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當前大型并網(wǎng)光伏電站已在全球各地開始蓬勃發(fā)展。與其他常規(guī)發(fā)電項目相比,光伏電站具有自身的特點。目前影響光伏電站發(fā)電量的因素很多一般分為內(nèi)在和外在兩個方面,本文主要針對內(nèi)在因素通過對光伏電站設計、設備選型、施工管理以及良性、優(yōu)質(zhì)、高效的運營管理來提高光伏電站的發(fā)電量提出了自己的觀點。
關鍵詞:
光伏電站發(fā)電量 建議和意見 運營管理
中圖分類號:C93文獻標識碼: A
引言:
隨著太陽能光伏電站設備成本的降低和技術成熟,近年來光伏發(fā)電發(fā)展迅速,光伏裝機容量逐年遞增。特別是日本核輻射事故,加重了人們對安全的擔憂,各國政府加大了對以光伏為代表的新能源的投資,可以預計,光伏發(fā)電將成為未來能源體系的重要組成部分。太陽能并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)是利用光伏組件將太陽光轉(zhuǎn)換成直流電,再通過逆變器設備逆變變?yōu)榻涣麟?,再通過升壓裝置升壓并網(wǎng)。太陽能發(fā)電優(yōu)勢明顯:無污染、綠色環(huán)保,是全世界在推廣的環(huán)保能源項目。
并網(wǎng)光伏電站一般按照裝機容量大小可劃分為:小型(小于等于1MW)、中型(大于1MW并小于等于30MW)和大型(大于30MW)。
目前國內(nèi)大中型并網(wǎng)光伏電站建設進度非常快,新增裝機容量歷創(chuàng)新高。雖然隨著技術更新、市場競爭,光伏系統(tǒng)主要設備價格走低及施工成本降低,目前建設光伏電站的成本比之前降低了許多,但是還要在8.5~10元/W,每度電成本還是比較高,光伏電站屬微盈利行業(yè)。單個電站的投資額巨大,如何保證其穩(wěn)定運行,如何提高發(fā)電量,提高電站運行效率,是每個光伏企業(yè)在整個行業(yè)競爭力的重要來源。
一、并網(wǎng)光伏發(fā)電站簡介
太陽能光伏技術是將太陽能轉(zhuǎn)化為電能的技術,光伏發(fā)電系統(tǒng)是由光伏電池板、匯流箱、逆變器、變壓器等構(gòu)成的發(fā)電系統(tǒng)。太陽能輻射能量有光伏電池板直接轉(zhuǎn)換成電能,通過電纜和其它電氣設備的轉(zhuǎn)換并入電網(wǎng)。
并網(wǎng)光伏電站系統(tǒng)圖
二、并網(wǎng)光伏發(fā)電站特點
太陽能光伏發(fā)電的過程沒有機械轉(zhuǎn)動部件也不消耗燃料,并且不排放包括溫室氣體在內(nèi)的任何物質(zhì),具有無噪聲、無污染的特點;太陽能資源沒有地域限制,分布廣泛且取之不盡,用之不竭。因此,與其它新型發(fā)電技術(風力發(fā)電與生物質(zhì)能發(fā)電等)相比,太陽能光伏發(fā)電是一種具可持續(xù)發(fā)展理想特征(最豐富的資源和最潔凈的發(fā)電過程)的可再生能源發(fā)電技術,其主要優(yōu)點有以下幾點。
1、太陽能資源取之不盡,用之不竭,照耀到地球上的太陽能要比人類當前耗費的能量大6000倍。并且太陽能在地球上散布普遍,只需有光照的當?shù)鼐涂梢赃\用光伏發(fā)電系統(tǒng),不受地區(qū)、海拔等要素的限制。
2、太陽能資源到處可得,可就近供電。不用長間隔保送,防止了長間隔輸電線路所形成的電能損掉,也節(jié)流了輸電成本。這還也為家用太陽能發(fā)電系統(tǒng)在輸電不方便的西部大規(guī)劃運用供應了前提。
3、太陽能光伏發(fā)電自身不運用燃料,不排放包括溫室氣體和其他廢氣在內(nèi)的任何物質(zhì),不污染空氣,不發(fā)生噪聲,對情況友愛,不會蒙受能源危機或燃料市場不變而形成的沖擊,是真正綠色環(huán)保的新型可再生能源。
4、太陽能電池組件構(gòu)造簡略,體積小,分量輕,便于運輸和裝置。光伏發(fā)電系統(tǒng)建立周期短,而依據(jù)用電負荷容量可大可小,便利靈敏,極易組合、擴容。
三、提高光伏電站發(fā)電量的建議和意見:
(一)從設計源頭做起
在可研設計階段,優(yōu)化電站設計,使得光伏電站的設計做到最佳,提高電站的發(fā)電效率。如:選擇最佳傾角,確保全年接受的太陽輻照量最大;優(yōu)化光伏電站組串數(shù),目前電站大多為20塊組件一串,其實這個設計并不是最佳,根據(jù)實際情況,在青海地區(qū),可以選擇在22塊,這樣提高了逆變器的輸入直流電壓,可以使逆變器早晚多工作一段時間,通過以前的對比,至少可以比20塊的每天多工作20分鐘;優(yōu)化廠區(qū)布置、匯流箱布置、電纜走經(jīng),確保損耗降到最低;確保逆變器室通風,這個關乎逆變器工作效率及逆變器壽命,從多個電站的實際運行來看,逆變器的通風散熱對逆變器工作影響很大,對提高發(fā)電量至關重要。
(二)設備選型
要提高電站的發(fā)電量,設備性能一定要可靠,質(zhì)量要過硬,電站設備要是經(jīng)常出故障,停機,對光伏電站的影響特別大,發(fā)電量很容易損失。訂貨階段,要對設備供貨廠提出高標準、嚴要求。如組件,需要組件廠家,盡可能提供同一批次的組件,包裝時盡可將電流統(tǒng)一的包裝在一起,這樣串聯(lián)在一起,效率最大;匯流箱、逆變器、箱式升壓變、開關柜等要提出適合青海高海拔運行要求,要考慮電氣設備的高海拔降效,同時也要考慮青海的特殊天氣情況,溫差大、紫外線強、風沙大等因素。從設備的可靠性上,確保光伏電站正常發(fā)電,提高發(fā)電量。
(三)施工階段
