虹橋高鐵太陽能光伏發(fā)電項目監(jiān)理的質(zhì)量控制

蟻建榕

上海建科工程咨詢有限公司 上海 200032

1.虹橋高鐵太陽能項目簡介

1.1 項目概況

高鐵車站位于交通核心區(qū)內(nèi)，為上海虹橋交通樞紐的重要組成部份，其東面為磁浮虹橋車站、規(guī)劃SN5路，西面有西交通廣埸、規(guī)劃SN4路，南北連接規(guī)劃核心區(qū)循環(huán)高架市政工程，地下有地鐵西站、出租車地下通道。主站屋建筑總面積224395平方米，南北輔樓合計17814平方米，無站臺柱雨棚為68842平方米。虹橋鐵路站房主體共五層：地下一層（含公交上客夾層）、站臺層（東西進(jìn)站廳）、設(shè)備夾層、高架進(jìn)站層、高架夾層一和高架夾層二，總建筑面積約24萬平方米（不含地下二層的地鐵工程、高架汽車匝道、地下出租車道、東側(cè)磁懸浮連接體）。

無站臺雨棚為鋼結(jié)構(gòu)，頂部標(biāo)高為16.7m，分為南北兩部分，總面積約6.88萬M2，扣除局部鐵軌部分露天井外，雨棚頂部面積約為6.1萬M2，使用年限為50年，結(jié)構(gòu)采用鋼結(jié)構(gòu)柱與三角形空間桁架組成的框架體系，建筑抗震設(shè)防類別為丙類，地震作用按基本抗震設(shè)防烈度計算，按7度采取抗震措施。在無站臺柱雨棚區(qū)頂部布置太陽能光伏電池組件，采用建筑一體化設(shè)計將其有機(jī)融入整體建筑之中，既能保證光伏電池組件正常受光，又不影響建筑的功能和總體效果。

上海位于北緯31度14分，東經(jīng)121度29分，屬北亞熱帶季風(fēng)區(qū)，年平均氣溫16.5℃，上?？拷覈喜康貐^(qū)，因此具有較長的光照時間，較強(qiáng)的光照強(qiáng)度，上海臨海的優(yōu)越性使其有較少的太陽光遮擋，能夠在不受干擾的狀態(tài)下充分發(fā)揮面積優(yōu)勢收集太陽能。其地理位置以及光照強(qiáng)度都使其成為了一個特別適宜進(jìn)行太陽能收集的地區(qū)。尤其適合采用太陽能光伏電池組件和雨棚結(jié)合的光伏建筑一體化設(shè)計。

太陽能是清潔的可再生資源，光伏發(fā)電是未來可再生資源利用的重要途徑，是國家鼓勵積極發(fā)展的新能源，也是鐵道部在新一輪鐵路客站建設(shè)中倡導(dǎo)使用的。本項目擬在虹橋鐵路客站主站樓兩側(cè)的雨蓬頂上建設(shè)6.6MWP的建筑一體化的光伏發(fā)電場，其裝機(jī)容量目前國內(nèi)乃至世界規(guī)模最大的光伏建筑一體化的太陽能發(fā)電場。

1.2 虹橋高鐵太陽能光伏并網(wǎng)發(fā)電安裝工程特點：

（1）本太陽能發(fā)電項目總裝機(jī)容量為6.687Mpa，逆變后的有功最大出力約5.7MW，整個項目將結(jié)合鐵路站房一次建成，太陽能光伏組件鋪設(shè)角度與雨棚頂部平行東西方向呈5%的坡度布置。北側(cè)雨棚共安裝電池組件11960塊，其中9塊不組串，總?cè)萘繛?346.28Kpa；南側(cè)雨棚共安裝電池組件11950塊，其中16塊不組串，總?cè)萘繛?341.52Kpa，合計電池組件安裝容量為6687.80Kpa，組件安裝總面積為46337m2。

（2）太陽能安裝結(jié)構(gòu)形式為高強(qiáng)T型轉(zhuǎn)接頭固定在屋面板主結(jié)構(gòu)檁條上，通過鋁合金鎖夾與上面的C型鋁合金檁條連接，檁條上鋪設(shè)鋁合金導(dǎo)槽，導(dǎo)槽上放置太陽能組件。組件與組件東西方向間隔22mm，南北方向間隔20mm，組件距離彩鋼板屋面高度設(shè)置約為200mm。

（3）太陽能電池板安裝在屋頂上需不定期進(jìn)行沖洗，總體設(shè)計在站臺雨棚上均預(yù)留了給水管接口，從預(yù)留接口處引接給水管道作為屋頂太陽能電池板沖洗水源。在屋頂敷設(shè)沖洗管道（采用PE管），并均勻布置沖洗龍頭，保證采用15米長水龍帶能覆蓋到所有太陽能電池板。

