牧光互补超高光伏支架组件安装技术研究及示范.docx

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Summary：华能高青唐坊牧光互补光伏发电项目一期工程装机容量100MWp，安装144928块690Wp单晶硅光伏组件，采用分块发电、集中并网方案。光伏组件采用倾角13°固定安装在牛棚支架上，正南朝向，牛棚高度超过6米，共有26个光伏发电单元。因光伏组件安装高度较高，按照常规施工方法，施工难度大、风险高、效率低，为解决此问题，我公司总结出一套牧光互补超高光伏支架组件安装技术，该技术已在华能高青唐坊牧光互补光伏发电项目中成功应用，并取得良好的经济效益和社会效益。
Keys：牧光互补；超高支架；组件提升装置；组件安装踏板

随着世界气候变暖及能源危机的爆发，发展新能源成为各国要务。新能源建设关系到大。近年来，我国光伏发电新增装机容量超越风电跃居绿电第一。在能源危机的影响下，各国纷纷出台政策
坚定双碳目标，保障绿电发展，支持光伏产业。二十大报告强调：“加快规划建设新型能源体系”、“积极稳妥推进碳达峰碳中和”，光伏发电能发挥自身优势深入推进能源革命，为绿色发展带来新动力。牧光互补光伏电站是光伏电站的一种建设形式，其将光伏组件建设于动物养殖棚舍之上，一方面可遮光挡雨，另一方面可发电。“牧光互补”分布式光伏发电项目可以实现土地立体化增值利用，建设成现代高效畜牧业综合经济体。“牧光互补”不仅可以生产出绿色环保的光伏电力，还可以提高土地空间的经济价值，具有良好的经济效益与社会效益，推广应用前景广阔。

光伏组件采用牛棚钢结构立柱及顶部横梁作为支架，檩条安装高度过高，施工效率低下。
光伏场区为泥土场地，地势坑洼不平，组件倒运若使用普通叉车则场地无法正常通行，若使用装载机，则成本较高。
因组件需要安装到牛棚顶部，牛棚高度超过6米，人工无法直接将组件运送到顶部，采用爬梯人工运输则安全性无法保证，采用汽车吊则成本过高；光伏组件在牛棚顶部安装时，因横梁和檩条间隙较宽，且690Wp的光伏组件面积较大，无法避免因人员直接在组件表面踩踏造成的组件隐裂。


本项目牛棚顶部的横梁间隔超过5米，间距过大需要加装檩条，以确保光伏组件能正常安装，檩条安装高度超过6米，人员无法自由在顶部走动，安装效率低下。
针对此问题，我公司制作了一种专用的檩条安装平台，该平台可横跨整个牛棚的前后横梁，一端卡在牛棚较高一侧的横梁上，平台整体呈长方形，宽80厘米，中间采用方钢加密，顶铺设钢丝网。采用此平台后，极大的提高了高空檩条的安装效率。
檩条安装的具体要求为：
1 檩条外观及保护层应完好无损，整体平整度符合要求。
2 型号、规格及材质应符合设计图纸要求，附件、备件应齐全。
3 产品的技术文件安装说明及安装图应齐全。檩条存放处不得积水，应做好防潮防护措施；保管期间应定期检查，做好防护工作。
4 檩条安装和紧固应符合下列要求
檩条安装
1）螺栓的连接和紧固应按照设计图纸上要求的位置进行安装、紧固；不应强行敲打檩条，不得电焊、气割扩孔，电钻开孔后，随即做好防腐措施。
2）檩条水平调整好后，方可进行螺栓固定，随后再次检查水平度是否符合要求。
3）对不能满足安装要求的檩条，应责成厂家进行现场整改。
4）固定及连接用螺栓力矩必须符合设计要求。
5 檩条安装方法
人员配备4人左右（提前用机械将檩条布置到相应位置），由地面两人辅助高空两人进行上料、安装，高空作业人员用电动扳手将檩条及相关附件按设计要求紧固牢靠（）。

光伏场区为未采取硬化措施的泥土场地，地势坑洼不平，组件采用普通叉车无法正常使用，使用装载机则租用成本过高，针对此问题，经过调研及现场验证，采用越野叉车进行组件倒运。
具体组件卸车倒运措施为：
组件进场后必须严格安装事先选定的地点进行卸货，准备调运，根据光伏组件方阵的排布尽快分散，同时做好纸箱、栈板等废料的回收工作，卸车及倒运过程中必须有专人指挥，不得盲目操作，确保安全第一。为方便檩条、光伏板以
及其他施工材料的转运，在光伏合理区域设置物料堆放点（）；根据大棚的高度以及叉车、吊车的性能参数比选（）。
组件卸车
越野叉车组件倒运