好的設計、好的產(chǎn)品、最終要靠施工來實現(xiàn)他的功能。在施工階段一定要嚴把施工質(zhì)量觀、嚴格按照設計圖紙施工、施工質(zhì)量符合規(guī)范要求。使得光伏電站整個系統(tǒng)能夠有效的運行起來,從施工階段的高質(zhì)量、高標準要求來確保光伏電站以后的穩(wěn)定運行,從而保證發(fā)電量。
(四)加強電站運營管理
電站的運行管理至關重要,如果前面幾個階段都控制的很好,而在電站的運營上疏于管理,很容易使前期工作前功盡棄,所以做好光伏電站的運營管理至關重要,以下是如何提高運營管理的一些建議和意見:
1、加強文件檔案管理
首先要建立全面完整的技術文件資料檔案,并設立專人負責技術文件的管理,為電站的安全可靠運行提供基礎數(shù)據(jù)支持。電站的基本技術資料包括:設計方案、施工與竣工圖紙、驗收文件、各設備的使用手冊及工作原理、技術參數(shù)、所有操作開關、設備安裝規(guī)程、設備調(diào)試步驟、所有操作開關、按鈕、手柄以及狀態(tài)和信號指示說明、啟動設備運行的操作步驟、電站維護的項目及內(nèi)容、維護日程和所有維護項目的操作規(guī)程;、電站故障排除手冊,包括詳細的檢查和修理步驟等。
2、建立信息化管理系統(tǒng)
利用計算機管理系統(tǒng)建立電站信息資料,對電站建立數(shù)據(jù)庫,數(shù)據(jù)庫內(nèi)容包括兩方面:一是電站的基本信息,主要有氣象地理資料、交通信息、電站的相關信息(如電站建設規(guī)模、設備基本參數(shù)、建設時間、通電時間、設計建設單位等);二是電站的動態(tài)信息,主要包括電站供電信息(用電戶、供電時間、負載情況、累計發(fā)電量等),電站運行中出現(xiàn)故障和相應處理情況的描述與統(tǒng)計。
3、數(shù)據(jù)記錄與采集
記錄和分析電站運行狀況并制定維護方案。當電站出現(xiàn)故障時,電站操作人員要詳細記錄故障現(xiàn)象,并協(xié)助維修人員進行維修工作,故障排除后要認真填寫故障記錄表,主要記錄內(nèi)容包括出現(xiàn)故障的設備名稱、故障現(xiàn)象描述、故障發(fā)生時間、故障處理方法、零部件更換記錄、維修人員及維修時間等。電站巡檢工作應由專業(yè)技術人員定期進行,在巡檢過程中要全面檢查電站各設備的運行情況和運行現(xiàn)狀,并測量相關參數(shù)。并仔細查看電站操作人員對日維護、月維護記錄情況,對記錄數(shù)據(jù)進行分析,及時指導操作人員對電站進行必要的維護工作:同時還應綜合巡檢工作中發(fā)現(xiàn)的問題,對本次維護中電站的運行狀況進行分析評價.最后對電站巡檢工作做出詳細的總結(jié)報告。
4、運行分析制度的建立
關鍵詞:太陽能光伏;組件安裝;樁基礎施工
1.太陽能的特點
1.1取之不盡,用之不竭
由于地球表面可接收到的太陽輻射能比較多,大概能滿足地球所需能源的一萬倍。而且太陽能發(fā)電十分安全,既不會對環(huán)境造成污染,也不會造成能源危機。
1.2太陽能的廣泛性
太陽能可以就近供電,不需要通過長距離進行電力的輸送,這樣可以有效避免長距離輸送所造成的損失。
1.3太陽能運行成本低
太陽能發(fā)電不容易被損壞,而且后期的維護比較簡單,即使在沒有人值守的情況下也可以用來發(fā)電。
1.4太陽能發(fā)電的環(huán)保性
太陽能發(fā)電不會對環(huán)境造成污染,也不會產(chǎn)生噪音等危害,是比較理想的清潔能源。
1.5太陽能發(fā)的電便利性
太陽能電力系統(tǒng)可以根據(jù)負荷情況進行適當?shù)脑黾踊蛘邷p少,可以隨意增減太陽能方陣的容量,有效地避免了能源浪費。
2.太陽能的適用范圍
主要可以用在大型光伏發(fā)電站,可以通過太陽能發(fā)電的基礎設備進行安裝。
3.工藝原理
在已經(jīng)固定好的支架上安裝一個可以將太陽能轉(zhuǎn)化為電能的電池組件,然后通過逆變器等設備傳輸電能,最后將電能通過用電器終端傳送到電線路中。
4.系統(tǒng)組成
電池方陣、逆變器、太陽能跟蹤系統(tǒng)等是組成光伏系統(tǒng)地必要設備。
5.施工步驟與主要的技術措施
5.1 施工工序總體安排
根據(jù)本工程的建設要領和施工特點,首先要選擇合理的施工方式,充分利用時間,方位等條件,在施工安排上主要遵循的原則有:1) 首先,要先在地下打好基礎,才能在地上作業(yè)。2)獨立的基礎,簡單的施工方式,施工時需要雙管齊下,兩個作業(yè)一起施工。
5.2光伏發(fā)電站工程施工流程
首先必須去現(xiàn)場進行勘察研究,然后規(guī)劃好工程的計劃,接著需要定位確保場地的平整和電纜電線的鋪設,以及測試運行是否正常,當一切準備就緒之后,開始正常運行和驗收工作。
6.光伏組件安裝工程施工
6.1支架的安裝過程
首先將鋼管的支柱預制的混凝土樁頭里面,再裝入前后橫梁,然后將前、后固定塊分別安裝在前后橫梁上,最后把支架的前后第梁安裝好,并且用鋼筋固定。當調(diào)整好前后梁之后,緊緊牢固所有的螺絲,在整個鋼支柱全部安裝結(jié)束后,對預制混凝土樁可以進行第二次水泥漿的填灌,使整個組件緊緊結(jié)合在一起,保證了工程的質(zhì)量。支架的安裝過程首先要以安全建設,有效的將支架的安裝的利益發(fā)展到最大化為主,對于一些太陽能設施建設成為一種多元化,自主化的基礎設施經(jīng)營的管理的新體系。
6.3電池板桿件安裝
先檢查電池板桿件的完好性,然后可以按照圖紙的要求安裝電池板的桿件,另外需要通過不緊固連接的螺栓使支架的可調(diào)余量范圍增大。電池板桿件安裝在日后的過程中對太陽能伏電站是很重要的,在一段時間內(nèi)必然可以取得巨大的發(fā)展。而發(fā)展的程度,一般跟電池板桿件安裝的大小和該電池板桿件安裝的技術指標有關。每個電池板桿件安裝對于該電池板桿件安裝的結(jié)構(gòu)、建設計劃都是貫穿于各個電池板桿件安裝的核心地位所管理,什么樣的電池板桿件安裝者能夠負起什么樣的責任,這個流動過程都決定著電池板桿件安裝所運作的進度以及戰(zhàn)略目標的實施,認真的在電池板桿件上的安裝進行一定的監(jiān)督,使安裝環(huán)節(jié)真正做到實處,確保安全有效完成。