（4）無功補(bǔ)償室與中控室內(nèi)設(shè)置氣體消防系統(tǒng)，采用柜式氣體滅火裝置，具有自動、手動兩種啟動方式，滅火劑采用七氟丙烷氣體。

2.施工過程的監(jiān)理質(zhì)量全過程控制要點

2.1 施工準(zhǔn)備階段監(jiān)理控制要點：

2.1.1 審查施工單位資質(zhì)

在建設(shè)前期就要做到全面審查承擔(dān)站房太陽能光伏并網(wǎng)發(fā)電安裝工程的施工單位，對總承包方進(jìn)行嚴(yán)格審核之后，還要根據(jù)項目資質(zhì)要求對分包方實行細(xì)節(jié)的資質(zhì)審查工作，開工前還要確保通過監(jiān)理單位的專業(yè)化審查。

2.1.2 審查施工組織設(shè)計或施工方案

施工組織設(shè)計是決定此項目能否順利進(jìn)行的直接決定因素，因此在施工開始之前要絕對保證施工組織設(shè)計的可行性與先進(jìn)性，對其中重要技術(shù)進(jìn)行專業(yè)性論證檢查，相關(guān)審查單位要充分重視技術(shù)審查工作，在各類審查文件按要求簽署的前提下才能進(jìn)行施工。

2.1.3 預(yù)審、復(fù)審所需工程材料

監(jiān)理工程師對施工單位進(jìn)場材料供應(yīng)廠家等資料進(jìn)行審核，在確認(rèn)符合質(zhì)量控制要求后，審查進(jìn)場材料的相關(guān)質(zhì)保書、合格證明書、各項目檢測報告等資料符合要求后，才能預(yù)訂相關(guān)材料，且材料進(jìn)場后還要符合復(fù)核相關(guān)指標(biāo)是否與施工需求相適應(yīng)。

2.2 施工過程階段監(jiān)理控制要點：

2.2.1 設(shè)備材料檢查：

（1）開工前對到達(dá)現(xiàn)場的設(shè)備和材料進(jìn)行數(shù)量清點和外觀質(zhì)量檢查。

（2）對現(xiàn)場可能使用的電動、氣動、手動工具進(jìn)行檢查，對所用的拖線板、插座、線纜、氣管等可能造成人身和設(shè)備安全隱患的部位進(jìn)行檢查。

（3）對到達(dá)現(xiàn)場的材料進(jìn)行數(shù)量、外觀、型號、規(guī)格是否符合設(shè)計要求。

（4）開箱檢驗：設(shè)備的合格證、說明書、附件、備件完好齊全。

（5）對光伏組件等關(guān)鍵設(shè)備進(jìn)行第三方檢測，委托第三方權(quán)威機(jī)構(gòu)對組件性能進(jìn)行抽檢。

2.2.2 系統(tǒng)安裝前的驗核標(biāo)準(zhǔn)

1、按規(guī)定已審查合格的設(shè)計指標(biāo)手續(xù)；

2、已核驗的施工組織文件；

3、清整合格的符合施工要求施工場地；

4、現(xiàn)場水電、場地、道路等條件能滿足正常施工需要；

5、預(yù)留預(yù)埋條件、設(shè)施應(yīng)符合設(shè)計圖紙要求，并已驗收合格；

2.2.3 做好建筑物的保護(hù)工作，施工過程不得破壞建筑物的承載指標(biāo)。保證施工后建筑物的永久荷載仍在安全荷載范圍內(nèi)。

2.2.4 光伏組件安裝完成后，應(yīng)采取保護(hù)措施，再進(jìn)行電氣和通信等的施工。

2.2.5 光伏發(fā)電系統(tǒng)施工安全要求

1、發(fā)電系統(tǒng)各部分在運輸及施工過程都要進(jìn)行嚴(yán)格保護(hù)，尤其晶體硅光伏組件的背面不得受到任何碰撞和重壓；

2、光伏發(fā)電系統(tǒng)施工時，應(yīng)有保障施工人員人身安全的措施；不得出現(xiàn)人身傷亡事故，安全責(zé)任承包方應(yīng)在整個施工期承擔(dān)。

