海上光伏發(fā)電施工是一個涉及多個技術(shù)和管理層面的復(fù)雜過程。需要對目標(biāo)海域進行詳細的勘察,確定最佳的安裝位置和角度,以最大化太陽能的捕獲效率。根據(jù)勘察結(jié)果設(shè)計光伏板的布局,確保它們能夠有效地接收到陽光。選擇合適的材料和技術(shù)來構(gòu)建光伏板和支撐結(jié)構(gòu),同時考慮到海洋環(huán)境對材料的影響。在安裝過程中,必須嚴格遵守安全規(guī)范,確保工作人員的安全,并采取適當(dāng)?shù)姆栏g措施保護設(shè)備。進行系統(tǒng)調(diào)試和測試,確保發(fā)電系統(tǒng)的穩(wěn)定運行,并進行定期維護和檢查以確保長期效能。
一、施工準備
- 設(shè)備、材料和人員準備
- 需要準備施工所需的各種設(shè)備,如水上打樁機、導(dǎo)桿、柴油錘、電焊機等,同時準備好預(yù)制鋼管、混凝土、鋼筋、水泥等材料,組織好施工人員,包括技術(shù)人員、操作人員等。這是施工的基礎(chǔ)保障,只有設(shè)備、材料齊全且人員到位,施工才能順利開展。
- 施工計劃和安全措施制定
- 制定詳細的施工計劃,明確各個施工階段的任務(wù)、時間安排等。例如,在中核田灣200萬千瓦灘涂光伏項目中,要規(guī)劃好海上部分光伏發(fā)電場區(qū)建設(shè)、陸地架空廊橋建設(shè)、陸上升壓變電站建設(shè)以及儲能站建設(shè)等的順序和時間節(jié)點。同時,制定安全措施至關(guān)重要,包括對作業(yè)人員的安全防護、設(shè)備保養(yǎng)和維護以及施工過程中的安全措施等,如在海上施工時,要防止人員落水,保障設(shè)備在水上的穩(wěn)固性等。
二、現(xiàn)場勘測與測量
- 確定施工區(qū)域
- 要對海上光伏發(fā)電場區(qū)域進行現(xiàn)場勘察,確定合適的施工海域。例如,全國最大海上光伏項目選址于連云港市連云區(qū)田灣核電站已確權(quán)的溫排水海域,充分考慮了海域的多種因素,如與核電站的關(guān)系、海洋環(huán)境等。
- 測量相關(guān)參數(shù)
- 進行現(xiàn)場測量以確定樁基位置、樁位高和樁長等參數(shù)。這些參數(shù)對于后續(xù)的鉆孔、打樁等工序至關(guān)重要,準確的參數(shù)能確保樁基的穩(wěn)固性和整個光伏發(fā)電設(shè)施的安全性。
三、基礎(chǔ)打樁施工
- 鉆孔(部分方式)
- 如果采用鉆孔的方式,可使用挖掘機或其他專用設(shè)備進行現(xiàn)場鉆孔,要確保樁孔尺寸符合設(shè)計要求。不同的設(shè)計方案可能對樁孔的直徑、深度等有不同的規(guī)定,這取決于光伏設(shè)施的規(guī)模、所在海域的地質(zhì)條件等因素。
- 預(yù)制管樁施工
- 材料準備:準備預(yù)制鋼管、混凝土、鋼筋、水泥等材料及所需工具。
- 鋼管切割和加工:根據(jù)設(shè)計要求,將預(yù)制鋼管進行切割和加工,一般鋼管長度為9 - 12米,外徑和內(nèi)徑根據(jù)設(shè)計要求而定。
- 混凝土配合比設(shè)計:由專業(yè)人員進行混凝土配合比設(shè)計。
- 鋼筋加工和焊接:根據(jù)設(shè)計要求,對預(yù)制鋼管的加勁筋等鋼筋進行加工和焊接。
- 鋼管預(yù)埋:將預(yù)制鋼管通過船上吊裝設(shè)備預(yù)埋到海底,保持位置垂直。
- 砼澆筑:在鋼管上開始澆筑砼,澆筑厚度根據(jù)設(shè)計要求而定。
- 維護養(yǎng)護:開始維護、養(yǎng)護,保證砼的質(zhì)量,防止開裂和出現(xiàn)滲水現(xiàn)象。最后施工完畢后要及時清理現(xiàn)場,恢復(fù)原樣。
- 水上打樁機導(dǎo)桿柴油錘打樁(部分方式)
- 前期準備
- 確定施工現(xiàn)場,應(yīng)根據(jù)具體的設(shè)計方案并結(jié)合現(xiàn)場實際情況,選擇合適的施工現(xiàn)場;準備所需的材料和設(shè)備,如水上打樁機、導(dǎo)桿、柴油錘、基礎(chǔ)預(yù)制管樁、繩索、電焊機、鋼筋等;制定安全施工方案,包括作業(yè)人員的安全防護、設(shè)備保養(yǎng)和維護以及施工過程中的安全措施等。