6.4太陽能電池板安裝
在保管電池板的過程中,一定要注意輕拿輕放,在運輸過程里也不能使電池板遭到強烈的撞擊,電池板的螺栓需要緊緊牢固。
電池板被緊固之后會露出一些油漆,這個問題可以當做防止松懈來解決。在各個安裝都結(jié)束之后,可以將露出來的地方用油漆補上。另外,電池板必須要橫平豎直,不能東倒西斜,在同一個方陣里面的電池板之間的距離需要保持一致,不能有誤差。電池板的接線盒方向也要注意,不能亂放,否則會造成不必要的麻煩。
除此之外,電池板需要調(diào)平。先把兩根放線繩系在電池板方陣的上端和下端,然后將繩子繃緊。接著在放線繩的基礎上調(diào)節(jié)其他的電池板,使這些電池板都保持在一個平面內(nèi),然后擰緊所有的螺栓。電池板的接線也十分講究,必須嚴格按照設計圖紙所規(guī)定的電池板的接線方式進行接線,電池板的連線務必遵從圖紙所規(guī)定的要求。電池板的接線采用的材料一般是多股銅芯線,所以在接線之前需要將線頭進行特殊的處理。接線過程中千萬注意不能夠?qū)㈦姵匕宓恼龢O和負極接反,確保接線的正確性。當每串電池接完之后,必須確保后續(xù)工作的安全開展,操作方面絕對不能發(fā)生任何安全問題,電纜的金屬應該注意接地。
7.結(jié)論
我國可回收式地面太陽能光伏電站支架組件施工技術是一項新式的技術行業(yè),我們必須正確的運用這種新技術,能夠?qū)⑦@種新技術帶到我國的社會生產(chǎn)中去,可以預見,我國的社會經(jīng)濟發(fā)展將會越來越好?!?/p>
參考文獻
[1]高勝勇,徐惠,李鑫. 可回收式地面太陽能光伏電站支架組件施工技術[J]. 安裝,2013,02:56-59.
關鍵詞:光伏電站結(jié)構(gòu)設計 設計要點
中圖分類號:TU318文獻標識碼: A 文章編號:
引言
根據(jù)既有建筑物屋頂形式,屋頂光伏電站結(jié)構(gòu)系統(tǒng)的安裝方式可分為平屋頂固定支架式、柔性組件粘貼式、坡屋頂附著式、一體化嵌入式等多種結(jié)構(gòu)形式。其中最普遍、應用最為廣泛的是平屋頂固定支架式,其固定支架的角度、與原建筑物的連接形式均可根據(jù)實際情況進行調(diào)整,根據(jù)屋面結(jié)構(gòu)形式又可分為混凝土屋面固定支架式和彩鋼瓦金屬屋面固定支架式。
1 屋頂光伏電站結(jié)構(gòu)設計原則
(1)結(jié)構(gòu)設計使用年限不應小于25年。預埋件屬于難以更換的部件, 其結(jié)構(gòu)設計使用年限宜按50年考慮。
(2)屋頂光伏電站結(jié)構(gòu)可按彈性方法分別計算施工階段和正常使用階段的作用效應,并進行作用效應組合。
(3)屋頂光伏電站結(jié)構(gòu)系統(tǒng)的構(gòu)件和連接應按各效應組合中最不利組合進行設計。
2 屋頂光伏電站結(jié)構(gòu)設計要點
屋頂光伏電站固定支架光伏陣列承受的荷載包括自重、風荷載、活荷載和雪荷載。荷載通過太陽能電池板傳至固定光伏支架上,最終通過支架作用至屋面板上。在既有建筑屋頂增設或改造光伏系統(tǒng),除了新增結(jié)構(gòu)系統(tǒng)須具有規(guī)定的承載能力、剛度、穩(wěn)定性和變形能力外,還應保證原有建筑結(jié)構(gòu)承載力滿足要求,避免屋頂?shù)顾?、被掀翻和破裂。因此,還需對原有建筑物進行安全性復核。
2.1風荷載設計
太陽能電池板與屋面結(jié)合的抗風負荷問題是控制安全的主要問題。
根據(jù)《GB50009-2001》(2006年版)風荷載標準值及基本風壓的規(guī)定:垂直于建筑物表面上的風荷載標準值,當計算主要承重結(jié)構(gòu)時,按式(1)計算,當計算圍護結(jié)構(gòu)時,按式(2)計算。
(1)
(2)
式中――風荷載標準值(kN/m2);
――高度Z處風振系數(shù);
――風荷載體系系數(shù);
――風壓高度變化系數(shù);
――局部風壓體系系數(shù);
――基本風壓(kN/m2);
――高度Z處的陣風系數(shù)。
(1)剛性結(jié)構(gòu)屋頂光伏電站結(jié)構(gòu)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)剛度較大,T1
(2)柔性結(jié)構(gòu)屋頂光伏電站結(jié)構(gòu)系統(tǒng)( 柔性結(jié)構(gòu)主要是指大多數(shù)結(jié)構(gòu)構(gòu)件為柔性構(gòu)件,如鋼纜、鋼索、薄膜等,結(jié)構(gòu)的形體須由結(jié)構(gòu)體系內(nèi)部的預應力形成,包括索結(jié)構(gòu)、膜結(jié)構(gòu)和張拉整體結(jié)構(gòu)等。) T1
(3)對于屋頂面板和與太陽能光伏板直接相連的屋頂光伏電站支承結(jié)構(gòu),β取陣風系數(shù)βgz,按荷載規(guī)范取值;對于間接支承面板的支承結(jié)構(gòu),β取風振系數(shù)βz, 按相關規(guī)范采用動力分析方法決定。近似估算時:對于剛性支承結(jié)構(gòu),βz可取1.2~1.6;柔性支承結(jié)構(gòu),βz可取1.5~2.0。
既有建筑屋面固定支架光伏陣列中太陽能光伏板和與其直接相連的固定支架風荷載計算按照圍護結(jié)構(gòu)計算。即β取陣風系數(shù)βgz,μ取局部風壓體型系數(shù)μsl ,并按荷載規(guī)范進行取值。
