并用螺栓固定。
2.5根據(jù)施工所需要的尺寸將玻璃切割好,并將其加工制作成扇料。
2.6自上而下將掛片粘上雙面膠條,然后將玻璃安裝好并粘上泡沫棒后打上耐候膠。
2.7將幕墻的邊緣部位封裝好。
2.8將幕墻清洗清理整潔,做好保護工作,等待驗收。在開展以上每一程序的過程中,都需要有專人負責人員、材料、設備等方面的管理工作,要安排專門人員負責設定工藝流程、質(zhì)量標準并作好監(jiān)督檢查。
3.施工中的關(guān)鍵技術(shù)
3.1測量放線。測量技術(shù)直接影響著玻璃幕墻的安裝進度和質(zhì)量,是安裝幕墻必須打牢的基礎(chǔ)工作。測量放線工作主要包括預埋件測量放線和玻璃安裝測量放線兩個方面。在進行測量放線時,要以設計圖和控制軸線為依據(jù),然后再用經(jīng)緯儀、光學測距儀等測量儀器測出安裝幕墻控制點、標高等數(shù)據(jù),并作好相關(guān)記錄,在相應位置作好較為醒目的標志。測量結(jié)果是否符合設計和規(guī)范的要求至關(guān)重要。測量的尺寸如果偏差較大,就會導致玻璃下料后與實際安裝要求相去甚遠,致使玻璃尺寸公差超標,達不到設計施工要求,造成玻璃材質(zhì)的浪費。在安裝時,如果玻璃尺寸偏小,就會造成槽口嵌入的深度過淺,膠縫寬度過窄,這樣在幕墻的使用過程中容易出現(xiàn)玻璃破裂等現(xiàn)象;如果玻璃尺寸偏大,就會造成槽口嵌入過深,玻璃在氣候炎熱的季節(jié)容易受熱膨脹,并因此出現(xiàn)破裂現(xiàn)象。
3.2安裝。在安裝鋼結(jié)構(gòu)時,要根據(jù)施工方案規(guī)定的順序,將圖紙、測量數(shù)據(jù)等核對清楚,鋼管、鋼撐桿、鋼拉桿的拼裝、焊接工作要在場地上進行完畢;在吊裝桁架時,需要用專用儀器進行精確的調(diào)整,確保達到設計及施工要求后再將其固定;水平拉桿的安裝需要將拉桿長度、端頭連接節(jié)點等檢查清楚后作臨時固定;安裝駁接爪時要先拉通線,使各方向的位置都能準確無誤。安裝完畢后,要對照設計要求反復調(diào)整整個支撐體系,直至達到要求后再進行焊牢、防腐處理。在安裝玻璃時,要注意保護好玻璃板塊,要將加工好的玻璃開啟扇用尺寸適合的不銹鋼鉸鏈及涂密封膠的自攻螺絲固定好,同時,為保證開啟扇的穩(wěn)定和強度,要安裝多點鎖、不銹鋼限位防風鉸鏈等;安裝時要耐心細致,要將誤差控制在允許的范圍內(nèi),安裝完成后要用螺栓或自攻螺絲將其固定。玻璃安裝結(jié)束,要檢查整體平面平整度,不符合圖紙設計要求的要及時進行調(diào)整;達到要求后要及時進行持續(xù)均勻的打膠,打膠時要確保沒有氣泡。
3.3保護、清洗。幕墻的外觀是否耐看與這個工序有著直接的關(guān)系,因此應該認真對待。施工結(jié)束后,要在幕墻和構(gòu)件表面的粘附物凝固前及時將所有粘附物清理干凈,因為如果等到粘附物凝固后再進行清理工作,容易劃傷幕墻和構(gòu)件表面膜層或裝飾層。在對玻璃和鋁合金件進行清洗前,要檢測所用中性清洗劑的腐蝕性。在進行最后的工序時,要將飾面的保護膜揭開,對有污染的部分要用中性溶劑清洗后再用清水沖洗干凈。最后,應該對玻璃幕墻的構(gòu)件、玻璃等采取切實有效的保護措施,避免發(fā)生碰撞變形、變色、污染和排水管堵塞等現(xiàn)象。
4.建筑幕墻施工技術(shù)質(zhì)量控制措施
4.1 加強前期監(jiān)控
建筑幕墻的前期監(jiān)控包括多個方面,首先需要加強原材料的采購和檢驗工作,以防止劣質(zhì)材料、過期產(chǎn)品或假冒偽劣產(chǎn)品進入施工現(xiàn)場。其次要有詳細的施工審查制度,使工程進度有章可循。最后,要加強制作和施工安裝前條件的復核,因為幕墻制作前對建筑設計施工圖進行核對并經(jīng)設計、監(jiān)理同意后,方可加工組裝。為保證幕墻質(zhì)量安全,還要對施工圖及相關(guān)細節(jié)進行復核。
4.2各工序質(zhì)量嚴格驗收
