集中式光伏电站与分布式光伏电站工程建设管理方法的思考.pdf

SHANGHAI ENERGY SAVING上海节能No.112023SHANGHAI ENERGY SAVING上海节能SHANGHAI ENERGY SAVING2023年第 11 期SHANGHAI ENERGY CONSERVATION上海节能 ENERGY SAVING ENGINEERING AND ECONOMY节能工程与经济ENERGY SAVING ENGINEERING AND ECONOMYSHANGHAI ENERGY CONSERVATION上海节能No.082018集中式光伏电站与分布式光伏电站工程建设管理方法的思考杨洪雷上海申能投资发展有限公司摘要：光伏电站工程建设是一项多层次、多系统的复杂工程，涉及到规划、设计、采购、施工及运维等方面，易出现规章制度不完善、管控监督不严格、管理水平不达标等问题。目前，在光伏电站设计质量、施工质量、电能质量等方面有许多建设性的意见，但是某一方面的改进并不能提升整体水平，整体水平的提升须针对分布式光伏与集中式光伏工程建设的管理特点，建立全流程标准化的管理体系。通过总结集中式光伏电站与分布式光伏电站建设的管理经验，从建设单位的角度梳理二者之间的管理共性要求和不同管理要求。关键词：分布式光伏；集中式光伏；工程建设；管理方法DOI:10.13770/ki.issn2095-705x.2023.11.020Thoughts on Construction and Management Methods ofCentralized and Distributed Photovoltaic Power StationProjectsYANG HongleiShanghai Shenergy Investment Development Co.,Ltd.Abstract:The construction of photovoltaic power station projects is a complex project with multiple lev-els and systems,involving planning,design,procurement,construction,operation and maintenance,收稿日期：2022-09-27作者简介：杨洪雷（1990-05-），男，工学硕士，工程师，从事分布式光伏项目管理、电站节能技术改造等方面工作1719SHANGHAI ENERGY SAVING上海节能No.112023ENERGY SAVING ENGINEERING AND ECONOMYSHANGHAI ENERGY CONSERVATION上海节能No.0820180 引言光伏发电作为一种可持续获取的清洁能源，是我国重要的战略性新兴产业，大力推进光伏发电对优化能源结构、减少温室气体排放、保障国家能源安全、改善生态环境和转变城乡用能方式具有重大的战略意义。为促进光伏发电行业的健康平稳发展，需要提高光伏电站工程建设的管理水平，在保证安全的前提下不断提升光伏电站工程建设的效率和质量，提高企业的市场竞争力，更好地助力国家实现“3060”发展目标。2022年以来，我国光伏行业按照以区域布局优化发展、重大基地支撑发展、示范工程引领发展、行动计划落实发展的整体思路，成功应对了各类风险并取得良好开局：一是装机快速增长，呈现“淡季不淡”的新特点。截至2022年6月底，我国光伏发电新增装机3 087万kW，同比增长119%，累计装机3.4亿kW，新增和累计装机规模多年位居全球首位；二是装机结构进一步呈现集中式与分布式并举发展的态势，分布式光伏发展强劲，已成为行业发展的重要力量。2022年分布式光伏新增装机1 965万kW，同比增长125%，占光伏发电新增装机的三分之二；三是发电量不断增加，消纳利用保持较高水平。截至2022年6月底，我国光伏发电量约2 050亿kWh，同比增长30%，平均利用率约97%；四是技术水平不断提高，技术路线加速迭代。我国已掌握完备的光伏装备制造产业链，国际竞争优势凸显，硅料、硅片、电池片、组件等环节产能均占全球引领地位；五是发展模式不断创新，形成了“建筑+光伏”“交通+光伏”“生态治理+光伏”的新模式新业态。1 集中式光伏与分布式光伏的特点光伏发电包括集中式光伏和分布式光伏发电两种。集中式光伏是充分利用荒漠、戈壁、荒山等空旷、可利用规模大、太阳能资源丰富的地区建设，其所生产的电能难以在本地区消纳，大多接入高压输电系统远程输送到发达地区。