3、光伏發(fā)電系統(tǒng)施工時，應(yīng)做好安全圍護(hù)措施，保證吊裝機(jī)械和吊件不與周圍建筑和公共設(shè)施碰撞；

4、光伏組件的輸出電纜不得非正常短路；

5、光伏組件在安裝時應(yīng)注意防止電擊危險；

6、不得站在光伏組件玻璃面上作業(yè)；

7、吊裝光伏組件時，其底部應(yīng)襯墊木。

2.2.6 光伏組件安裝

1、現(xiàn)場安裝流程

安裝順序框圖

根據(jù)設(shè)計的圖紙，確定太陽能板的安裝區(qū)域，確定具備安裝條件，將與施工無關(guān)的雜物清理干凈。

光伏組件之間的連接方式，應(yīng)符合設(shè)計規(guī)定；

光伏組件的排列連接應(yīng)固定可靠，外觀應(yīng)整齊；

光伏組件周邊的防雨連接結(jié)構(gòu)必須嚴(yán)格施工，不得漏水、漏雨，外表必須整齊美觀。

架空在屋面上的光伏組件與屋面間宜留有＞50mm的通風(fēng)間隙；

2.3 檢測和調(diào)試

2.3.1 檢測前準(zhǔn)備

檢測光伏發(fā)電系統(tǒng)前應(yīng)檢查下列內(nèi)容：

接線箱、逆變器、并網(wǎng)保護(hù)系統(tǒng)和變壓器等設(shè)備，接頭無銹蝕、松動，結(jié)構(gòu)和電氣連接正確和完整，無功能衰退等缺陷；應(yīng)確認(rèn)光伏組件的連接可靠、極性正確，線路連接滿足設(shè)計要求，光伏組件無遮擋、向陽面清潔；安裝使用條件應(yīng)符合設(shè)備使用說明書和相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)程的規(guī)定。

2.3.2 檢測光伏發(fā)電系統(tǒng)時應(yīng)注意：

1、日照和風(fēng)力穩(wěn)定，光伏方陣接受光照時段較好。

2、暴露在明亮環(huán)境下，光伏發(fā)電系統(tǒng)應(yīng)能產(chǎn)生電壓，測量時應(yīng)注意安全，防止電擊；

3、應(yīng)依次分級測量各光伏組件串、方陣、直流母線、交流側(cè)和整個光伏發(fā)電系統(tǒng)；應(yīng)在確定前級工作正常后，再測量后級；

4、檢測設(shè)備的重復(fù)性和準(zhǔn)確度等技術(shù)性能，應(yīng)優(yōu)于光伏發(fā)電系統(tǒng)本身的記錄檢測設(shè)備的性能，并符合光伏發(fā)電系統(tǒng)的設(shè)計技術(shù)指標(biāo)的要求；

5、光伏發(fā)電系統(tǒng)運行前，其檢測應(yīng)記錄詳細(xì)，應(yīng)形成有效的記錄并存檔。

6、 測量中發(fā)現(xiàn)開路電壓、短路電流值異常時，應(yīng)分段檢查，排除故障。

2.3.3 安全性檢測

1、對光伏發(fā)電系統(tǒng)和控制器接口進(jìn)行耐雷電流、電壓試驗

2、在無光照的條件下，短接光伏方陣輸出端，測量輸出端與接地端的絕緣電阻（R),測試結(jié)果應(yīng)符合R＞=40（M。m2)/光伏組件總面積（m2)。

2.3.4 系統(tǒng)調(diào)試

1、光伏發(fā)電系統(tǒng)的調(diào)試應(yīng)由具有相應(yīng)資質(zhì)的專業(yè)機(jī)構(gòu)和人員負(fù)責(zé)；

2、光伏發(fā)電系統(tǒng)的調(diào)試步驟應(yīng)為：先調(diào)試光伏組件串，調(diào)試合格后再依次調(diào)試光伏方陣、光伏發(fā)電系統(tǒng)直流側(cè)和整個并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)，直至合格。

3、光伏發(fā)電系統(tǒng)設(shè)備投入試運行后，應(yīng)由專業(yè)技術(shù)人員連續(xù)監(jiān)測72小時，監(jiān)測并記錄設(shè)備運行參數(shù)均符合設(shè)計規(guī)定要求。

2.3.5 并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)電能質(zhì)量測試

對光伏發(fā)電系統(tǒng)電能質(zhì)量進(jìn)行測試，包括：工作電壓和頻率測試、電壓波動和閃變測試；諧波和波形畸變測試；功率因數(shù)測試；三相輸出電壓不平衡度測試；輸出直流分量測試。

使用交流凈化電源進(jìn)行電網(wǎng)保護(hù)功能檢測。按照《光伏發(fā)電系統(tǒng)并網(wǎng)技術(shù)要求》（GB/T19939)的指標(biāo)要求，測量并網(wǎng)系統(tǒng)保護(hù)裝置的動作值和動作時間，確定其符合相關(guān)指標(biāo)要求。