2.2荷載作用組合
依據(jù)《GB50009-2001》(2006年版),對于基本組合,荷載效應組合的設計值S應從下列組合值中取最不利值確定:
(1)風荷載起控制作用時。
工況1:由正風壓荷載效應組合控制。
S=1.0Gk+1.4Wk
工況2:由負風壓荷載效應組合控制。
S=1.2Gk+1.4Wk+0.7×1.4Lk
可變荷載的分項系數(shù),一般情況下:SQ1k應取1.4;組合系數(shù):雪荷載可取0.7,風荷載可取0.6,活荷載可取0.7。其他及各種作用的系數(shù)按專用工程規(guī)范確定。
(2)屋面活荷載或雪荷載起控制作用時。
工況3:由正風壓荷載效應組合控制。
S=1.2Gk+1.4Lk+0.6×1.4Wk
工況4:由負風壓荷載效應組合控制。
S=1.0Gk+1.4Lk+0.6×1.4Wk
屋面均布活荷載,不應與雪荷載同時組合。
(3)永久荷載效應控制作用時。
工況5:由正風壓荷載效應組合控制。
S=1.35Gk+0.7×1.4Lk+0.6×1.4Wk
工況6:由負風壓荷載效應組合控制。
S=1.0Gk+0.7×1.4Lk+0.6×1.4Wk
永久荷載的分項系數(shù):當其效應對結(jié)構(gòu)有利時,一般情況下應取1.0;當其效應對結(jié)構(gòu)不利時,對由可變荷載效應控制的組合,應取1.2;對由永久荷載效應控制的組合,應取1.35。
無法明顯判斷時,依次設計計算,選其中最不利的荷載效應組合。
2.3 支架系統(tǒng)與屋頂連接設計
屋頂光伏電站結(jié)構(gòu)系統(tǒng)鋼支架的連接采用焊接時,鋼材的材質(zhì)應采用Q235B或Q345B。焊縫應按國家標準《鋼結(jié)構(gòu)設計規(guī)范》(GB 50017-2003)進行設計。焊接應符合《建筑鋼結(jié)構(gòu)焊接技術規(guī)程》(JGJ 81-2002)的規(guī)定。
屋頂光伏電站結(jié)構(gòu)系統(tǒng)鋼支架的連接采用螺栓連接時,應按照國家標準《鋼結(jié)構(gòu)設計規(guī)范》(GB 50017-2003)進行設計,連接處的螺栓不應少于2個。 碳素鋼螺栓應符合國家標準的要求,并應進行防腐處理。
屋頂光伏電站結(jié)構(gòu)系統(tǒng)鋼支架與主體混凝土結(jié)構(gòu)采用后加錨栓連接時,應符合下列規(guī)定:
(1)產(chǎn)品應有出廠合格證;
(2)碳素鋼錨栓應經(jīng)過防腐處理;不銹鋼錨栓的材質(zhì)不低于S304XX;
(3)應通過現(xiàn)場拉拔試驗確定承載力標準值;確定其承載力設計值時,材料分項系數(shù)不應小于2.15;
(4)每個連接點錨栓不應少于2個,錨栓直徑不應小于10 mm;
(5)采用化學錨栓時,不宜在錨板上進行連續(xù)的、受力的焊縫焊接。
2.4 組件排布設計
固定支架式屋頂光伏電站按有角度設計時,還應進行組件間距的劃定。屋頂光伏電站在組件間距劃定時可以通過以下兩種方式進行相應數(shù)值的計算。
(1)影子倍率法
組件間距及傾角示意圖
如圖所示,一個在水平面垂直放置的高度為L的木桿,其南北方向影子的長度為LS,此刻太陽高度角為h,方位角為α,有:
(1)
式中:LS――影子長度/m;
L――陣列高度/m;
h――太陽高度角/deg;
α――太陽方位角/deg;
式(1)所求得的影子長度LS即可以表示光伏電站中相鄰組件的間距。
(2)函數(shù)計算法
根據(jù)球面三角函數(shù)分析,認為太陽高度與觀測者的地理緯度、太陽赤緯和方位角存在著一定的關系,通過公式(2)進行組件間距和傾角的相關計算以排除相鄰組件之間的相互遮擋。
(2)
式中:D――遮擋物與陣列的間距/m;
H――遮擋物與可能被遮擋組件底邊的高度差/m;
φ――當?shù)鼐S度/deg;
δ――太陽赤緯角/deg;
β――太陽方位角/deg;
ω――時角/deg。
傳統(tǒng)間距計算的方式,無論是影子倍率法,還是函數(shù)計算法,由于計算量較大,不僅需要耗費較多的時間,相關地理數(shù)據(jù)需要進行收集,而且計算過程中容易產(chǎn)生差錯。通過軟件及程序進行模擬計算,不僅可以節(jié)省時間,提高工作效率,還能提高計算的準確度,減小誤差。
國內(nèi)目前較為常用的日照分析軟件主要有眾智日照分析軟件、清華日照分析軟件、天正日照分析軟件、鴻業(yè)日照分析軟件和飛時達日照分析軟件等。這些日照分析軟件均是在遵循國家規(guī)范中對建筑間距要求的基礎上編制的,可供有關設計部門和管理決策部門使用參考。日照分析軟件的基本操作流程如下圖所示,主要分為日照設置、基本建模、日照分析和日照方案四個步驟。其中日照設置,包括了時間、地點、系統(tǒng)設置和標準設置等。
日照分析軟件基本流程
2.5屋面承載力安全評估
對既有建筑屋頂新增固定支架光伏發(fā)電設備進行結(jié)構(gòu)安全性分析,在固定支架強度滿足的前提下,對固定支架基礎進行穩(wěn)定性的驗算并且對新原有建筑物進行安全性復核。
屋頂光伏電站結(jié)構(gòu)系統(tǒng)不僅要保證自身的安全可靠,同時要確保原有建筑的安全可靠,對原有建筑物進行安全性復核。
關鍵詞 防雷;等電位;電氣設備接地;接地網(wǎng)
中圖分類號P446 文獻標識碼A 文章編號 1674-6708(2013)92-0099-02
0引言
大家知道廣東陽江地區(qū)是每年臺風登陸的地區(qū)之一,雷電伴隨狂風暴雨給陽江造成的災難不計其數(shù)。然而,新力工業(yè)公司下屬的漢能公司廠房歷年經(jīng)受臺風的襲擊并沒有造成任何損失。原因就是在防雷工作方面做了扎扎實實的防范工作。
1措施
1.1怎樣防治工業(yè)廠房雷擊