分布式光伏主要建设于建筑物的采光面，可就近解决用户用电问题，大多采用“自发自用、余电上网”的方式实现供电差额的补偿与外送。集中式光伏和分布式光伏发电的主要优缺点见表1。etc.,which is easy to have problems such as imperfect rules and regulations,loose control and supervi-sion,and substandard management.At present,there are many constructive suggestions in terms ofphotovoltaic power station design quality,construction quality,power quality,etc.,but the improvementof one aspect cannot improve the overall level.The improvement of the overall level must be based onthe management characteristics of distributed photovoltaic and centralized photovoltaic power stationconstruction,and a standardized management system for the whole process should be established.Bysummarizing the management experience of centralized photovoltaic power station and distributed pho-tovoltaic power station construction,the common management requirements and different manage-ment requirements between them are sorted out from the perspective of the construction unit.Key words:Distributed Photovoltaic;Centralized Photovoltaic;Engineering Construction;ManagementMethod1720SHANGHAI ENERGY SAVING上海节能No.112023SHANGHAI ENERGY SAVING上海节能SHANGHAI ENERGY SAVING2023年第 11 期SHANGHAI ENERGY CONSERVATION上海节能 ENERGY SAVING ENGINEERING AND ECONOMY节能工程与经济ENERGY SAVING ENGINEERING AND ECONOMYSHANGHAI ENERGY CONSERVATION上海节能No.0820182 分布式光伏与集中式光伏工程建设共性管理要求集中式光伏和分布式光伏属于光伏发电的重要分支，工程相似之处较多1，如设备费用占工程建设总费用的比例较大，达70%以上；工程建设流程相似，包括前期手续、勘察设计、现场施工、安装调试、试运行和竣工验收等；发电原理及主要设备相同，均是利用光生伏打效应，光伏组件直接将太阳能转化为直流电能，经过串联汇流、逆变器逆变、变压器升压后汇入电网。故集中式光伏和分布式光伏工程建设类型相同，工程建设管理方法主要体现在以下几方面：2.1 建立健全的工程建设管理制度光伏电站是一项专业性强、涉及领域广、工程周期长、内容复杂、施工队伍水平参差不齐的工程项目。为提高光伏电站工程建设管理水平，必须紧密围绕创建优良工程的目标，结合具体项目的特点和实施条件，建立科学的、系统的管理制度，同时抽调管理经验丰富的专业人员成立现场管理机构，使各项制度得到有效、高效的落实，做到安全文明施工，工程质量、建设进度、投资管控等工作有章可循、有制必依。2.2 严格安全文明施工管理“安全红线”是工程建设的“生命线”“责任线”和“高压线”，是每一位项目管理人员的思维底线。要严格按照安全管理措施规定的具体要求落实起重机械特种设备、安全用电、消防安全、施工技术、机械工器具和电/火焊等的安全管理，做好危险源辨识、安全隐患排查及整改、施工交底工作，加强作业人员的安全培训，定期组织安全设施、施工临电、工完料净场地清、防尘防噪防污防疫等安全措施执行情况检查，不定期组织消防防火、季节性检查、节假日检查等专项安全检查，记录检查结果，按照规定严格考核，并督促整改封闭。