目建设探讨
摘要:太阳能光伏发电作为一种可再生的清洁能源将是实现经济与社会全面可持续发展的必然选择。对于加油站来说,站内建筑物屋顶光伏电站具有可自发自用、不占用额外土地资源、对电网冲击小等先天优势,但也也存在很多问题,如屋顶建筑结构的适应性问题、电站设计的优化问题、电能安全质量问题、监控调度问题等。基于此,本文对利用建筑物屋顶建设分布式光伏发电系统进行了简单介绍,并就加油站光伏系统相关安装注意要点进行了详细阐述。
关键词:加油站内;建筑物屋顶;分布式光伏发电 1光伏发电系统的设备与工艺介绍 1.1光伏发电系统的主要设备
光伏发电系统分为:“集中式”的大型光伏电站和“分布式”屋面小型光伏发电系统。加油站光伏发电系统属于“分布式”。其主要设备及材料包括:光伏组件(即太阳能电池板)、支架、逆变器、并网箱、电表、电缆等。光伏组件用于将太阳能转换为电能(直流电),逆变器用于将直流电转变为交流电。光伏组件所发的电力经过逆变器、并网箱、电表等接入加油站配电柜,供加油站用电设备使用。用不完的电力,再经过加油站变压器并入电网,若光伏供电不足,自动从电网外购电补充,整个过程自动无缝切换,无需人工操控。
光伏组件和逆变器是整个光伏发电系统中最重要的2个设备,为保证系统运行质量稳定可靠,光伏组件建议选用全球一线品牌企业生产的高效率单晶硅产品。逆变器建议选用行业主流品牌的产品。
由于储能电池的寿命短,价格贵,投资严重大于收益,因此目前暂不做储能项目。
1.2加油站光伏系统的安装方式
加油站场可安装光伏系统的位置主要有:站房及辅助用房屋顶、罩棚顶、停车区,安装分为BIPV与BAPV两种方式,两者对应的光伏组件产品也不同。BIPV即为“光伏建筑一体化”,是与建筑物同时设计、同时施工和安装的太阳能光伏发电系统。BAPV是指“建筑外加式”光伏发电系统。是在已有的建筑物上,后期安装的、附着在建筑物上的光伏发电系统。
加油站BAPV光伏组件主要有以下3种: 1.
在混凝土屋顶安装的倾斜式BAPV光伏组件(若在混凝土罩棚斜装影响美观,可选择平装);(2)在倾斜屋面安装的BAPV光伏组件;(3)在罩棚彩钢瓦上安装的BAPV光伏组件(由于普通彩钢瓦寿命短,不推荐用这种安装方式)。
2.
加油站BIPV光伏组件主要有以下2种:(1)光伏板与彩钢瓦一体的BIPV组件,彩钢瓦具有25年寿命,按光伏板尺寸定制加工(适合安装在罩棚);(2)无彩钢瓦,直接安装光伏板的BIPV组件(虽美观,但易漏水,也可加装导水槽,仅适合安装在阳光房和停车区)。其中停车区若采用普通支架,被车撞易倒塌,建议采用钢结构支架或混凝土支柱。
2项目选点及安装规模 2.1必要条件
(1)站点的所有权为我司自有,或剩余租期超过25年。 (2)屋顶南、东、西三面无高大建筑物、树木等遮挡阳光。
(3)屋面荷载在满足原有基础上,额外能承重25kg/㎡,须由相应的单位进行复核。
(4)加油站变压器容量通常不小于光伏装机容量的1.5倍,具体以咨询当地电网为准。
(5)站点及安装位置的选择,应避免施工时影响加油站正常经营。 2.2尽量结合现有施工项目(新建、在建、改扩建等)同步建设光伏项目,减少额外开设工地,以免增加现场管理难度。
2.3可优先考虑有充换电或大功率用电设备规划的站点,从用电量最大的站点、办公楼、油库选起。
2.4有充电桩等大功率用电项目规划的站点,按可安装面积应装尽装。满足荷载的站房、附属用房、混凝土罩棚,安装普通BAPV光伏组件。钢结构罩棚若同时遇上更换彩钢瓦的,安装BIPV光伏组件。钢结构及网架罩棚不涉及改造的,暂不安装。
2.5其余站点以满足自用为主,若装机容量过大,投资回报会下降。可按照加油站所有用电设备功率总和作为参考,不宜超过太多。通常按站房或附属用房屋顶面积安装普通BAPV光伏组件即可。
2.6为避免后期拆装维修,一般不在加油站原有罩棚的彩钢瓦上安装。 2.7罩棚虽涉及改造,但用电量不大的站点,暂不在罩棚安装。(用电量不大的新建站是否按最大面积安装?碳中和:每座站年发电11万度,每站装机容量125KW才能达到。)