臺風雷電是自然現(xiàn)象,我們不能改變它,但是可以采取措施避免它破壞工業(yè)廠房。首先根據(jù)電氣接地原理把8個生產(chǎn)車間的廠房屋頂用¢12mm鍍鋅元鋼焊接連成一體成為避雷帶,同時設置多處防雷接閃器,然后分別與生產(chǎn)車間廠房的立柱內(nèi)的主鋼筋牢固焊接(雙面焊,搭接長度超過6倍d)作為防雷引下線與大地連通。經(jīng)過測試接地電阻值小于1歐姆。其次,對高出生產(chǎn)廠房屋頂?shù)蔫F皮煙囪采用¢12mm鍍鋅元鋼焊接直接連接到接地引下線(雙接地線)。另外,把彩鋼瓦屋頂?shù)?1處職工宿舍也用¢12mm鍍鋅元鋼全部用等電位方式連接起來。并且用鍍鋅鐵絲拉住彩鋼瓦屋面進行加固,采取這樣的措施以后,工業(yè)廠房每年都經(jīng)受住了臺風雷電襲擊的考驗。生產(chǎn)車間和職工宿舍全部沒有受到損壞。相反,凡是沒有采取防雷措施的其他建筑物都不同程度的受到了雷電損壞,對過去受災的情況大家都有深刻的記憶。
2010年底陽江市新力工業(yè)有限公司申請建設漢能公司屋頂光伏發(fā)電示范工程得到上級相關主管部門批準。在建設屋頂光伏發(fā)電工程過程中,除了必須做好防雷措施以外,還要注意做好電氣設備接地的工作。因為電氣設備接地關系到生產(chǎn)運行人員的生命安全和電氣設備的正常運行。否則,必然會產(chǎn)生人身傷亡事故和設備損壞事故,給生產(chǎn)單位甚至整個電網(wǎng)系統(tǒng)造成嚴重破壞和巨大的經(jīng)濟損失。因此他們非常重視電氣設備接地工作。
1.2搞好電氣設備接地
所謂電氣接地,大體可以分為三種即工作接地,重復接地,保護接地。
1.2.1工作接地
就是在電氣系統(tǒng)運行回路里面的接地線也就是通常人們俗稱的零線。就是把電力輸送給用電設備(用電器)做功以后返回去的線路。它在三相交流供電回路中可以把三相之間不平衡的電流返回到大地。起到消除零線電流的作用。事實上我們使用的三相交流電負荷經(jīng)常是不平衡的,零線里面是有電流的,如果把零線斷開是非常危險的。
1.2.2重復接地
就是在電力輸送回路中將零線和接地線合并,目的就是保持零電位。盡量避免在零線里面有電流。防止在電力線路事故時零線帶電。產(chǎn)生危險。平常在三級配電兩級保護系統(tǒng)里面,在總配電箱前面設置重復接地就是保護零線不帶電。保持零線的零電位。陽江市漢能工業(yè)公司把整個生產(chǎn)車間廠房全部做成一個整體(法拉第籠)。保持零電位,就是保護人身安全。
1.2.3保護接地
平常用電設備外殼是不帶電的,是和供電線路不通的,絕緣的。為了防止設備外殼帶電,保護操作人員的人身安全,他們在用電設備外殼設置接地線端子連接接地線。這樣,萬一供電線路絕緣被破壞使設備外殼帶電,接地線就可以把外殼漏電電流旁路連接到地下。簡單講,保護接地就是保護設備外殼不帶電,設備漏電時不傷人。
1.3推廣三相五線制供電方式(TN-S)
以上三種接地方式都是保護用電人員安全的措施。但是,在辦公室及一般家庭里面的電器插座往往會發(fā)生接地線與零線安裝反了。造成用電器設備外殼帶電。用電人員觸電的事故仍然會發(fā)生。這樣,隨著電氣技術發(fā)展現(xiàn)在推廣三相五線制供電方式(TN-S)就是在用電器設備前把零線和接地線分開,零線通過漏電開關,接到用電設備的開關里面,而接地線直接接到設備外殼的接地線端子。這樣就是萬一設備外殼帶電時,漏電開關感應到零線里面瞬間電流就利用零序原理讓它的繼電器動作(0.1s)立即切斷供電線路,保護人員人身安全。避免發(fā)生觸電傷人的事故。
在生產(chǎn)建設過程中堅持做到用電線路實行三相五線制。認真做到三級配電兩級保護。用電設備安裝漏電開關,落實人身安全保護措施。對于所有變壓器外殼接地線做到雙接地,明接地。對于變壓器中性點接地采取的是直接接地。三相不平衡情況下能夠使變壓器中性點始終處于零電位。在陽江市漢能公司生產(chǎn)車間任何地方大家都能夠看見電氣設備接地措施做得都比較好。哪怕一個小小的配電箱箱門也有接地線。他們把整個生產(chǎn)車間廠房全部做成一個整體(法拉第籠)。保持零電位,他們這樣做的目的就是保證接地質(zhì)量完全合格。經(jīng)過實際檢測設備接地電阻全部小于1歐姆。
1.4重視施工過程中每道工序的接地質(zhì)量
陽江市新力工業(yè)有限公司在建設漢能7.11MW屋頂光伏發(fā)電工施工過程中程施工過程中,非常重視每一道工序的接地質(zhì)量,無論是光伏板,支架,組件,電纜,匯流箱,橋架等元器件配件安裝,都認真檢查接地質(zhì)量,對逆變器,配電柜,控制柜,匯流箱等設備重點檢查必須做到兩點接地。配電柜,控制柜,電纜支架,逆變器等設備基礎與基礎槽鋼的焊接也要求必須牢固,做到雙接地,明接地。施工質(zhì)量實行三級驗收制度;監(jiān)理在施工前審查施工方案,審查人員資質(zhì),質(zhì)量標準,工藝要求必須符合規(guī)定,審查進場材料質(zhì)量必須符合要求;在施工過程中監(jiān)理進行巡視,檢查,重點部位進行旁站監(jiān)督。進行過程控制,保證接地質(zhì)量。
1.5重視變電站的接地網(wǎng)質(zhì)量非常重要
變電站的接地網(wǎng)質(zhì)量也非常重要。因為變電站的接地網(wǎng)線是否合格關系到電氣運行人員人身安全和設備安全。特別是變電站配電房門口岀入的地方接地網(wǎng)線如果不合格會產(chǎn)生跨步電壓,對生產(chǎn)運行人員的人身安全造成威脅。必須做帽沿式勻壓帶,防止產(chǎn)生跨步電壓。他們定期組織相關人員進行現(xiàn)場測試,堅持接地電阻保持小于1Ω。經(jīng)過多次測試,全場接地網(wǎng)的電阻值為0.24Ω。完全滿足設計要求。歷年沒有發(fā)生人員傷亡和設備損壞事故。
