国家能源局分布式光伏发电安装标准
支架应按照《钢结构工程施工质量验收标准》进行按照,支架组装、焊接、防腐应按照《冷弯薄壁型钢结构技术标准》GB50018和《钢结构设计标准》GB50017的相关规定。
分布式光伏发电特指在用户场地附近建设,运行方式以用户侧自发自用、多余电量上网,且在配电系统平衡调节为特征的光伏发电设施。分布式光伏发电遵循因地制宜、清洁高效、分散布局、就近利用的原则,充分利用当地太阳能资源,替代和减少化石能源消费。
光伏支架可以用235钢材代替。
235指的是Q235,即屈服强度是235MP,是钢结构的强度性能指标。所以可以代替。
光伏支架位于光伏产业链的中游,与光伏组件、逆变器、汇流箱、线缆等组成光伏的核心,其上游为钢材等金属材料和机电部件,下游为光伏电站。
在钢结构的彩钢瓦屋顶安装光伏电站,通常情况下只在朝南的一面安装光伏组件,铺设比例为1千瓦占面10平方米,也就是1兆瓦(1兆瓦=1000千瓦)项目需要使用1万平方米面积。在砖瓦结构屋顶安装光伏电站,一般会选在08:00—16:00没有遮挡的屋顶区域铺满光伏组件,
虽然安装方式与彩钢屋顶不同,但是铺设比例却相似,也是1千瓦占面积10平方米左右
分布式光伏项目屋顶荷载问题,特别是易形成较大项目规模的钢结构彩钢瓦屋面的荷载问题,成为了项目开发中最为重要的一个关注点。
那如何对光伏发电屋顶承载力进行预判,以大致确定是否符合光伏项目的要求?
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光伏发电屋面荷载的分类
按时间分类:永久荷载(恒荷载)、可变荷载(活荷载)、偶然荷载(特殊载荷或偶然作用)。光伏电站系统属于新增恒荷载。
按作用面大小分类:均布载荷、集中荷载、线性荷载。
按作用方向分类:垂直荷载、水平荷载。
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屋面光伏项目涉及的荷载
1)屋面结构自重
钢筋混凝土楼板自重、屋面钢梁檩条彩钢板的自重、屋面保温防水材料的自重、屋面原有构件及设备的自重(属于恒荷载)。
2)光伏电站系统荷载
光伏组件,支架、基础、电缆、汇流箱等(属于新增恒荷载)。
3)风、雨、雪荷载
因建设光伏电站,而导致的风、雨、雪荷载的增大。
4)施工荷载(后期运维荷载)
施工阶段,设备材料的吊装、运输、施工人员、施工设备等产生的作用影响,属于活荷载。
地震不属于荷载,地震是一种作用,关于地震作用的规定及验算,见GB50011-2010《建筑抗震设计规范》。
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荷载的预判
1)图纸的模拟计算
通过建筑物结构图纸,使用软件(如MTStool、理正结构工具箱等)对主要受力构件(如檩条、楼板等)初步核算。
2)现场勘察
实际建筑物与设计图纸对比,发现设计图以外新增荷载或因后期改扩建变更的荷载。
室外勘察
屋面增建的设备间,电梯间,空调机或天线的设备基础、消防或通风管道等。
室内勘察
有无大面积漏水、梁板柱有无开裂、锈蚀及损毁、新增吊顶构件,屋面内部吊挂设备、屋面开洞、新增室内轨道吊车等。
如果想要获得可靠的荷载数据,应当经过现场勘察后,结合现场实际荷载情况,再进行结构建模等系统的核算。
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混凝土屋面荷载的预判
1)钢筋混凝土屋面
新增光伏发系统的承载力校核验算通过率大于80%。结构方面比较适宜安装光伏发电系统。
侧重注意的问题
私自建造的建筑物、建设年代久远的老旧建筑,存在偷工减料的豆腐工程、私自改扩建情况影响了原建筑结构受力安全、与屋主沟通未来是否有屋面结构改扩建计划。
2)混凝土预制板屋面、预应力双T板屋面、马鞍板屋面
通过选择合适的安装形式,如适当降低安装倾角、避让敏感区域、阵列加装导流板、降低配重块高度和重量等,亦可正在安装光伏电站系统。
混凝土屋面光伏系统按单排组件最佳倾角进行安装、混凝土配重上考虑,约0.45KN/㎡。