2.3 加强工程质量管理坚持“质量第一”的原则。工程建设前应根据工程特点明确工程质量，严格控制各阶段质量以确保目标的实现2。工程质量管理重点要以事后检查把关为主转变为以预防与改正为主，要强化对设计文件的复核，避免因设计阶段的问题对施工建设环节造成影响；应严格按照行业规范和设计文件科学合理地制定施工计划，抓好施工过程中关键质量、表1集中式光伏和分布式光伏发电的主要优缺点分布式光伏集中式光伏优点1.光伏电源点靠近用户侧，可有效减少对电网供电的依赖，降低线路损耗及用能单位综合用电成本；2.充分发挥建筑闲置采光面的使用价值，有效减少光伏电站的占地面积；3.证照手续办理简单，并网难度低，施工便捷，建设期短，运营期可长达25年；4.2021年以来电力市场改革用户电价有持续上涨的趋势，综合上网电价，投资回报率较高；5.国家政策支持整县开发，可充分调动地方、企业积极性，整合利用闲置屋顶资源，实现“小而散”向“规模化”的转变。1.建设场地施工条件制约因素少，可以按照辐照最佳角度安装组件；2.运行方式灵活，更容易参与电网频率调节，进行无功和电压控制；3.建设规模大，推进以沙漠、戈壁、荒漠地区为重点的大型光伏基地建设；4.电站运维管理单价低，便于规模化集中管理；5.投资风险相对可控，生产相对稳定，电费收缴难度低。缺点1.配电网的逆潮流导致额外电量损耗，相关保护需重新整定；2.建筑采光面面积、用户用电量、周边建筑物遮挡等因素制约了项目建设规模；3.单个项目建设规模较小，并网点较分散；4.建设过程限制因素多，如需用户配合电力接入、施工场地限制、难以以最佳角度安装组件、后期运行维护难度大等；5.投资风险较大，存在用户经营困难造成电费难以收缴的风险。1.依赖长距离输电线路入网，对电网干扰较大，存在输电线路损耗大、电压瞬时跌落等问题；2.工程建设所需证照办理过程长且复杂，并网难度较大；3.施工周期长，建设难度大，需建设运维办公楼、生活楼等建筑物及送出线路。集中式光伏电站与分布式光伏电站工程建设管理方法的思考1721SHANGHAI ENERGY SAVING上海节能No.112023ENERGY SAVING ENGINEERING AND ECONOMYSHANGHAI ENERGY CONSERVATION上海节能No.082018核心部位的控制，做好隐蔽工程过程监管、进场材料验收、安全技术交底及各参建单位资质、机械设备维保记录、特种作业人员的资质审查等工作。质量问题必须在施工中立即整改，无法整改如果评估不影响并网的，可以先并网再消缺，使光伏电站全程处于质量可控状态，降低质量问题造成的不确定性风险。2.4 强化工程进度控制管理工程进度是提高工程综合效益有效途径之一。通过强化工程进度管理，明确进度计划，使繁杂的工作有序进行，各工种间相互协调、合理衔接，节省施工时间，提高施工效率。根据项目实际需要安排和调整施工人员、机械设备的进场，调整施工作业顺序，按施工进度编制材料采购计划，保证施工材料从品种、规格、数量、质量和供应时间上按计划落实；对照进度计划和工程节点，严格把控关键路径和关键作业，核查劳动力、施工机器配置是否满足进度要求，预判影响进度的因素并制定纠偏措施。根据进度执行情况，在关键作业点采取日盘点方式加强进度管控和协调力度，确保项目按时并网。2.5 落实项目经理责任制项目经理作为工程建设的第一现场负责人应严格遵守国家及行业规范，全面落实项目经理责任制。光伏电站有着25年的设计寿命，设计方案、设备材料、施工质量、调试试验等环节出现管理漏洞都有可能造成巨大的安全隐患，项目经理应认真负责，严谨细心，积极作为，在施工过程中从严把控安全施工、工程质量、施工进度、投资计划等，合理安排施工工序，严控施工工艺，严守安全红线，筑牢质量底线，严禁触碰偷工减料、以次充好、带病施工的高压线。3 集中式光伏与分布式光伏工程建设不同管理特点由于集中式光伏与分布式光伏在土地性质、建设难度、并网方式和电费收取模式的不同，故在具体工程建设中需针对性地采取不同管理策略，主要体现在以下几方面：3.1 角色定位不同集中式光伏作为常规工程建设项目，建设单位负责投资和光伏电站运营期内电费收益，EPC单位负责勘察设计、设备采购、安装调试和具体施工，为建设单位提供“交钥匙工程”“一站式”服务，建设单位作为项目的监督者按EPC合同对工程进行全方位把控。分布式光伏建设过程中，建设单位则需要转换角色定位，增强服务意识3。