2結(jié)論
陽江市新力工業(yè)有限公司在工程施工,生產(chǎn)過程中重視工業(yè)廠房的防雷措施,電氣系統(tǒng)接地,用電設備保護接地,重視全場接地網(wǎng)的質(zhì)量,在屋頂光伏發(fā)電示范工程建設中發(fā)揮了重要作用。他們在安全這方面投入的資金雖然非常少.但是由于大家特別重視安全,所以取得了很大的經(jīng)濟效益。筆者總結(jié)以上這些經(jīng)驗,供大家參考借鑒,希望能夠把生產(chǎn)安全的工作做得更好。
以廣州地區(qū)建設的裝機容量為10MW的并網(wǎng)光伏發(fā)電項目為例,進行光伏項目LCOE評估。本項目基本信息如下:裝機容量為10MW;運行年限為25a;建設成本為8元/W;折現(xiàn)率為8%;首年發(fā)電量為1080萬kWh;每年運行維護費用為96萬元;系統(tǒng)年衰減率為0.8%;其他費用為24萬元;所得稅率為25%;增值稅率為17%;系統(tǒng)PR值為80%;系統(tǒng)殘值率為5%[11]。PR值(性能比)是國際上評價并網(wǎng)光伏電站性能質(zhì)量的一個非常重要的指標,其值為系統(tǒng)實際交流發(fā)電量與理論直流發(fā)電量之比。PR值考慮了光伏陣列效率、逆變器效率以及交流配電設備效率等因素,在一定程度上體現(xiàn)了光伏電站的綜合性能和質(zhì)量。把以上初始條件帶入公式(3)測算本項目LCOE水平,LCOE=0.85元/kWh。通過測算得出:以目前的行業(yè)技術經(jīng)濟水平,在廣州地區(qū)建設一個裝機容量為10MW的光伏發(fā)電項目,其LCOE水平在0.85元/kWh左右,與廣州市脫硫煤上網(wǎng)電價(0.502元/kWh)相比,約高出0.35元/kWh。
2影響LCOE的典型因素及敏感性分析
光伏發(fā)電技術日臻成熟,為盡快實現(xiàn)光伏發(fā)電平價上網(wǎng),降低光伏發(fā)電項目的LCOE是亟待解決的問題。對光伏發(fā)電項目而言,影響LCOE的典型因素包括項目單位造價、項目所在地的太陽輻射量、系統(tǒng)效率、系統(tǒng)衰減率、運營維護費用、逆變器等關鍵設備使用年限。因此要理清系統(tǒng)成本、發(fā)電量和電站生命周期中的其他因素間的聯(lián)系,通過優(yōu)化光伏系統(tǒng)設計施工質(zhì)量以及完善運維管理體系等措施,盡可能降低項目的LCOE水平。下面將分析光伏系統(tǒng)單位造價、系統(tǒng)PR值、光伏組件衰減率以及太陽輻射量這4個典型因素,對項目LCOE水平的影響。本文選取廣州、上海、深圳、北京、蘭州和西寧等6個典型地點進行光伏項目LCOE比較與分析。6個地點的地理位置及年太陽輻射量數(shù)據(jù)見表1,其中太陽輻射量數(shù)據(jù)來自NASA。為清晰描述不同地點的光伏發(fā)電項目LCOE水平,在圖1中標出了6個地點的年太陽輻射值。圖1(a),(b),(c)分別展示了單位造價、光伏組件衰減率、系統(tǒng)PR值與太陽輻射量對項目LCOE影響作用的敏感性。測算條件如下:裝機容量為10MW;單位造價為8元/W;PR值為80%;年衰減率為0.8%;折現(xiàn)率為8%。可以看出,系統(tǒng)單位造價、光伏組件衰減率與項目的LCOE水平呈正相關,系統(tǒng)PR值和項目地太陽年輻射量與LCOE呈負相關。因此,光伏項目選址、系統(tǒng)設計、光伏組件及逆變器等關鍵設備選型與采購、光伏系統(tǒng)安裝、系統(tǒng)運行維護等各個環(huán)節(jié)都可能存在影響項目LCOE水平的因素。在進行項目選址時,盡可能選擇太陽能資源條件好、空氣潔凈度高的地區(qū);在進行光伏系統(tǒng)設計、設備選型時,要根據(jù)項目實際情況優(yōu)化系統(tǒng)設計,提高光伏系統(tǒng)PR值;要遵循合理的運行維護方案,平衡系統(tǒng)運行維護的投入與產(chǎn)出,保證光伏項目處于最佳收益狀況。從以上各個環(huán)節(jié)著手,方可最大程度地降低項目LCOE水平。由圖1(a)可見,項目LCOE水平隨系統(tǒng)單位造價的升高而升高。若系統(tǒng)單位造價為8元/W,當項目地太陽年輻射量由1000kWh/m2增至1800kWh/m2時,項目的LCOE水平將從1.038元/kWh降至0.577元/kWh。若某地太陽年輻射量為1300kWh/m2,當系統(tǒng)單位造價為6元/W時,項目LCOE為0.599元/kWh;當系統(tǒng)造價為10元/W時,項目的LCOE將升至1.297元/kWh。圖1(b)展示的是光伏組件年衰減率與太陽年輻射量對項目LCOE水平的影響作用??梢钥闯?,當組件年衰減率以0.1%的幅度變化時,項目LCOE變化幅度并不顯著。當組件年衰減率從0.8%降低至0.7%時(在項目運營期25a內(nèi),光伏組件總衰減率從20%降低至17.5%),若太陽年輻射量為1300kWh/m2,項目LCOE將從0.792元/kWh升至0.798元/kWh。由圖1(c)可知,項目LCOE水平隨系統(tǒng)PR值的升高而降低。目前我國光伏項目的系統(tǒng)PR值絕大部分處于70%~80%。當太陽年輻射量在1300kWh/m2時,若系統(tǒng)PR值從70%升至80%,項目LCOE將從0.912元/kWh降至0.798元/kWh,降幅達12.5%??梢?,提升系統(tǒng)PR值對降低系統(tǒng)LCOE水平的效果非常顯著。
3我國光伏發(fā)電項目LCOE水平測算
