光伏發電EPC總承包項目綜合設計與施工管理分析

中國能源建設集團安徽省電力設計院有限公司 湯 磊

1 項目概述

麻城市多能互補百萬千瓦新能源基地項目位于湖北省麻城市，地跨鐵門崗鄉、中館驛鎮等區域，總規劃容量達1300MW，由中國電力國際發展有限公司和麻城市能源投資開發有限公司共同投資約71.6億元成立，分為三期進行建設。一期建設容量為400MW，采用540～550Wp 光伏組件，225/228kW 組串式逆變器等設備完成太陽能向電能的轉換，經3150kVA 箱變升壓后，通過35kV 集電線路匯集至新建500kV 升壓站，由新建500kV 送出線路接入大別山電廠500kV 配電裝置，通過大別山電廠送出通道將電能輸送至電網。一期工程現已順利完工，實際施工面積約0.543km2，實際并網59.6MW，通過對綜合設計的優化以及施工管理的加強提升了資源利用率，達成了降本增效的目標。麻城市多能互補百萬千瓦新能源基地項目總平面布置如圖1所示。

圖1 麻城市多能互補百萬千瓦新能源基地項目總平面布置

2 光伏發電EPC 總承包項目特點

光伏發電技術屬于電力行業的前沿發電技術，發展時間相對較短，技術層面還存在不完善之處，對設備的要求也更加嚴格。因此光伏發電EPC 總承包項目需要將相當大一部分資金都投入光伏元件的購買之上，再加上光伏支架、逆變器等輔助設備的購入，麻城市多能互補百萬千瓦新能源基地項目中光伏建材的采購成本占施工成本的近80%。

相較于傳統的發電站項目，光伏發電EPC 總承包項目的施工工期相對較短，麻城市多能互補百萬千瓦新能源基地這樣大規模的能源基地，一期建設從實際開工到最終竣工也只花費了不到6個月，驗收完成后即可投入生產，不僅能減少了人力、資源等方面的投入，而且能夠提升相關企業的資金收益，提升企業的競爭力，同時解決當地就業問題，帶動區域經濟的發展。

太陽能是相對穩定，易于獲取與利用的可再生能源，光伏發電的原理是將太陽能轉化為社會生產與群眾生活必需的電能。但光伏發電項目的施工過程中需要大量光伏元件與相關設備的支持，架設光伏支架的工作量也相對較大，因此施工作業較為困難[1]。

3 光伏發電EPC 總承包項目綜合設計要點

3.1 光伏組件設計

光伏電池板是將太陽能轉化為電能的重要光伏組件，其正常工作需要陽光的穩定、持續照射，且要保證照射面積。因此光伏電池板傾角的設計將直接影響到對太陽能的利用效率，因此在設計其傾角時需要綜合考慮多方面的影響因素。設計者需要獲取項目所在區域的長期光照、氣候等信息，并計算不同時間段的太陽照射角度與輻射量變化，形成相關統計圖表，計算出角度的變化范圍，并結合太陽照射角度的變化形成光伏電池板的角度變化規律。

類似麻城市多能互補百萬千瓦新能源基地的大型地面光伏電站在排布光伏組件時需要關注排布方式的選擇與設計，不僅會影響到光伏電站的面積需求，而且也很大程度上影響建材的用量以及成本的投入，同時影響光伏電站的發電效率。因此為了保證光伏陣列的電能轉化效率，需要在精確工程計算的基礎上對光伏組件進行陣列排布，綜合采用多元化的排列方式，盡可能簡化線路連接，降低施工難度，同時保證對土地資源與自然光照的充分利用[2]。

3.2 施工平面設計

施工平面是光伏發電EPC 總承包項目建設過程中主要的場地，想要為項目建設提供良好的施工環境，就需要重視施工平面的設計，盡可能滿足施工需求以及施工人員的生活需求。

首先要做好臨時水電的設置。水資源的獲取可以采用現場打井的方式，直接滿足施工用水需求，施工用電則可以由供電局提供指定接入變壓器，作為施工用電的主要來源，為防備突發情況，各標段勞務班組還應當根據實際需求配備柴油發電機。

其次要優化物料堆場的設置。由于光伏發電EPC總承包項目通常處于較為偏僻空曠的地區，且施工的范圍相對較大，因此物料應當集中堆放于特定地點，并進行統一管理。物料堆場位置的選擇需要遵循經濟性原則，同時與施工場地的實際情況相契合。如果施工場地周邊存在適宜地點，則可以作為物料堆場，方便材料的運輸與管理；如不存在適宜地點，也可以將物料存放于周邊鄉鎮，派遣專人進行管理，并在施工場地周邊設置用于物料周轉的小型倉庫。

