浅谈太阳能电力系统在建筑工程中的应用前景李茂岭

浅谈太阳能电力系统在建筑工程中的应用前景李茂岭

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摘要:太阳能电力系统以其供电稳定可靠、安装方便,已得到越来越广泛的应用,近年来我国光伏产业发展迅猛,光伏技术得到了大幅度提高,逐渐克服了发电成本高的障碍,在建筑工程中得到了推广和应用,并作为太阳能—建筑一体化的重要内容,在节能工程中取得了显著效益。

关键词:分布式;太阳能;光伏;发电;节能

1特点

1)发电原材料采用太阳能是一种清洁、环保能源,而且取之不尽用之不竭,是丰富永久性天然能源。

2)太阳光电转化安全可靠,并直接通过并网逆变器,把电能送上电网,由于不需要蓄电池,无需机械部件与传动系统,可节省设备投入费用。

3)太阳光电不用单独建设厂房、车间。

4)系统采用太阳能电池组件,使用寿命长,≥25年,衰减小,具备良好的耐候性,防风、防雹。能有效抵御湿气和盐雾腐蚀,无毒无害。

5)太阳光能转换为电能,转换效率高,不产生垃圾及废弃物,有利于环境保护,减少常年维修与处理费用。

6)太阳光电安装简单方便,无噪音,无污染,建设周期短,自动调控,无需人员值守,也无需线路架设,减少常年运行费用。

2适用范围

适用于分布式光伏发电场太阳能发电装置基础施工及设备安装。

3工艺原理

把能将太阳光转换为电能的电池组件,安装在固定支架上,通过逆变器等未用设施把转换成的电能并网传入供电线路。

4施工步骤与主要的技术措施

4.1施工工序总体安排

根据本工程特点及建设目标,选择先进合理的施工方法,充分利用空间、时间和资源条件,在施工安排上主要遵循如下原则:

1)本工程总体按照先下后地上的施工程序,组织交叉流水作业,分批交验。确保在承诺的工期内,保质、保量完成本阶段范围内的全部工作。

2)本工程内容:基础支墩浇筑、支架安装、太阳能电池组件安装、线缆敷设、逆变器安装、并网箱安装、接地系统安装。

3)光伏发电站工程施工流程:

放线定位→基础支墩浇筑→支架安装→太阳能电池组件安装→逆变器安装→直流电缆敷设→并网箱安装→交流电缆敷设→接地系统安装→系统调试

4.2主要的技术措施

4.2.1基础支墩施工方法:

(1)、工艺流程:

放线定位→模板支设→混凝土浇筑→养护

(2)、具体施工方法:

A、根据图纸和现场情况,在施工现场画出各支墩的位置。

B、在画出的支墩位置上放置模板,并用水平管找出模板上的水平位置并做好标记。

C、将混凝土浇入模板内,用振捣器振捣密实,调整混凝土量使其高度与模板上标记平齐。

D、将预埋螺栓放入混凝土内,使预埋螺栓露出混凝土面40mm,并使成排支墩上的预埋螺栓位于一条直线上。

E、对浇筑好的支墩洒水养护。

4.2.2支架施工方法:

(1)、工艺流程:

固定件安装→支柱安装→斜梁安装→导轨安装

(2)、具体施工方法:

4.2.3太阳能电池板施工方法

工艺流程:

两端太阳能电池板安装→挂线调整→中间太阳能电池板安装→组串

4.2.4逆变器施工方法:

(1)、工艺流程:

划线定位→挂件安装→逆变器安装

(2)、具体施工方法:

A、根据逆变器型号和实际尺寸计算出逆变器挂件的高度,将挂件固定件位置标记在安装场所。

B、根据逆变器固定件型号,在标记位置电锤钻孔,安装固定件固定好逆变器挂件。

C、将逆变器挂装在逆变器挂件上,用螺丝固定。

4.2.5直流电缆敷设方法:

工艺流程:

电缆始终端位置确定→导管安装→电缆敷设→电缆固定→电缆头附件安装

4.2.6并网箱安装施工方法

工艺流程:

划线定位→固定件安装→并网箱安装

4.2.7交流电缆施工方法

工艺流程:

下料→电缆敷设→电缆穿管→安装导管安装→电缆连接

4.2.8接地系统施工方法

工艺流程:

