光伏电站施工过程中的质量控制措施探讨

王良友 王新

中国建筑第二工程局有限公司 北京 100000

摘要: 摘要:光伏电站施工质量直接关系到电站的发电效率、运行安全性和使用寿命。本文聚焦光伏电站施工过程中的质量控制,首先分析施工中常见的质量问题,如基础施工缺陷、设备安装误差、电气连接故障等,随后从前期准备、关键环节管控、质量验收等方面提出针对性的质量控制措...
  • DOI:

    10.13738/j.cnki.acc.qklw60536

  • 专辑:

    科学Ⅰ辑;信息科技

  • 专题:

    信息、科学;综合科技

  • 分类号:

    G90;N92

摘要:光伏电站施工质量直接关系到电站的发电效率、运行安全性和使用寿命。本文聚焦光伏电站施工过程中的质量控制,首先分析施工中常见的质量问题,如基础施工缺陷、设备安装误差、电气连接故障等,随后从前期准备、关键环节管控、质量验收等方面提出针对性的质量控制措施,旨在为光伏电站施工质量提升提供实践指导,保障光伏电站的长期稳定运行。

关键词:光伏电站;施工过程;质量问题;控制措施

1引言

在能源转型与 “双碳” 目标的推动下,光伏电站建设规模持续扩大。施工阶段作为光伏电站全生命周期的关键环节,其质量控制水平决定了电站能否达到设计发电能力和运行年限。当前,部分光伏电站因施工质量问题,出现基础沉降、组件损坏、发电效率不达标等现象,不仅增加运维成本,还缩短了电站寿命。因此,深入探讨光伏电站施工过程中的质量问题及控制措施,对提高光伏项目建设质量、推动行业规范化发展具有重要意义。

2光伏电站施工过程中的质量问题

2.1 基础施工质量问题

基础是光伏电站的承载核心,常见质量问题包括:地基处理不当导致的基础沉降,如软土地基未进行换填或加固,引发支架倾斜;混凝土基础强度不足,因水泥标号不符、配合比错误或养护不到位,导致抗压强度低于设计值(如 C30 混凝土实际检测强度仅为 C25);基础定位偏差,轴线偏离设计位置超过 50mm,或顶面高程误差过大,影响支架安装精度。此外,在丘陵或山地地形中,基础边坡防护不足易引发滑坡、坍塌,威胁整个电站结构安全。

2.2 设备安装质量问题

光伏组件安装常见问题有:组件隐裂,多因搬运时碰撞、安装时过度紧固夹具导致,隐裂会降低组件转换效率,甚至引发热斑效应;组件倾角偏差,超出设计值 ±1°,导致受光面积减少,年发电量损失可达 3%-5%;支架安装不平整,平面度误差超过 5mm,造成组件受力不均,加速边框老化。逆变器安装问题包括:通风不良导致散热效率低,影响运行稳定性;与组件串的电缆连接长度超过 50m,线损增加 10% 以上。

2.3 电气系统质量问题

电气连接是光伏电站安全运行的关键,常见问题包括:电缆接头压接不牢固,接触电阻过大,运行中发热导致绝缘层老化,甚至引发火灾;接地系统不合格,接地电阻超过 4Ω,无法有效泄流,增加雷击损坏设备的风险;并网线路谐波含量超标,因逆变器调试不当或电缆选型错误,导致谐波含量超过 5%,影响电网稳定性。此外,电缆敷设时未穿管保护,在土壤腐蚀或机械碾压下出现绝缘破损,易造成短路故障。

2.4 施工管理问题

施工管理疏漏也会引发质量隐患,如:材料进场验收不严,使用不合格组件(如转换效率低于标称值 2 个百分点)或老化电缆;施工人员操作不规范,未经培训的工人违规安装组件或接线;工序衔接混乱,如基础未达到设计强度即进行支架安装,导致基础变形。同时,部分项目为赶工期,压缩必要施工步骤(如混凝土养护时间不足 7 天),进一步加剧质量风险。

3光伏电站施工过程中的质量控制措施

3.1 前期准备阶段的质量控制

3.1.1 技术交底与方案优化

施工前组织设计、监理、施工单位进行技术交底,明确关键工序质量标准,如基础混凝土强度、支架安装精度等参数。针对复杂地形(如山地、湿地),优化施工方案:软土地基采用碎石换填 + 灰土挤压桩处理,提高地基承载力;丘陵地区采用阶梯式基础设计,减少边坡开挖面积。同时,制定应急预案,如暴雨天气的基础排水措施、大风天气的组件临时固定方案。