另外，相關人員在設計施工平面時還需要考慮到施工場地的排水問題，合理安排排水設施，一方面用于排放與處理施工產生的污水與廢水，另一方面也是考慮到面對雨季強降水時的排水問題，避免雨水的匯聚與滲透對光伏元件造成破壞[3]。施工現場的排水可以充分借助自然地勢開挖排水溝，與道路兩旁的排水邊溝形成綜合排水體系，對降水進行疏導與引流，防止積水沖刷光伏組件與功能設施。

4 光伏發電EPC 總承包項目施工管理策略

4.1 重視工程圖紙的設計與審核

光伏發電EPC 總承包項目工程圖紙的編制效果會對項目最終的施工效果產生影響，因此項目的施工管理需要重視工程圖紙的設計與審核工作。光伏發電項目設計階段的流程如圖2所示，在具體的設計工作開始之前，還需要進行現場勘查、電力協調等前期準備工作，同時在初步設計的基礎上進行招標。在開始工程圖紙的設計工作之前，設計人員必須前往施工場地進行實地考察與調研，一方面了解施工場地周邊的環境與地質條件，另一方面需要對當地氣候與水文條件進行調研。在充分實地調研基礎上完成的工程圖紙設計能夠保證精確性與適應性，為項目的落實提供指導并進行規范。

圖2 光伏發電項目設計階段流程

另外，建筑企業還應當組建工程設計圖紙的專門審核團隊，成員由項目管理者、光伏發電領域的專家與技術人員以及經驗豐富的施工人員組成，從項目管理、技術實現、施工落實等角度對設計圖紙進行審核，指出其中存在的問題，為設計者的修改提供方向指引。除此之外，審核組成員還可以對圖紙中的設計進行提問，要求設計者進行講解，闡釋設計的原因與目的，為設計團隊與施工團隊的交流提供媒介，幫助施工團隊理解設計團隊的設計理念，同時設計團隊也能通過施工團隊的反饋提升設計的可行性。

4.2 完善施工管理制度

為提升光伏發電EPC 總承包項目的施工管理效果，管理者需要完善施工管理制度。在光伏發電EPC 總承包項目施工開始之前需要結合項目的內容、標準、特點與原則對現有的施工管理制度進行更新與優化。管理者還需要配合建立意見反饋制度，在施工制度落實的過程中收集施工人員與管理人員的意見，對管理制度進行動態優化。管理者還需要建立與管理制度緊密結合的獎懲制度，提升項目的管控力度，轉變施工人員對施工管理制度的認知與態度。

其次，管理人員還應當關注施工管理制度的落實，及時排查并處理項目施工中暴露出的問題、隱患與疏漏，并對施工進度作出合理的調控，充分彰顯施工管理制度的價值，形成科學有效的管理局面。

4.3 進行全過程施工管理

光伏發電EPC 總承包項目有著復雜程度高，建設難度大的特點，因此管理者想要優化項目的施工管理，不僅需要完善施工管理制度，還應當轉變管理的理念與方法，進行全過程施工管理。

首先，光伏發電EPC 總承包項目的建設方在與承包方簽訂合同時，需要在合同條款中對全過程項目管理相關的內容作出明確規定，對管理范圍、管理主體以及具體的施工技術、施工順序等管理內容作出要求[4]。其次，在光伏發電EPC 總承包項目的前期準備過程中，管理人員不僅需要加強對工程圖紙的審核，提升工程策劃水平，盡可能排除外界環境因素的干擾，還需要加強對工程材料采購的管理。在這一過程中，管理人員應當結合項目的實際情況、建設單位的要求以及國家的相關規定制定合理的采購方案。

4.4 強化施工現場管理

施工現場管理是光伏發電EPC 總承包項目施工管理的重要組成部分，也是管理效果最直觀的體現，因此管理者應當強化施工現場管理。

首先，管理者應當靈活安排施工作業。光伏發電EPC 總承包項目施工的效率與質量會受到外部環境與氣候因素，以及交叉施工現狀的負面影響，導致施工進程放緩。因此施工現場的管理人員應當分析各施工項目的具體情況，發現出現問題的施工項目時，需要第一時間明確問題情況與處理措施，如果無法第一時間解決問題，就應當將施工人員分配到其他項目，保障整體的工作進度。另外現場管理人員應當加強對項目工序的了解，明確其需求與特點，靈活安排工序，在保障施工效率的同時盡可能排除外界因素干擾。另外，光伏發電EPC 總承包項目各施工工序之間還有可能相互影響，因此對問題處理的及時性提出了更高的要求，需要通過科學的信息反饋與傳遞機制，要求施工人員開始施工之前檢查上一工序的完成質量，發現問題及時進行反饋與追溯，將問題解決于萌芽階段。

5 結語

綜上所述，光伏發電EPC 總承包項目有著設備采購成本高、施工流程復雜，施工工期短的特點，建設難度相對較大。因此想要保證項目的施工效率與質量，就應當關注光伏組件設計與施工平面設計等綜合設計要點，同時加強施工管理，重視工程圖紙的設計與審核，完善施工管理制度，進行全過程施工管理，強化施工現場管理。