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金属屋面荷载的预判
金属屋面
新增光伏系统的承载力校核验算通过率小于50%。结构承载力不足情况较多,使用前需认真校核。
侧重注意的问题
是否为正规设计单位设计、能否获取原设计图纸、是否私自建造、是否建设期替换过钢材等级、私自改扩建情况影响了原建筑结构受力安全、与屋主沟通未来是否有屋面结构改扩建计划。
彩钢瓦屋面光伏光伏系统按组件顺屋面坡度平铺安装、支架檩条采用夹具夹在金属屋面瓦楞上考虑,约0.15KN/㎡。
金属屋面荷载的快速预判方法
方法一:
非正规设计院设计、非正规施工单位施工、无图纸或借图建造的厂房,基本都不可使用。因为其结构安全不可控、野蛮施工隐患多、材料以次充好。如Q235材料替换Q345材料使用。
方法二:
檩条跨度6米左右,檩条型号小于180,檩条核算易超限
檩条跨度8米左右,檩条型号小于220,檩条核算易超限
檩条跨度大于6米,檩条间的拉条仅为1道时,檩条核算易侧向失稳。
以上主要针对常见的C型或Z型檩条的门式钢架结构厂房进行预判,上述情况下通常存在增加光伏电站荷载后,应力比超限或挠度超限。
上述方法仅供各位在开发期间参考,在光伏发电项目实际设计中,应当由设计院对屋顶,特别是彩钢瓦屋面进行荷载的校验,保证项目安全性。
(1) 安装方案
1 新建建筑光伏系统的安装施工方案应纳入建筑设备安装施工组织设计与质量控制程序,并制定相应的安装施工方案与安全技术措施。
2 既有建筑光伏系统的安装施工应编制施工组织设计与质量控制程序,并制定相应的安装施工方案与安全技术措施,必要时应进行可行性论证。
(2) 光伏系统安装前应具备以下条件:
1 设计文件齐备,且已通过论证、审批,并网接入系统已获有关部门批准并备案;
2 施工组织设计与施工方案已经批准;
3 建筑、场地、电源、道路等条件能满足正常施工需要;
4 预留基座、预留孔洞、预埋件、预埋管和相关设施符合设计图样的要求,并已验收合格。
(3)光伏系统安装施工流程与操作方案应选择易于施工、维护的作业方式。
(4) 安装光伏系统时,应对建筑物成品采取保护措施,且安装施工完毕不破坏建筑物成品。
(5) 施工安装人员应采取以下防触电措施:
1 应穿绝缘鞋,带低压绝缘手套,使用绝缘工具;
2 施工场所应有醒目、清晰、易懂的电气安全标识;
3 在雨、雪、大风天气情况下不得进行室外施工作业;
4 在建筑工地安装光伏系统时,安装场所上空的架空电线应有隔离措施;
5 使用手持式电动工具应符合《手持式电动工具的管理、使用、检查和维修安全技术规程》GB3787的要求。
(6)安装施工光伏系统时还应采取以下安全措施:
1 光伏系统各部件在存放、搬运、吊装等过程中不得碰撞受损。光伏组件吊装时,其底部要衬垫木,背面不得受到任何碰撞和重压;
2 光伏组件在安装时表面应铺有效遮光物,防止电击危险;
3 光伏组件的输出电缆不得发生短路;
4 连接无断弧功能的开关时,不得在有负荷或能够形成低阻回路的情况下接通正、负极或断开;
5 连接完成或部分完成的光伏系统,遇有光伏组件破裂的情况应及时设置限制接近的措施,并由专业人员处置;
6 接通光伏组件电路后应注意热斑效应的影响,不得局部遮挡光伏组件;
7 在坡度大于10°的坡屋面上安装施工,应设置专用踏脚板;
8 施工人员进行高空作业时,应佩带安全防护用品,并设置醒目、清晰、易懂的安全标识。
二、基座工程安装
1、 安装光伏组件的支架应设置基座。
2、 既有建筑基座应与建筑主体结构连接牢固,并由光伏系统专业安装人员施工。
3、在屋面结构层上现场砌(浇)筑的基座应进行防水处理,并应符合《屋面工程质量验收规范》 GB50207的要求。
4、 预制基座应放置平稳、整齐,不得破坏屋面的防水层。
5、 钢基座及混凝土基座顶面的预埋件,在支架安装前应涂防腐涂料,并妥善保护。
6、 连接件与基座之间的空隙,应采用细石混凝土填捣密实。
三、支架工程安装
1、 安装光伏组件的支架应按设计要求制作。钢结构支架的安装和焊接应符合《钢结构工程施工质量验收规范》GB50205的要求。
