屋顶分布式光伏电站施工要点及控制措施

屋顶分布式光伏电站施工要点及控制措施

穆泳生

中国能源建设集团广东火电工程有限公司

摘要：屋顶建筑建设分布式光伏电站充分利用太阳能发电，发挥光能源的作用，应对能源紧缺问题，在当前被广泛应用。在屋顶分布光伏电站施工中，强化施工控制要点，利用有效的措施保证施工质量，发挥新能源的优势，保证施工效果。本文对概述了屋顶分布式光伏电站的特点及施工流程，探讨施工控制措施，以供参考。

关键词：屋顶分布式光伏点站；施工要点；控制

引言

近年来随着经济的发展，能源问题是当前人们需要解决的新问题，绿色能源成为当前发展的热门话题。太阳能资源丰富，作为一种可再生的清洁能源，若能够充分利用太阳能，将有效的解决当前日益严峻的能源问题。光伏发电作为我国政府大力扶持的项目，主要在房顶建设。随着分布式光伏发电的技术和政策的发展，利用光伏发电构建新型发电网络，以此充分发挥太阳能的作用。在房顶分布式光伏电站建设过程中，要强化施工控制，保证施工效果，建设能隔热降、又美观试用的光伏发电设施，同时创造绿色收益，践行能源可持续发展战略。

1. 屋顶分布式光伏电站特点

屋顶分布式光伏电站沿着屋顶进行平铺设计，和屋面形成一定的斜角，以保证光能覆盖面，光伏组件一般由导轨、压块以及配套紧固件构成，和屋顶形成良好的连接，同时布置逆变器、汇流箱等，构建屋顶分布式光伏电站[1]。屋顶分布式光伏电站具有一定的重量，需要保证屋顶的承受力，尤其是一些工业房屋顶面，一般采用的是彩钢结构，承受力有限，要预先进行处理，并规划施工方案，做好屋面和各组件之间的连接。

2.屋顶分布式光伏电站施工要点及控制措施

2.1施工流程

屋顶分布式光伏电站施工中需要遵循以下流程：

图一 屋顶分布式光伏电站施工流程

2.2屋顶处理

屋面处理主要分为屋顶加固和屋面处理两部分。由于光伏电站具有一定的重量，因此要保证屋顶的承载能力，一般混凝土屋面具有较大承载能力，不用另做加固处理，但是在工业房屋、农村砖瓦结构房屋安装中，由于其承载成立有限，需要进行加固处理。面法和增加支点加固法是常用的加固方法，增加屋顶的承力点，强化结构的稳定性，以保证良好的加固效果。屋面处理首先要保证屋面的防渗透效果，一旦完成光伏电站施工，将给屋顶的防渗漏检修造成不便，因此需要对屋顶的防渗漏效果进行检修，重新做好防水处理[2]。同时，对于金属结构的屋顶，需要做好防辐射、防锈处理，尤其是已经出现锈迹的地方，是屋面处理的重点。做好防腐蚀、防锈处理或，再进行防水处理，保证屋面符合施工要求。

2.3支架施工

在安装中，首先要做好定位放线，根据施工设计方案的要求，对施工现场的进行测量，看是否和施工要求一致。然后对屋顶布置的其他设施进行勘察，避免因光伏电站施工影响其他设施的使用。

其次，要做好基础处理，屋顶光伏组件的支架形式有地基础、条形基础、锚杆混泥土支墩等基础形式。若是屋顶结果为彩钢结构，安装夹具安装即可，无需考量土建基础。在这一过程中，对于水泥屋顶，需要避免屋面不平整造成的基础垂直度偏差、模具安装不牢固、偏模等问题，同时要保证混凝土振捣牢实度，避免出现空鼓、露筋、蜂窝等问题。在彩钢屋顶面进行夹具安装，需要根据彩钢屋面的宽度和波峰距离规划好夹具的数量、位置，并保证其均匀分布，避免采光薄弱面。安装夹具时，要注意粘接方式，处理接触面的灰尘、水珠等，保证粘接效果。

基础工作完成后，即可进行支架安装。对于水泥屋顶，光伏组件的支撑固定形式主要为水泥屋面钢支架，每组都必须要有横梁、前后立柱，以保证钢支架的承载能力，在施工中要避免出现紧固件平垫、弹垫缺失等情况，同时保证紧固螺栓，保证稳固程度[3]。对于彩钢屋面，一般采用铝合金导轨支架，夹具和导轨之间采用T型螺栓固定。在拼接时必须要采用和导轨配套的连接件，单根导轨拼接数量不超过三根，以保证安装效果。