分布式光伏不仅是在用电客户的建筑物上建造光伏系统，更是需要给客户提供优质的售电服务，从而获得电费收益，为此需要从根本上改变传统的“卖电靠自然增长，催费靠拉闸限电”的电老虎思想，需要想用户之所想，将用户“答应不答应、满意不满意”作为建设的重要考量。在建设过程中邀请用户全程参与监督管理，从设计方案、施工计划到安全措施、文明施工等各个环节与用户进行充分沟通，与用户共同见证太阳光是如何转换成绿色电力的，让用户对工程质量放心，对用电过程安心。3.2 协调工作重点不同集中式光伏工程涉及到建设单位、施工单位、设计单位、监理单位、设备厂家等诸多参建方，管理团队需做到分工明确、各司其职、各尽其责，建设单位负责协调各方关系，与监理人员密切配合，分析施工现场各种问题并解决实际困难，对施工安全、工序质量、整体进度进行全面把控，绝不能因工期紧张而忽视安全和质量。分布式光伏工程除以上要求外，还需协调与用户的关系。由于分布式光伏一般建设在用户厂区内，故应尽量做到不对企业的正常生产造成影响，并主动协调物资进场、建筑采光、防水方案、电缆沟挖掘、破路及树木移植、房屋结构加固、电气柜并柜合闸等的会审，以保障工程顺利开展、尽快并网。1722SHANGHAI ENERGY SAVING上海节能No.112023SHANGHAI ENERGY SAVING上海节能SHANGHAI ENERGY SAVING2023年第 11 期SHANGHAI ENERGY CONSERVATION上海节能 ENERGY SAVING ENGINEERING AND ECONOMY节能工程与经济ENERGY SAVING ENGINEERING AND ECONOMYSHANGHAI ENERGY CONSERVATION上海节能No.0820183.3风险控制要素不同集中式光伏项目用地合规性风险较大，需明确拟建设用地是否涉及林地、军事用地、文物保护、基本农田和自然保护区等，若需占用居民土地，则需充分考虑租金谈判、村民维稳压力等因素。另外，集中式光伏进入平价时代后投资收益率明显降低，对项目建设和运营管理要求更高，需重视光伏组件等关键设备的质量、当地税费以及电力市场化改革对上网电价潜在的风险。分布式光伏的风险在于项目选择和EMC合同（合同能源管理协议）4，需要综合评估电力用户的企业性质、核心竞争力、抗风险能力、市场进入壁垒、25年运营期电费收入等，对EMC合同中由于用户经营不善导致合同范围内场地进行处置（转让、出售或出租等），光伏电站面临被拆除的风险，需明确约定违约责任，尽可能避免或降低项目收益损失。3.4 过程质量控制重点不同集中式光伏电气系统相对复杂，经常发生由于设备质量不达标而影响电站的安全稳定性，故要注重电气设备的选择、验收和安装调试过程的监督，特别要注意直流侧MC4插头的插接是否牢固、内部有无异物、直流端子是否压紧等问题；为便于运维人员长期驻场，大多集中式光伏电站建设有办公楼、生活楼等设施，如果施工单位土建力量不足会出现建筑物墙体开裂、下沉下陷的严重质量问题，因此需对土建施工中的隐蔽工程、深基坑作业、沉降观测点位等进行监督，避免出现“重电气轻土建”的问题。分布式光伏则需考虑建筑荷载问题。由于拟安装光伏的建筑物在设计和建设时未考虑其它附着物的情况，故在项目开工前需分析原始设计，确认建筑荷载余量是否满足工程建设，若余量不足，需委托设计院出具结构加固方案并实施后方可进行分布式光伏工程建设。此外，分布式光伏屋面防水也是要关注的问题，由于工商业厂房以彩钢瓦房屋面居多，其简易的结构使防水能力较差，故在方案设计时需充分考虑屋面防水方案或采用建筑光伏一体化（BIPV）技术等。4 结语以大基地项目建设为特色的集中式光伏工程和自发自用为特色的分布式光伏工程都是我国实现“双碳”目标和能源结构战略转型的重要支撑5，通过对比两种不同类型光伏电站工程建设的管理方法和管理重点，为光伏发电工程建设的安全、质量、进度、投资提供了参考，为社会经济绿色发展和生态环境持续改善提供了借鉴，以促进光伏发电实现更大规模、更高比例、更高质量的跃升发展。参考文献1董建庭.集中式光伏电站建设管理模式分析 J.节能,2020(8):29-30.2彭孝艳.光伏发电工程全过程项目管理路径分析 J.工程技术研究,2019(12):151-152.3 杨洪雷.分布式光伏工程建设管理浅析J.上海节能,2022(6):756-758.4高培玉.分布式太阳能光伏电站EPC建设风险管理研究 D.河北:华北电力大学,2015.5陈辉.大型领跑者光伏电站设计与优化研究 D.西安:西安建筑科技大学,2018.集中式光伏电站与分布式光伏电站工程建设管理方法的思考1723