组件需运输至高度超过6米的牛棚顶部，人工无法直接运输，采用爬梯等措施则无法保证安全，采用汽车吊则成本过高。针对此问题，研制了一种组件提升装置，可安全快速的将组件提升至牛棚顶部，全过程仅需数人即可完成。横梁和檩条间隙较宽且光伏组件面积较大，无法避免因人员直接在组件表面踩踏造成的组件隐裂。为解决此问题，制作了一种简易的专用踏板，组件安装时，先将踏板放至组件表面，人员踩在踏板上，因压强变小，有效降低了组件的隐裂率。
组件具体高空运输及安装措施为：
1 首先在棚顶一侧将安全水平绳固定到位，施工用步道铺设完毕（将牵引绳在步道两端及中间两处固定牢靠并引下），3米专用脚手板铺设到位，5-6人上至棚顶，进行棚顶的组件安装工作；组件提升机（）处2人，负责组件的搬运及上料工作（）；折臂车（）处1人，或者光
伏专用/伸缩脚手架处2人，负责组件压块螺帽的紧固，组件等电位接地线压接，檩条上的拉条、斜拉条、撑杆的安装。
组件提升机整体构造
组件提升机滑车构造
组件提升机提升组件
折臂车施工
光伏组件安装
2 棚顶工作人员分2档进行安装（），1组负责自上向下安装，1组负责自下向上安装，物料机布置在每跨的中部进行上料，两组人员依次取组件进行安装，每次搬运组件由两人搬运；另一人站至待安装位置的3米专用脚手板处，负责组件的倒手安装就位工作，（每人2块用于倒换脚）将组件上的压块与折臂车或光伏专用/伸缩脚手架上的人员共同完成紧固工作，随即将组件上的T型盖板安装就位，并完成打胶工作；依次循环，当完成每列12块组件的铺设安装工作后，3米专用脚手板已经随组件的安装倒运至步道上，棚顶工作人员2人下至地面利用牵引绳将棚顶步道移至下列组件安装工作区域，棚顶留有4人完善12块组件固定、T型盖板安装及打胶工作；当屋顶步道、3米专用脚手板和安全水平绳就位后，棚顶6人依次就位进行下一列的组件安装。螺栓紧固力矩要达到设计的螺栓力矩要求。
防水密封胶条安装
3 由于棚顶组件是满铺状态，为避免光伏组件的隐裂，对组件间的密封胶条安装（），，严禁踩踏组件面板；棚顶配有防坠安全水平绳及防坠速刹器，工作人员配有双钩安全带，工作人员全程工作必须挂好安全带。

对比类别
本技术
国内外同类技术
高空檩条安装技术
采用专用檩条安装平台，可有效提高安装效率。
无专用工具，效率低下。
组件卸车倒运技术
调研后，因地制宜地采用越野叉车，卸车高效，成本低。
采用装载机或吊车，成本较高。
组件高空运输技术
使用专用组件提升装置，安全快捷，成本低廉。
无专用工具，效率低下，成本较高。
组件高空安装技术
采用专用踏板，有效降低组件隐裂概率。
无专用工具，无法避免组件隐裂。
经济性
经济性好，安装投入费用低
经济性一般，费用投入高
安全性
通过采用本系列技术，可大幅提高安全性，降低人身伤亡概率，安全性较好。
高空作业，无有效防护，安全性差。
数据来源
工程文件
文献查询


本工程技术成果已成功应用于我公司承建的华能高青唐坊牧光互补光伏发电项目一期工程。通过应用本技术，成功解决光伏组件超高安装的问题，降低施工成本，加快施工速度。安装质量可靠，设备运行稳定，安全和经济效益良好，得到了业主及监理的一致好评。项目建成以后，对提高电网的清洁能源发电比例、优化电源结构、扩大供电可再生能源比例、改善生态环境起到了重要意义，节约了化石能源，降低了碳排放，降低了能源消耗，实现了牧光合作，降低了养殖企业生产的成本，同时将剩余电量上网进行售卖，提升了经济效益，助力早日实现“双碳”目标，具有广阔的应用前景。
Reference
技术标准
[1] 《光伏发电站设计规范》GB 50797-2012
[2] 《光伏发电工程施工组织设计规范》GB/T 50795-2012
[3] 《光伏电站施工规范》GB 50794-2012
[4] 《光伏发电工程验收规范》GBT 50796-2012
[5] 《光伏发电工程达标投产验收规程》NB/T 32036-2017
李林，大学本科，高级工程师、高级经济师，单位：中国电建集团山东电力建设第一工程有限公司，主要从事新能源工程建设施工。
石惠刚，大学本科，高级工程师、高级经济师，单位：中国电建集团山东电力建设第一工程有限公司，主要从事新能源工程建设施工。
 
-全文完-