2.4组件安装

光伏发电组件是太阳能光伏发电系统的核心部件，组件有电池片、背板、EVA、玻璃、边框等组成。其中发电池组作为易碎材料，需要做好保护设施，无论是前期的运输保存、现场的施工 以及后续维护环节中，都需要保证其安全性，做到轻拿轻放、严谨踩踏。在进行组件安装施工时，要注意组件的装卸，尤其是人工搬运过程中，要做好防护措施，避免出现人为损坏；对于施工现场的各个工具要做好保管，不可随意丢弃。对于电路元件安装，是组件安装的重点，尤其是不同电流档位的组装、混装，要严格遵从施工方案，避免出现装错等位。在安装中，要使用专用子母插头，需要重点监控，1*4的电缆端头录去绝缘长度需要大于1cm，子母插头处用专用压接钳压牢，并做好防水处理，以免出现子母插头压接不实等问题、串线短路等问题。组件接地需要将金属部件和防雷装置进行点位连接，并接入地下。在连接时使用4-6m2的铜线，并保证接地应牢固可靠，导通良好。

2.5电缆桥架及保护管安装

电缆桥架安装工，要根据屋面的强度合理的选择桥架材质。对于水泥屋顶，选择时需要保证其防腐蚀性能以及结实度，限制条件不多。而对于彩钢屋面，由于承载能力有限，最好选择较轻的铝合金材质。桥架之间通过横担连接，横担的距离要进行控制，一般在1.2-1.8m左右。桥架根据屋面的走向安装，要考量到屋顶其他建筑设施的影响。为了保证安全性，所有外漏的电缆要进行处理，尤其是彩钢屋面，由于其具有较大的导电性，电缆都需要穿管防护；由于屋面的承载能力有限，建议选择PVC、PE等非金属耐腐蚀轻质管材。

2.6电缆施工

电缆敷设工程包括配电室、光伏厂区电缆敷设。该施工的难点是屋面电缆至变压器或者配电房的垂直下降部分，要保证电缆敷设的牢固度，做好安全处理，加强电缆敷设的效果[4]。在电缆安装前，需要做好勘测工作，规划电缆路线，避免通过通风口、空调外机等热力管道设备；在垂直段，一般选择梯式桥架，当有需要进行垂直转弯时，转弯的半径需要在电缆直径的20倍以上。同时在规划敷设路径时，需要避免有强腐蚀或者电流电化学腐蚀严重的地段，以保障电缆的安全性。

3.屋顶分布式光伏电站建设案例

光伏发电一般应用于日照比较充足的地区，例如在广东省，年总太阳辐射量比较充足，十分适合利用太阳能资源。同时广东生比较注重太阳能的利用，通过推动广东省工商业屋顶分布式光伏电站建设，助力实现“双碳”目标，大力推进分布式光伏发展，制定了多项相关政策，持续推动屋顶分布式光伏电站广电站建设。截止2022年5月，广东省全省工32个十点规划装机容量约808万千瓦，大力提升并网效率，累计（含存量项目）备案容量261万千瓦，并网容量103.9万千瓦。

尤其是广东生商业企业众多，众多工厂屋顶面积大、用电需求量，这为屋顶分布式光伏电站建设体用基础（如图一所示）。在国家相关政策的支持下，广东省分布式光伏快速发展，从2019年底的308万千瓦增长到2021年底的514万千瓦，年均增长速度约30%；2021年全省分布式光伏发电量约50亿千瓦时，折合减少替代电煤碳排放392.35万吨，其中自发自用部分约29亿千瓦时，约占分布式光伏发电电量的58.3%。

结束语

屋顶分布式光伏电站可以充分利用太阳能资源，具有较大运用前景。在屋顶分布式光伏发电施工中，要根据施工流程，控制好屋顶处理、支架施工、组件安装、电缆桥架及保护管安装、电缆施工等环节，严格遵循施工方案，控制好施工质量，保证施工效果。从而实现绿色能源的良好应用，推动我国新能源事业的发展，践行可持续发展国策。

参考文献

[1]肖仁周.分布式光伏电站建设成本及收益分析[J].科技创新与应用,2020(30):64-65.

[2]熊建英,陈潜,陈超. 工业建筑屋顶分布式光伏电站施工技术[C]//.2018年江西省电机工程学会年会论文集.,2019:307-309.

[3]李萌.分布式光伏电站施工管理探讨与思考[J].居舍,2021(25):106.

[4]朱建群,吴泽华,李阳春,周国良.屋顶分布式光伏电站项目的风险控制[J].太阳能,2019(02):29-32.