2、支架应按设计位置要求准确安装在主体结构上,并与主体结构可靠固定。
3、 钢结构支架焊接完毕,应按设计要求做防腐处理。防腐施工应符合《建筑防腐蚀工程施工及验收规范》GB50212和《建筑防腐蚀工程质量检验评定标准》GB50224的要求。
4、钢结构支架应与建筑物接地系统可靠连接。
四、光伏组件工程安装
1、光伏组件强度应满足设计强度要求。
2、 光伏组件上应标有带电警告标识。安装于可上人屋面的光伏系统的场所必须要有人员出入管理制度,并加围栏。
3、 光伏组件应按设计间距整排列齐并可靠地固定在支架或连接件上。光伏组件之间的连接件应便于拆卸和更换。
4、 光伏组件与建筑面层之间应留有安装空间和散热间隙,该间隙不得被施工等杂物填塞。
5、 在屋面上安装光伏组件时,其周边的防水连接构造必须严格按设计要求施工,不得渗漏。
6、 光伏幕墙的安装应符合以下要求:
(1)光伏幕墙应满足《玻璃幕墙工程质量检验标准》JGJ/T139的相关规定;安装允许偏差应满足《建筑幕墙》 GB/T21086的相关规定;
(2)光伏幕墙应排列整齐、表面平整、缝宽均匀;
(3)光伏幕墙应与普通幕墙同时施工,共同接受幕墙相关的物理性能检测。
7、 在盐雾、大风、积雪等地区安装光伏组件时,应与产品生产厂家协商制定合理的安装施工方案。
8、 在既有建筑上安装光伏组件,应根据建筑物的建设年代、结构状况,选择可靠的安装方法。
9、光伏组件或方阵安装时还必须严格遵守生产厂家指定的其他条件。
五、 电气系统工程安装
1、电气装置安装应符合《建筑电气工程施工质量验收规范》GB50303的相关要求。
2、电缆线路施工应符合《电气装置安装工程电缆线路施工及验收规范》GB50168的相关要求。
3、电气系统接地应符合《电气装置安装工程接地装置施工及验收规范》GB50169的相关要求。
4、光伏系统直流侧施工时,应标识正、负极性,并宜分别布线。
5、独立光伏系统的蓄电池上方及四周不得堆放杂物。
6、 逆变器、控制器等设备的安装位置周围不宜设置其它无关电气设备或堆放杂物。
7、 穿过屋面或外墙的电线应设防水套管,并有防水密封措施,并布置整齐。
六、 数据监测系统工程安装
1、环境温度传感器应采用防辐射罩或者通风百叶箱。太阳总辐射传感器应与光伏组件的平面平行,偏差不得超过±2°。
2、计量设备安装:
(1)、光伏系统环境温度传感器应安装在光伏组件中心点相同高度的遮阳通风处,距离光伏组件1.5m~10m 范围内。
(2)、组件表面温度传感器应安装在光伏组件背面的中心位置。
(3)、太阳总辐射传感器应牢固安装在专用的台柱上。要保证台柱受到严重冲击振动(如大风等)时,也不改变传感器的状态。
3、数据采集装置安装:
(1) 数据采集装置施工安装应符合《自动化仪表工程施工及验收规范》GB50093 中的规定。
(2) 信号线导体采用屏蔽线;尽量避免与强信号电缆平行走线,必要时使用钢管屏蔽。
(3)信号的标识应保持清楚。
(4)一个模块的多路模拟量输入信号之间的压差不得大于24V。
4、 数据监测系统安装调试详见《可再生能源建筑应用示范项目数据监测系统技术导则》的相关光伏系统的要求。
七、系统工程检测、调试和试运行
1、 光伏组件的布线工程完成后,应确认各组件极性、电压、短路电流等,并确认两极是否都没有接地。
2、光伏系统安装工程检测
(1)独立光伏系统工程检测,依据IEC62124-2004独立光伏系统-设计验证及产品说明书。(2)并网光伏系统的工程检测,依据《光伏系统并网技术要求》GB/T19939和《浙江省电力公司光伏电站接入电网技术应用细则(试行)》的相关规定执行。
3、光伏系统工程安装调试
(1)光伏系统工程安装调试必须按单体调试、分系统调试和整套光伏系统启动调试这三个步骤进行。
(2)调试和检测应符合《光伏系统并网技术要求》GB/T19939、《家用太阳能光伏电源系统技术条件和试验方法》GB/T19064的要求。
4、光伏系统工程安装试运行
在完成了以上分部试运以后,应对逆变器、充电控制器及低压电器分别送电试运行。送电时应核对所送电压等级、相序,特别是低压试运行时应注意空载运行时电压、起动电流及空载电流。在空载不低于1小时以后,检查各部位无不良现象,然后逐步投入各光伏方阵支路实现光伏系统的满负荷试运行,并作好负载试运行电压值、电流值的记录。