以裝機容量為10kW,500kW和10MW的光伏發(fā)電系統(tǒng)為例,對我國不同地區(qū)、不同光照資源條件的LCOE水平進行評估。評估邊界條件如下:太陽年輻射量資源條件為1000~1800kWh/m2;系統(tǒng)效率為80%;光伏組件的衰減率為0.5%~0.8%;光伏發(fā)電系統(tǒng)運營年限為25a;3種容量發(fā)電系統(tǒng)的單位造價分別為10~14元/W,7~9元/W,6.5~8.5元/W。圖2為針對不同裝機容量、不同光照條件、不同建設成本等條件下的LCOE評估。由圖2可知,裝機容量10kW的光伏發(fā)電項目LCOE為0.6~1.1元/kWh;裝機容量500kW的光伏發(fā)電項目LCOE為0.65~1.1元/kWh;裝機容量10MW的光伏發(fā)電項目LCOE為0.5~0.9元/kWh。根據(jù)國家發(fā)改委《關于進一步疏導環(huán)保電價矛盾的通知》,31省市脫硫煤上網(wǎng)電價處于0.279~0.502元/kWh,因此根據(jù)我國光伏發(fā)電項目的LCOE水平測試結(jié)果顯示,對于10MW以上裝機容量的項目,通過對項目建設成本進行精確控制,在脫硫煤上網(wǎng)電價較高地區(qū)可首先實現(xiàn)光伏電力平價上網(wǎng)。
4光伏項目LCOE發(fā)展趨勢預測
戶用光伏發(fā)電項目的應用和推廣,從某種程度上標志著光伏產(chǎn)業(yè)在人民日常生活中的普及程度,因此本文結(jié)合文獻[10]的數(shù)據(jù),就戶用光伏發(fā)電項目LCOE水平的變化趨勢進行了預測圖3展示了FraunhoferISE針對LCOE的研究數(shù)據(jù)[10]。由圖3可見,2013年戶用光伏發(fā)電項目LCOE的平均水平為0.86元/kWh左右,其中平均PR為80%的曲線比較符合我國光伏發(fā)電項目的平均水平。觀察這條曲線可知,根據(jù)目前光伏產(chǎn)業(yè)發(fā)展水平預測,2015~2030的15年,光伏發(fā)電項目的LCOE水平將從0.108歐元/kWh降至0.072歐元/kWh,折合人民幣約從0.82元/kWh降至0.54元/kWh,降幅高達34%。本文分析顯示,從目前我國光伏產(chǎn)業(yè)的發(fā)展狀況來看,裝機容量為10kW的光伏發(fā)電項目在不同單位造價、不同太陽輻照條件下的LCOE處于0.6~1.1元/kWh。該結(jié)論與文獻[10]中的數(shù)據(jù)相吻合,通過這兩組數(shù)據(jù)可以預測我國光伏發(fā)電成本的發(fā)展趨勢。目前,我國居民生活用電價格在0.65元/kWh左右,如不考慮通貨膨脹等因素,我國可在未來15年內(nèi)實現(xiàn)光伏發(fā)電平價上網(wǎng);考慮近年來化石能源發(fā)電價格逐年上漲的現(xiàn)實,我國有可能在未來10年,甚至更短時間內(nèi),迎來光伏發(fā)電平價上網(wǎng)的時代。
5結(jié)論
關鍵詞:天津西站鐵路客站;光伏并網(wǎng)發(fā)電工程;EPC總承包管理
中圖分類號:F721.6 文獻標示碼:A
1.引言
天津西站交通樞紐是集高鐵、普鐵、地鐵、公交、長途客運、出租車、社會車、非機動車、人行于一體的綜合交通體系。
在天津西交通樞紐建設大型太陽能光伏發(fā)電場,能更好地向世界宣傳和展示中國在可再生能源開發(fā)利用領域的先進技術和綠色環(huán)保的理念。
2.項目概述
本項目為建筑一體化的太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)。即太陽能組件與雨棚屋頂相結(jié)合,光伏電池平鋪于雨棚上,組件與雨棚的傾角一致,電池組件與雨棚之間以支架連接的應用模式。組件鋪設面積約36000平方米,總?cè)萘繛?883.84kW,其中玻璃非晶硅組件設計裝機容量約為1.3MW,鋪設33216塊;柔性非晶硅組件設計裝機容量約為0.6MW,鋪設4096塊。
項目由鐵道第三勘察設計院集團有限公司作為EPC工程總承包商負責項目勘察、設計、采購、施工、試運行等全部工作。項目于2012年9月15日成功并網(wǎng)發(fā)電。
3.項目管理策劃
確定項目EPC總承包后,組建項目經(jīng)理部,項目經(jīng)理編寫《項目管理計劃》,并組織各部門編寫《項目管理實施計劃》,對進度管理、質(zhì)量管理、職業(yè)健康安全管理、環(huán)境管理、合同管理、費用管理、風險管理、文件資料管理、后勤綜合管理、安全事故預案等進行詳細規(guī)劃,形成本項目的管理體系文件。
4.項目管理效果
4.1項目進度、費用管理
項目采用P3e/c與Microsoft Project軟件相結(jié)合進行項目管理。在公司總部采用P3e/c,而在項目現(xiàn)場采用Microsoft Project軟件,項目管理過程文件可以相互輸入輸出。
項目經(jīng)理部根據(jù)工程特點與管理模式,在企業(yè)“鐵三院承包處承包項目下的其他類型承包項目”EPS結(jié)點下建立“京滬高鐵天津西站光伏發(fā)電總承包項目”,按照業(yè)主單位工期控制計劃編制進度計劃。
項目工作分解結(jié)構(gòu)是對項目范圍的一種逐級分解的層次化結(jié)構(gòu)編碼,它將項目工作內(nèi)容逐級分解到較小的易控制的管理單元,對于工程實施過程中進行各項報表統(tǒng)計有著重要作用。天津西站光伏發(fā)電項目建立了三級WBS層次,一級WBS包括項目前期工作、設計階段、采購階段、施工階段、竣工階段等。
根據(jù)業(yè)主單位總體施工計劃計劃,總承包單位的P3e/c團隊在各個WBS節(jié)點下創(chuàng)建各項項作業(yè),并根據(jù)組織關系、工藝關系建立作業(yè)間的邏輯關系。