建筑幕墻施工每一道工序都需要對照設計圖紙或工程規(guī)范的要求嚴格執(zhí)行檢查驗收。在進行玻璃板材的制作時,其重點是檢查制作車間的環(huán)境條件,要求車間的溫度、濕度和通風性等指標都要達到設計要求;還要檢查玻璃或金屬掛板的規(guī)格、尺寸以及外觀是否達到設計要求;檢查結(jié)構(gòu)膠的厚度、寬度和質(zhì)量是否符合要求。在進行幕墻節(jié)點安裝時,其工序重點在于土建結(jié)構(gòu)施工期間幕墻預埋件的埋設質(zhì)量,所以需要監(jiān)理人員嚴格督促幕墻設計,使預埋件的埋設位置、質(zhì)量都達到幕墻設計的規(guī)范。在進行橫梁立柱安裝時,除了檢查立柱和橫梁質(zhì)量外,重點在于要檢查立柱安裝的垂直度和橫梁的水平度,同時考察幕墻分格的規(guī)格尺寸等數(shù)據(jù)是否滿足設計要求。在進行玻璃板材安裝時,重點在于檢查玻璃或板材的固定連接質(zhì)量及密封膠嵌縫質(zhì)量,并保證膠縫厚度控制在規(guī)范要求的范圍內(nèi)。
4.3 認真做好幕墻的防御工作
幕墻的隔熱保溫應采用不燃或難燃材料,并要有相應的防潮措施。隔熱、防火材料不能直接與玻璃接觸。幕墻設計要符合防火的等級要求,其風壓變形、雨水滲漏等性能須經(jīng)過國家現(xiàn)行標準規(guī)定的檢測方法測試并達到設計要求,同時還應進行保溫、抗震、防火、防雷等系列指標的測試。幕墻應符合避雷等級要求,連通材料的截面應符合避雷要求,其接地電阻值應小于等于49歐姆,監(jiān)督施工單位和施工人員嚴格遵守和執(zhí)行施工標準,從而達到控制目標。
4.4 提高全員安全意識
全體工作人員應該牢固樹立“質(zhì)量第一”的思想。因為工程質(zhì)量關(guān)系到人們的生命安全和國家財產(chǎn),關(guān)系到企業(yè)的生存和發(fā)展。要經(jīng)常開展安全教育活動,營造建筑幕墻質(zhì)量人人有責的良好氣氛。全面提高職工的綜合素質(zhì),以良好的工作質(zhì)量來保證產(chǎn)品和工程的質(zhì)量。
5.結(jié)語
玻璃幕墻作為建筑物的護結(jié)構(gòu),融建筑使用功能和建筑裝飾于一體,具有既美觀又實用的特點,因而隨著我國經(jīng)濟的高速發(fā)展,城市規(guī)模的不斷擴大,玻璃幕墻得到了廣泛的應用,并取得了較好的建筑效果。但是隨著玻璃幕墻工程的日益增多,在其施工中亦出現(xiàn)了一些常見的質(zhì)量通病,所以玻璃幕墻施工技術(shù)的掌握便成了很重要的工作。
參考文獻:
關(guān)鍵字:太陽能電站 電站設計 電站安裝
Abstract: as we all know, is now fully in the world economy for the development of the energy crisis, including marine oil spills and nuclear power plant leak problem is causing community concern for the development of renewable resources. Solar energy is a clean, abundant renewable resources, which lead the world in energy development and utilization. Statistics show that about 250W/m2 ground incident solar, and space about 353W/M2 solar radiation. Solar power plants are receiving and using the necessary means to maximize the realization of solar, strengthen research into solar power plant has been significant. In this paper, a large grid connected solar power plant demonstration project, discuss the design and installation of large solar power plants with a view to improving the level of the development and utilization of solar energy.