- 施工流程
- 安裝水上打樁機及導(dǎo)桿:根據(jù)現(xiàn)場實際情況,選擇合適的打樁機型號,并將打樁機駁運至施工現(xiàn)場;將打樁機通過繩索等方式穩(wěn)固在水上,保證其安全運行;通過合適的方式安裝導(dǎo)桿,確保導(dǎo)桿垂直于水平面,并與打樁機連接可靠。
- 進行基礎(chǔ)預(yù)制管樁的打樁:根據(jù)設(shè)計要求,確定基礎(chǔ)預(yù)制管樁的位置和數(shù)量;將預(yù)制好的基礎(chǔ)管樁通過繩索等方式運送至施工現(xiàn)場,并垂直于水平面安裝好;用柴油錘作為打樁工具,通過放置在導(dǎo)桿上并錘擊基礎(chǔ)預(yù)制管樁的方式進行打樁,打樁深度應(yīng)根據(jù)設(shè)計要求進行控制;當(dāng)需要更換基礎(chǔ)預(yù)制管樁時,要將原有的管樁進行切割,并用電焊機將新的管樁與原有的結(jié)構(gòu)連接好,確保整體穩(wěn)固可靠。
- 進行鋼筋骨架的加固:根據(jù)設(shè)計要求,在基礎(chǔ)預(yù)制管樁上進行鋼筋骨架的加固;對于需要仰面施工的鋼筋,可采用懸掛式吊床施工,確保安全、高效;在鋼筋骨架加固完成后,進行必要的搶筋和混凝土澆筑,待混凝土達到規(guī)定的強度后進行拆模。
- 清理施工現(xiàn)場:將打樁機及導(dǎo)桿等設(shè)備拆除并運回工地;清理施工現(xiàn)場,保證現(xiàn)場干凈整潔。
- 前期準備
四、光伏組件安裝
- 安裝方式
- 海上浮筏安裝:光伏電池板被安裝在浮筏上,浮筏漂浮在海面上。這種方式施工簡便,可以適應(yīng)不同深度的海域,同時能夠減少光伏電池板受到海底環(huán)境的影響。
- 海底固定式安裝:光伏電池板被安裝在海底的支撐結(jié)構(gòu)上,通常是鋼柱或混凝土樁。這種方式穩(wěn)定性高,可以在惡劣的海洋環(huán)境中工作,但施工過程相對復(fù)雜。
- 海上風(fēng)電與光伏混合安裝:一些項目將海上風(fēng)電和光伏發(fā)電結(jié)合在一起,采用混合安裝方式,風(fēng)力渦輪機和光伏電池板共享支撐結(jié)構(gòu),充分利用海上資源,有助于提高海上能源的綜合效益,減少基礎(chǔ)設(shè)施投資。
- 海上光伏兼具兼浮式和固定式:將浮式和固定式光伏結(jié)合在一起,光伏電池板的一部分被安裝在浮筏上,而另一部分則被安裝在海底固定結(jié)構(gòu)上,這種方式兼具浮式和固定式的優(yōu)點,能夠適應(yīng)不同的海洋環(huán)境。
- 布局方式
- 單排布局:適用于狹窄的海域。
- 雙排布局:可以提高光伏電池板的利用率。
- 多排布局:適用于寬闊的海域,提供更大的發(fā)電容量。
五、電纜布設(shè)
- 電纜選擇
- 在海上環(huán)境中,電纜需要具備耐腐蝕性、耐水性和可靠性等特性。要根據(jù)海上光伏發(fā)電系統(tǒng)的要求,選擇合適的電纜類型,以確保電力能夠高效傳輸。
- 布設(shè)方式
- 電纜需要連接光伏電池板和電力輸送系統(tǒng),在布設(shè)時要考慮海洋環(huán)境因素,如海浪、海流等對電纜的影響,合理規(guī)劃電纜的走向和鋪設(shè)深度等,以保障電力傳輸?shù)姆€(wěn)定性和安全性。
六、環(huán)境保護措施
- 施工過程中的環(huán)保措施
- 使用環(huán)保材料和設(shè)備,如采用環(huán)保型的混凝土、鋼材等材料,選擇低污染的施工設(shè)備。在施工現(xiàn)場設(shè)置沉淀池和吸油棉等設(shè)施,減少對海洋環(huán)境的污染。例如,在海上光伏發(fā)電基礎(chǔ)打樁施工過程中,防止油污泄漏到海水中,避免對海洋生物造成危害。
- 運營期的環(huán)??紤]
- 在海上光伏電站運營期間,也要注意對海洋生態(tài)環(huán)境的保護,例如避免對海洋生物的棲息地造成破壞,減少對海洋鳥類飛行路線的干擾等。同時,對于可能產(chǎn)生的廢棄物要進行合理處理,防止對海洋環(huán)境造成二次污染。
海上光伏施工中遇到的技術(shù)難題
海上光伏施工的環(huán)保創(chuàng)新方法
海上光伏電站的運維管理策略
海上光伏施工安全防護措施