下料→接地极安装→引下线安装→接地线与设备连接

4.2.9系统调试

工艺流程:

连接直流电缆与太阳能板电池→测量各路电压→连接直流电缆与逆变器→合上并网箱内各开关→试运行

5质量要求

5.1基础支墩

(1)、基础支墩和预埋件的偏差应符合下列规定:

(2)、外露的金属预埋件应进行防腐处理。

(3)、浇筑完成毕后,应及时采取有效的养护措施。

(4)、支架基础在安装支架前,混凝土养护应达到70%强度。

5.2支架安装

(1)、支架到场后应做下列检查:

A、外观及防腐涂锌层应完好无损。

B、型号、规格及材质应符合设计图纸要求,附件、备件应齐全。

(2)、支架倾斜角度偏差度不应大于±1゜。

5.3光伏组件安装

(1)、光伏组件安装前应做下列工作:

A、支架安装应验收合格。

B、宜按照光伏组件的电压、电流参数进行分类组串。

光伏组件的外观及各部件应完好无损。

(2)、光伏组件的安装应符合下列要求:

A、光伏组件应按照设计图纸的型号规格进行安装。

B、光伏组件固定螺栓的力矩值应符合产品或设计文件的规定。

6安全保证措施

(1)开工前,工作负责人在现场要做好技术交底,对运行设备﹑安全距离应交代清楚,并做好记录。全体人员要熟悉工作任务和工作环境,了解站内运行着的设备和安全距离,如有疑问,应停止工作,及时提出。

(2)工作时必须按所列工作项目进行,严禁在工作中擅自扩大工作任务,超出工作范围。施工过程中,工作负责人要做好监护,必要时沿线要安排专人监护,并设置足够的警示标志,落实各项安全﹑组织措施。土建施工中要及时清运余泥,物料堆放有序,不要阻碍值班人员的运行维护检查。

⑶生产现场各种电气设备和电动工具(机械),特别是现场临时安装使用的振捣器、电锤等,其电机外壳必须有良好的接地。

⑷施工过程中要注意与运行设备的安全距离,特别是人员在施工过程中与左右﹑上下运行设备的安全距离。

⑸在带电设备周围严禁使用刚卷尺、皮卷尺、线尺等导电体进行测量工作。

⑹采用TN-S接线方式,符合三级配电两级保护、一机一闸一漏一箱的要求。现场电源箱、电源线应有专职电工安装并定期检查,电源箱应配置漏电保护器,接线时要有专人监护,不得私自乱拉乱动电源。电工作业时,电源各部分应有停电和禁止合闸有人工作等明显标志。

7经济分析

按10KW装机容量计算,投资如下:8元/W*10000W=80000元

根据多晶硅组件的数据,10年衰减7%,20年衰减14%计算,25年衰减率约为17.5%,按照当前政策电价,项目获得收益:0.98*310762=304458.56元。具有良好的经济效益。

8应用实例:

我们应用本方法施工了东阿县陈集乡许楼村45KW光伏发电项目,情况如下:

1)工程概况:东阿县陈集乡许楼村45KW光伏发电项目位于东阿县陈集乡许楼村,装机容量45KW。本工程主要包括:太阳能电池板166块;逆变器2台;并网箱1台;交、直流电缆600米。

2)施工情况:东阿县陈集乡许楼村45KW光伏发电项目与2016年4月19日进场施工,2016年4月21日基础支墩浇筑完成,2016年4月26日安装光伏组件支架,2016年4月27~28日安装光伏组件并组串,2016年4月29日安装逆变器、敷设直流电缆,2016年4月30日安装并网箱、敷设交流侧电缆,2016年5月1日安装接地系统,施工完成,2016年5月2日通过新华联公司验收。2016年6月2日正式并网发电。

3)工程监测与结果评价:东阿县陈集乡许楼村45KW光伏发电项目自2016年6月2日正式并网发电以来,一直运行良好,各项参数指标均符合设计要求,未发生任何故障。

参考文献:

[1]齐康.城市建筑[M].南京:东南大学出版社,2001.

[2]赵巍岩.当代建筑美学意义[M].南京:东南大学出版社,2001.

[3]刘维屏.环境科学与人类文明[M].杭州:浙江大学出版社,2002.

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