Keywords: solar power plant power plant design of power plant installation
中圖分類號: TM61文獻標識碼:A
為了適應經(jīng)濟的發(fā)展及先進技術(shù)與實際工程項目的有效結(jié)合,某市決議建設一座大型太陽能并網(wǎng)電站示范工程。本文主要結(jié)合該太陽能并網(wǎng)電站的具體情況,就其設計與安裝展開討論:某太陽能并網(wǎng)電站總安裝面積與總裝機容量分別為1600m2、155KWp,其所發(fā)電能主要供給低溫糧庫照明系統(tǒng)與冷藏機組,其中剩余電能主要由變壓器實現(xiàn)并網(wǎng)。該大型太陽能并網(wǎng)電站發(fā)電系統(tǒng)主要由1臺網(wǎng)絡通訊器、1臺并網(wǎng)配電計量柜、2臺并網(wǎng)逆變器、3臺直流匯流檢測裝置、860塊單晶硅太陽能電池組件組成。結(jié)合該大型太陽能并網(wǎng)電站發(fā)電系統(tǒng)的具體情況,本文主要對電站設計、電站安裝、電站調(diào)試展開論述,以期提高我國大型太陽能電站的設計與安裝水平。
一、太陽能電站的設計
太陽能光伏電站設計是一套跨領(lǐng)域、跨專業(yè)的集成工作,其通常需綜合考慮太陽能電池板布局設計、安環(huán)工藝設計、建筑一體化設計、系統(tǒng)數(shù)據(jù)采集方式等方面。本章節(jié)主要從上述方面就太陽能電站的設計展開討論:
(一)太陽能電站的結(jié)構(gòu)設計
太陽能電站的結(jié)構(gòu)設計通常需遵循“符合電站自身要求、不得破壞原建筑風格與建筑結(jié)構(gòu)”的原則。本案所述電站所發(fā)電能主要供給糧倉相關(guān)方面,其中糧倉是一個最大柱間距為24m的大跨度建筑。為了使建筑結(jié)構(gòu)與電站結(jié)構(gòu)相互融合,電站支撐點跨距應設計為24m。綜合建筑外觀效果及工程施工成本,太陽能電站結(jié)構(gòu)最終采用箱梁結(jié)構(gòu)(見圖1-1)。考慮到變電站建設地域高濕度鹽霧的影響,設計方提出一套與箱梁結(jié)構(gòu)配套的防腐工藝,由此延長鋼梁結(jié)構(gòu)的使用壽命。
圖1-1太陽能電站呢鋼箱梁結(jié)構(gòu)效果圖
(二)太陽能發(fā)電系統(tǒng)設計
電站發(fā)電系統(tǒng)設計是整個太陽能電站設計的關(guān)鍵,同時也直接關(guān)乎到該電站的運行效果。太陽能電站發(fā)電系統(tǒng)設計通常需堅持“提高發(fā)電系統(tǒng)發(fā)電效率、控制電站安裝成本”的工作目標。目前應用較為普遍的太陽能電池包括非晶硅電池、多晶硅電池及單晶硅電池,結(jié)合太陽能電池的生產(chǎn)工藝、穩(wěn)定性能、發(fā)電效率、購置成本及影響因素,本工程最終選定單晶硅太陽能電池組件。逆變器的合理選擇對太陽能電站的運行同樣非常關(guān)鍵,目前應用較為普遍的逆變器包括組件逆變器、多組逆變器、組串逆變器、集中逆變器。結(jié)合太陽能電池組件的安裝情況,本工程最終選定綜合成本低及系統(tǒng)轉(zhuǎn)換效率高的集中并網(wǎng)逆變器。此外,選擇具體產(chǎn)品時,必須綜合考慮電池組件與逆變器之間電磁的兼容性能及電氣參數(shù)的匹配度。
此外,太陽能電站電氣主系統(tǒng)設計完畢以后,必須做好防雷接地系統(tǒng)的設計及各種輔助系統(tǒng)的設計,此時整個太陽能電站設計工作方才全部完成。
二、太陽能電站的安裝與調(diào)試
太陽能電站的安裝是一項系統(tǒng)而龐大的工程,其通常被劃分為十大階段,即鋼結(jié)構(gòu)施工鋼結(jié)構(gòu)防腐施工定位支架安裝太陽能電池組件安裝直流匯流裝置安裝逆變器安裝并網(wǎng)配電柜安裝各類電纜連接通訊線路連接防雷接地系統(tǒng)安裝等。
(一)太陽電池組件安裝與檢驗