3.1.2 材料与设备质量管控

建立严格的材料进场验收制度:光伏组件需提供出厂检测报告,现场抽样进行 EL 检测(无隐裂、断栅)和电性能测试(开路电压偏差≤±2%);电缆、连接器等电气材料需符合国家标准,绝缘电阻检测≥10MΩ;混凝土原材料需查验水泥标号、砂石级配,按批次进行强度试验。设备安装前进行外观检查和功能测试,如逆变器需进行空载试运行,确保风扇、通讯模块正常工作。

3.2 关键施工环节的质量控制

3.2.1 基础施工控制

地基处理时,根据地质勘察报告选择合适方案:岩石地基采用爆破或机械凿岩,确保基础嵌入岩层深度≥0.5m;软土地基采用塑料排水板堆载预压,减少工后沉降。混凝土基础施工中,严格控制配合比(按设计配比计量砂石、水泥、水),采用机械振捣确保密实,覆盖薄膜养护不少于 14 天,养护期间定期检测强度,达标后方可进行下道工序。基础定位采用全站仪放样,轴线偏差控制在 30mm 内,顶面高程误差≤10mm,每完成 50 个基础进行一次复核。

3.2.2 设备安装控制

组件安装前清理表面污渍,搬运时使用专用支架避免碰撞;安装时采用水平仪校准支架,平面度误差控制在 3mm 内,组件倾角通过角度仪实时监测,偏差不超过 ±0.5°。组件夹具紧固力矩按规范执行(如铝合金边框夹具力矩为 8-10N・m),避免过紧或过松。逆变器安装选择通风良好区域,与组件串的电缆长度控制在 40m 内,减少线损;安装后进行密封性检测,确保 IP 防护等级符合设计要求(户外设备≥IP65)。

3.2.3 电气系统控制

电缆接头采用液压钳压接,压接后测量接触电阻(≤50μΩ),并套上绝缘热缩管;接地系统采用铜包钢接地极,焊接长度≥6 倍直径,回填时掺入降阻剂,确保接地电阻≤4Ω。并网前进行电气性能测试:绝缘电阻测试(电缆与地之间≥10MΩ)、直流侧电压平衡测试、逆变器谐波检测(总谐波畸变率≤5%)。电缆敷设时穿 PE 管保护,埋深≥0.8m,转弯处设置弯管,避免过度弯曲导致绝缘破损。

3.3 施工过程的监督与验收

3.3.1 建立 “三检制” 与旁站监理

实行施工单位自检、班组互检、项目部专检的 “三检制”,每道工序验收合格后方可进行下道工序。监理单位对关键环节实施旁站,如混凝土浇筑、组件串接线、接地系统焊接等,留存影像记录。对隐蔽工程(如地下电缆敷设、基础钢筋绑扎),需经监理和业主共同验收签字后,方可隐蔽。

3.3.2 第三方检测与整改

引入第三方检测机构,对基础混凝土强度、支架垂直度、并网性能等进行抽样检测,检测比例不低于 5%。发现质量问题时,制定整改方案并跟踪落实:如基础强度不足需进行外包混凝土加固;组件隐裂需更换并追溯安装人员责任。整改完成后重新检测,直至符合标准。

4结论

综上所述,光伏电站施工过程的质量控制是一项系统性工作,需针对基础施工、设备安装、电气系统等环节的常见问题,从前期准备、关键工序管控、监督验收等方面采取措施。通过技术交底、材料管控、精度控制、第三方检测等手段,可有效减少质量隐患,保障光伏电站达到设计发电效率和 25 年使用寿命。未来,随着智能化施工技术的应用(如 BIM 技术全程可视化管理、无人机巡检质量偏差),光伏电站施工质量控制将更加精准高效,为新能源产业的高质量发展提供有力支撑。

参考文献

[1]赵麟.基于光伏电站主要工序施工工艺及质量控制要点解析[J].中国设备工程,2024,(21):111-113.

[2]周灵.光伏电站土建基础设计与施工质量控制研究[J].智慧中国,2025,(02):105-106.



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