5、 在光照充足的情况下,光伏系统经过一个月的试运行,无故障后方可移交管理方正式接入电网运行。
2)车库,铁塔,塔架(电力输送系统),房屋,光伏支架,温室结构,井架等
3)若工厂生产控制体系运行良好,一般可在一个月到一个半月申请到CE证书。
4)EN1090 CE证书有效期为1年,每年需要年审,根据执行等级不同后面持续监督审核的周期也不一样。
上海郜盟提醒:EN 1090钢结构标准是CE认证里面重要认证标准。针对厂审要求很高,一定要找专业,有审核资质的公司咨询合作。
1,屋面为单层板+保温棉,0.20KN/M2
2,屋面为双层板+保温棉,0.25KN/M2
3,屋面为泡沫夹芯板,假如50厚的,0.3KN/M2
具体计算为,假设檩条每米比重为7,距离为1.5,那么转换为7/1.5=5公斤左右
保温棉一般在1公斤,拉条等次构件2公斤,单层屋面板0.5厚-0.5*7.85=4公斤
那么屋面单层板+保温棉的,恒荷载为5+1+2+4=12公斤每平方米
实际设计时候最好放大点,取个0.2,否则你图审也很难过。
逆变器主要按照装机容量、品牌不同,价格也会有差异。在这里就不多做论述具体品牌差异了。光伏板和逆变器作为家庭电站的核心,其产品的质量直接影响其使用寿命、发电量、衰减率等重要参数。大家在考虑价格的同时一定也要将以上参数考虑在内,俗话说一分价钱一份货,一块好的太阳能板和一块差的板,发电量可能相差非常大,我们安装的电站最少都需要使用20年,一旦因为质量问题造成经济损失,那真的是得不偿失了。
纸做的有木有
当然并不是所有的光伏板都会把等级标注出来的,以次充好的光伏板就会出现了,例如一般是真实的光伏板,一半是废纸,最后外面包裹上钢化玻璃这样的一块光伏板,它的发电量只会有正常光伏板发电量的一半,但是外观上却分毫不差。
因此,光伏板的选择一定要选择正规厂家的产品,他们具有产品认证和产品各项检测证书,品质有保证,避免“诉说无门”的状况,毕竟安装几块光伏板是要使用20年以上的同理,逆变器的选择自然是有知名度的产品最佳,逆变器的好坏也会影响的发电量,能否提升您的投资回报率的。“一分价钱一分货”的道理大家都明白,选择权完全把握在自己手中!
电缆、PVC管
家用并网电站的组成其实非常简单。如果将光伏板和逆变器比做电站的器官的话,那电缆就是链接各个器官的血管,其质量和耐用度也相当相当重要,电站使用主要有两种电缆,分为直流和交流电缆。
电缆户外敷设较多,需防潮、防暴晒、耐寒、耐热、抗紫外线,某些特殊的环境下还需防酸碱等化学物质。因为要使用最少较长时间,还会在电缆外加套PVC管来保护它。
有些商家故意使用一些低价、质量差、易损坏的电缆,有些甚至不加套PVC管直接裸线布在室外,以此来提高利润,蒙蔽消费者。这种电缆不但使用年限达不到要求,甚至还会有触电危险。一旦过了保质期返修也是很大的问题,明明能用20甚至30年的东西,可能用了6-7年就要花钱重新布线。所以大家选择的时候一定要注意,尽量找正规专业的企业公司安装,防止多花冤枉钱。
支架、配重
太阳能支架是太阳能光伏发电系统中为了摆放、安装、固定太阳能光伏板设计的特殊的支架。一般材质有热镀锌碳钢、阳极氧化铝合金、不锈钢等。现在我们发现一些公司为了节约成本,使用角铁做支架,时间一久支架就容易生锈变形。
支架间的连接组装都是必须用螺母和连接件组装,还有些公司直接采用焊接组装,时间一长容易断裂倒塌。螺母和连接件组装的支架容易拆装,而用焊接组装的必须切割才能拆除,影响用户利益。再来谈谈配重,现在市面上最常用的是水泥墩、钢结构、化学锚固螺栓等。
家用一般使用浇筑达到光伏行业安装标准的水泥墩来作为配重,一般为正方形实心水泥墩。有些公司根本无视国家标准,直接使用膨胀螺栓将支架固定在屋面,这样做不但破坏了屋面的防水层,时间久了以后膨胀螺栓还会松动断裂。还有些公司使用空心的重量不达标的水泥墩。很多新闻讲某家太阳能光伏板被刮坏、掉落造成一定的经济损失,基本上都是这种情况导致,所以说支架和配重对于安放太阳能光伏板非常重要