2.8为确保安全,不得在加气、加氢区域的罩棚上安装。 2.9罩棚外飘部分暂不安装。 3报建
3.1各地不同,有的需向发改委申报备案,备案通过后取得投资项目备案证明。应急局暂无要求,部分地市要求不能有光污染影响航空飞行。
3.2到供电局窗口办理申请分布式光伏发电项目余电上网。电力公司审批同意后,与电力公司签订购售电合同。光伏施工完毕,通过电力公司验收合格后即可并网发电。(若与承包商合同中包含并网,此步由供应商代为办理。)
3.3光伏组件及逆变器由集团公司统一招标。
3.4应注意采购合同中的设备到货验收技术要求、项目验收标准等条款,以便将来项目验收时有据可依。
4设计阶段
(1)BIPV光伏组件在设计阶段,光伏供应商需共同参与结构、电气设计,设计时承重应充分考虑光伏荷载(通常光伏组件需要25kg/㎡的荷载,具体以光伏供应商提供的数据为准),檩条间距、预留管线等满足光伏供应商要求。
(2)若屋面无吊顶,檩条、天沟等设计应考虑美观,可将天沟隐藏到梁上的位置。
(3)其余以销售公司下发的《加油(气、氢)站分布式光伏项目实施技术规范(试行)》为准。
5施工阶段 5.1施工步骤
“现场安装施工”主要有以下几个步骤:第一步:进场前培训;第二步:设备到货开箱验收;第三步:安装底板或支架;第四步:安装光伏组件;第五步:连接线缆;第六步:安装电气设备(逆变器、并网箱、电表等);第七步:调试验收。整个安装工期约10天左右。其中:
(1)BIPV光伏施工进场条件为:钢结构、檩条等安装完毕。屋面具备能上人的条件。
(2)供应商提供的施工单位应满足招投标中的资质要求。
(3)进场前需要对施工方进行资质审查。应提前联系施工队伍并告知资质要求和施工、安全管理等要求,要求承包方选派符合条件的队伍,以免到现场审查才发现不符合条件,耽误工期。
(4)进场前应严格认真开展人员培训、考试,办理相关作业票、手续等。以往项目试点过程中反映出施工单位对中石化的施工、安全等各项管理规定极不熟悉,光伏安装施工行业管理水平普遍低于中石化标准,若不提前认真开展培训,实际施工过程极易发生危险,或由于不符合要求被停工整改等,耽误工期。特别是首次进入中石化的施工单位,刚开始存在磨合期,施工进度较慢。
5.2施工安全注意事项:
(1)光伏施工涉及设备吊装、高空作业、临时用电、用火作业等,应做好安全防护措施,符合相关安全制度要求。
(2)施工过程中现场安全监护人员必须在场履行好监管职责。 (3)特别应注意与现场油气设施保持安全距离。 (4)预防触碰高空高压线触电风险。
(5)预防脚手架、云梯断裂,预防高空坠落、坠物等风险。 (6)安装电表前应向当地供电局业务窗口报批。
(7)当地供电局现场验收合闸并网,与供电局签订并网购售电合同。 6工程验收
(1)对验收人员提前开展培训,熟悉技术要求。 (2)检查设备能否正常使用,电路接通等。 (3)检查接地是否可靠,接线应整齐、美观。
(4)做好绝缘和电气检查,预防后期使用过程中漏电引燃现场油气。
(5)产品资料:单晶硅、逆变器、电缆、金属板等等产品合格证及检验报告、质保、相关认证证书等,应收尽收。进场材料收货单;材料的型号、数量、技术参数是否对的上。
(6)工程交工资料:设计图纸、施工方案、人员证件(复印件)、施工过程资料、进行了哪些检测,检测过程的资料及检测结果。
(7)安装面积、装机容量、预测发电量等数据的验收。 (8)并网的测试情况,并网的资料、合同等。
(9)成品验收记录表:数量、品牌、资料等是否按合同提供,列举现场存在问题等、参加验收人员签字及意见等。
参考文献:
[1]连瑞.小型太阳能光伏并网发电系统设计[J].工业.2014,13(4):45-46 .
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