結(jié)合該太陽能電站的設計方案可知,太陽能電池組件的安裝與檢驗流程如下:把太陽電池陣列架基柱預埋到既定位置檢查基柱橫列水平度(基柱檢查合格)組裝鐵架檢測單塊電池板的電壓及電流(電池板檢測合格)安裝太陽電池組件檢查鐵架緊固件、接地線、太陽能組件的接插頭接插頭與接線盒防水處理 檢測太陽電池組件陣列空載電壓(由組件購貨技術(shù)員負責)。
(二)總體控制部分安裝
根據(jù)相關(guān)規(guī)范及產(chǎn)品說明書,依次進行如下操作:連接并網(wǎng)逆變器、太陽電池組件、低壓配電室觀察、記錄并網(wǎng)逆變器的運行參數(shù)比較并網(wǎng)逆變器的標稱參數(shù)與實際參數(shù)分析兩者之間的差距,以便后期調(diào)試。
(三)組件串并方式的研究
對組件串并方式的研究是太陽能電站安裝成敗的關(guān)鍵,若按照常規(guī)順序?qū)M件進行串并連接,其勢必會造成大量電纜浪費,同時也使接線工作量與接線錯誤率急劇增加,即組件位置的確定需要足夠多的工作人員及接線錯誤率也因工作人員工作量的增加而增加。基于此,該太陽能電站安裝工程決定以分組方式對組件的串、并進行調(diào)整(見圖2-1),由此凸顯組件串聯(lián)分組的規(guī)律性。實踐證實,上述組件安裝方式對提高工作人員接線效率與控制接線錯誤率至關(guān)重要,太陽能電站安裝完畢的檢驗結(jié)果也證實了該論斷。
圖2-1組件安裝的分組方式
如圖2-1所示,組件安裝的分組方式明顯優(yōu)于組件安裝的常規(guī)方式,即組件安裝以分組方式把組件的串聯(lián)與并聯(lián)進行調(diào)整,使兩者的空間位置分布與相對位置分布更加有條理,由此凸顯出組件串聯(lián)分組的規(guī)律性,這樣工作人員可根據(jù)組件串聯(lián)的規(guī)律性,進而減少組件安裝的工作量、降低連線的錯誤率、提供電站安裝的工作效率。
(四)檢查與調(diào)試
待一切實物工程安裝完畢以后,必須及時進行常規(guī)的電氣測試與電氣系統(tǒng)調(diào)試,其中常規(guī)的電氣測試(包括接地電阻、絕緣電阻等)必須一次性合格;電氣系統(tǒng)聯(lián)網(wǎng)調(diào)試(如交流并網(wǎng)調(diào)試、直流并網(wǎng)調(diào)試、防孤島效應調(diào)試、網(wǎng)絡通訊調(diào)試等)必須順利完成。待一切電氣測試與電氣系統(tǒng)調(diào)試工作完畢以后,必須進行一定時間的發(fā)電試運行,該時間通常應達到14天以上。若太陽能電站發(fā)電試運行的日發(fā)電量超出400度,那么該太陽能電站的設計工作與安裝工作方才全部完成。
結(jié)束語
綜上所述,太陽能電站的設計與安裝是一項跨領(lǐng)域、跨專業(yè)的集成工作。本文結(jié)合長江流域某大型太陽能并網(wǎng)電站示范工程,就大型太陽能電站的設計與安裝進行了全方位的闡釋。研究證實,大型太陽能電站設計與安裝應注意如下問題:
(一)太陽能電站的結(jié)構(gòu)設計應遵循“符合電站自身要求、不得破壞原建筑風格與建筑結(jié)構(gòu)”的原則,若電站結(jié)構(gòu)為箱梁結(jié)構(gòu),必須做好相應的鋼梁結(jié)構(gòu)防腐措施;
(二)電站發(fā)電系統(tǒng)設計應以“提高發(fā)電系統(tǒng)發(fā)電效率、控制電站安裝成本”為工作目標,其中電池組件與逆變器的選擇應綜合考慮兩者之間電磁的兼容性能及電氣參數(shù)的匹配度;
(三)太陽能電站的安裝應特別重視對組件串并方式的研究,同時還需清楚地認識到組件常規(guī)串并聯(lián)方式的弊端,由此適時采取分組方式進行組件的串并聯(lián),進而實現(xiàn)減少組件安裝的工作量、降低連線的錯誤率、提供電站安裝的工作效率。
參考文獻:
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