2.4 工程驗收交付

2.4.1 工程驗收

1、工程驗收要遵循嚴(yán)格的驗收流程，驗收時為保證驗收質(zhì)量要進(jìn)行分階段分類驗收，如施工時的中間驗收工作，隱蔽工程的重點驗收工作都要進(jìn)行實際記錄，最后做好全面的竣工驗收工作。

2、做好隱蔽工程驗收計劃，隨工程進(jìn)度實時驗收，針對這一建設(shè)工程隱蔽工程內(nèi)容大致可歸納如下：

各類預(yù)埋件，尤其重要部位所需要安置的預(yù)埋件；

基座等重要埋設(shè)部位，承擔(dān)受力的支架、光伏類構(gòu)件等都要充分重視與主體結(jié)構(gòu)之間有效連接處的施工質(zhì)量；

各類重要埋設(shè)構(gòu)件與建筑物中主體結(jié)構(gòu)連接處的封口工程；

光伏發(fā)電系統(tǒng)的防雷、接地連接節(jié)點；

封閉空間內(nèi)敷設(shè)的管道與電氣管線等。

3、光伏發(fā)電系統(tǒng)驗收前應(yīng)將工程現(xiàn)場清理干凈。

4、分項工程驗收應(yīng)由建設(shè)單位項目技術(shù)負(fù)責(zé)人邀請不同組織進(jìn)行統(tǒng)一驗收，既要邀請監(jiān)理工程師，還要邀請了解技術(shù)背景的相關(guān)施工技術(shù)管理人員。

分項工程驗收宜根據(jù)工程施工特點分期進(jìn)行。

限定下列工序，必須在前道工序驗收合格后才能進(jìn)入后道工序的施工：

1 ）在屋面光伏發(fā)電系統(tǒng)施工前，進(jìn)行屋面防水工程的驗收；

2 ）在光伏組件安裝就位前，進(jìn)行支架、框架的驗收；

3 ）在隱蔽工程隱蔽前，進(jìn)行施工質(zhì)量驗收；

2.4.2 竣工驗收

1、驗收時既要保證各分項工程質(zhì)量，工程運行質(zhì)量，還要保證工程資料符合驗收標(biāo)準(zhǔn)。

2、做好驗收記錄，還要有負(fù)責(zé)人員進(jìn)行簽字，否則無法確認(rèn)生效。

3、首先驗收主體要全面，只有參與施工的各個單位統(tǒng)一確認(rèn)的驗收文件才有效。且驗收資料要全面，從材料進(jìn)場，到施工質(zhì)量監(jiān)督，隱蔽工程驗收以及竣工后各時間節(jié)點簽署的驗核文件都要齊全。

4、移交各類施工資料文件

移交資料文件要做到流程合格，文件完備，并且文件要進(jìn)行整理，所有需要編號的文件要進(jìn)行統(tǒng)一編號：

1）從開工至竣工所發(fā)生的所有質(zhì)量記錄；

2）與建成的實體工程完全一致的竣工圖；

3）所有設(shè)計變更通知單；

4）建材與系統(tǒng)部件所有出場質(zhì)量合格證以及進(jìn)場后的驗收合格證；

5）在實際工程中代替建材與系統(tǒng)部件的材料更替記錄；

6）驗收時所進(jìn)行的工程試驗所生成的報告；

7）工程設(shè)計變更處的施工記錄文件；

8）施工缺陷處理記錄表；

9)介紹光伏發(fā)電系統(tǒng)的說明性文件與操作性文件、使用操作手冊

10)售后服務(wù)資料，質(zhì)量保修責(zé)任書

11）系統(tǒng)整體維護(hù)方案

12）運行維護(hù)資料

以上幾項技術(shù)文件及圖紙，承包方均需提供三套。

5、移交

移交手續(xù)的確定做好各方面的驗收工作，如對分項工程的質(zhì)量檢測，各種質(zhì)量檢測文件的資料整理，還要按照使用要求進(jìn)行試運行，還要邀請項目施工各參與方皆簽署相關(guān)驗收文件后才可確認(rèn)工程移交。

3.結(jié)論

雖然施工單位的施工資質(zhì)是整個工程質(zhì)量的決定性因素，但是監(jiān)理單位能夠保證施工單位充分利用資源，發(fā)揮建設(shè)潛力，是督促質(zhì)量，檢測質(zhì)量的重要組織。在實際監(jiān)理中既要保證工作的全面性，條理性，還要做到對認(rèn)真細(xì)致，還要不斷總結(jié)經(jīng)驗，善于探討工程質(zhì)量監(jiān)理中存在的一些問題，才能使工程質(zhì)量達(dá)到預(yù)期效果。