進度更新是P3e/c進行進度管理的核心,通過建立目標計劃,定期對更新各項作業(yè)的完成情況,從橫道圖上可以清晰地體現(xiàn)項目整體進度情況以及與計劃的偏差情況,便于對后續(xù)作業(yè)進行調(diào)整。相關數(shù)據(jù)在每月向承包處報表中以圖表形式表現(xiàn)。采用了贏得值曲線技術進行費用和進度綜合管理。對關鍵點進度進行列表詳細分析偏差產(chǎn)生的原因以及擬采取措施,采取措施后的效果等。
費用控制分業(yè)主驗工計價和對下分包方驗工計價。制定相應的驗工計價辦法,嚴格執(zhí)行。
4.2 項目質(zhì)量管理
項目部成立以后,根據(jù)《項目管理計劃》編寫了《質(zhì)量管理實施計劃》,在設計階段、招投標階段、施工準備階段、施工階段、竣工驗收階段等各階段制定詳細的質(zhì)量管理要點,并嚴加實行。
本項目過程質(zhì)量控制效果良好,分部工程一次驗收合格率為100%,項目實施全過程未發(fā)生質(zhì)量事故。
4.3 項目安全、職業(yè)健康與環(huán)境管理
本項目安全管理是重中之重,特別是雨棚頂太陽能組件安裝過程中,交叉施工情況復雜,雨棚周邊及天窗部分無法全部設置安全防護網(wǎng),雨棚施工安全管理工作繁重。為確保項目實施安全,項目制定了《職業(yè)健康安全管理辦法》并嚴格執(zhí)行。
項目實施過程中未發(fā)生一般及以上安全質(zhì)量事故。本項目天津市電力質(zhì)檢站進行質(zhì)量監(jiān)督。監(jiān)督意見為“施工安全狀況良好”。
針對環(huán)境管理,確定環(huán)境管理控制目標,保證項目管理活動、施工活動對環(huán)境的影響程度在可控范圍內(nèi),在符合相關法律法規(guī)的要求下,實現(xiàn)環(huán)境影響的最小化,實現(xiàn)環(huán)境管理工作順利開展。
項目未對環(huán)境造成較大不良影響,環(huán)境保護控制效果良好
4.4 項目信息與溝通管理
信息與溝通管理是項目管理成敗的重要因素之一,項目部十分重視信息與溝通管理的重要性,項目部制定了信息與溝通管理制度保障項目各成員及時掌握項目各項信息。信息管理過程包括信息收集、信息的加工整理、信息分發(fā)、信息存儲等。表障了項目信息與溝通的暢通和及時。
4.5 項目風險管理
為了規(guī)范本項目的風險管理,提高項目管理人員的風險意識,避免或減輕項目管理過程中各類風險造成的損失,項目部制定了風險管理辦法并嚴格執(zhí)行。
項目經(jīng)理負責項目風險管理,建立本項目風險管理組織,指定專人具體分管本項目風險管理工作。貫徹落實上級風險管理規(guī)章制度和風險控制決定。定期識別本項目風險因素、進行風險分析評估、研究應對風險措施,并進行動態(tài)監(jiān)控。每季度定期向技術室報送本項目風險管理報告。
本項目風險管理的范圍包括從項目信息追蹤、投標、合同簽訂、分包、采購管理、施工管理、試運行、施工驗交、質(zhì)量保修全過程。
4.6 項目合同管理
為進一步規(guī)范和加強項目部對工程項目的合同管理工作,健全各項規(guī)章制度,全面提升項目部合同管理水平,項目部制定了《合同管理辦法》。
項目經(jīng)理負責授權范圍內(nèi)有關合同方面重大事項的決策,計劃合同部歸口合同管理,項目各部人員全力配合。
計劃合同部從計劃經(jīng)營室接收總承包合同文本并檢查、確認其完整性和有效性。計劃合同部及時跟蹤合同執(zhí)行情況,每月定期向計劃經(jīng)營室匯報。履約過程中發(fā)生變更、違約、糾紛、索賠等事宜時,計劃合同部按照合同約定的方式處理,并向項目經(jīng)理匯報,必要時組織召開項目部會議研究解決。計劃合同部負責合同文件的整理、管理和收尾。計劃合同部每月定期按處《工程總承包項目風險管理辦法》的要求,組織項目部進行項目風險評價。每季度定期向技術室報送本項目風險管理報告。特殊情況及時報告。
按照總包合同約定,設計分包、施工分包和設備材料采購由業(yè)主和我方共同完成。項目經(jīng)理負責與業(yè)主溝通,并與計劃合同部一起編制分包招標計劃,報業(yè)主批準。項目經(jīng)理負責與施工單位和供貨廠商進行商務洽談,經(jīng)業(yè)主同意后實施。對于公開招標的施工或采購,應招標公告,并由項目部編制招標文件,具體分工由項目部成員協(xié)商確定,招標文件經(jīng)項目部和院處有關部門評審后,出售給投標單位。
招標、開標、評標和定標過程資料由計劃合同部負責整理,整個招標過程結(jié)束后移交處計劃經(jīng)營室。
項目經(jīng)理在院法人代表授權委托的范圍內(nèi)簽訂各項分包合同。各項分包合同主要由計劃合同部起草,經(jīng)項目部和院處有關部門評審后實施。
本項目質(zhì)保期為一年,合同缺陷通知期限至2013年8月30日。已經(jīng)獲得業(yè)主簽發(fā)的單位工程竣工驗收證明書。
5.結(jié)束語
總結(jié)本項目工程總承包管理的經(jīng)驗,對今后工作有如下建議:
1.與大型建筑結(jié)合的太陽能光伏并網(wǎng)發(fā)電工程,宜結(jié)合大型建筑工程主體盡早立項,以便預留設計、安裝條件;
2.與大型建筑結(jié)合的太陽能光伏并網(wǎng)發(fā)電工程,應與大型建筑工程主體同步設計、同步施工,并綜合考慮各種邊界條件,避免造成廢棄工程;
3.從可持續(xù)發(fā)展能源戰(zhàn)略考慮,有關行政主管部門應盡可能對投資方進行扶持,為投資方爭取投資效益;
4.有關鼓勵太陽能分布式并網(wǎng)的政策應予以落實,為投資方創(chuàng)造有利的投資環(huán)境。
5.太陽能光伏并網(wǎng)發(fā)電工程適宜采用EPC/交鑰匙工程建設模式,建議發(fā)揮大型建筑設計院的綜合優(yōu)勢,大力發(fā)展。
參考文獻
關鍵詞:PDCA循環(huán)理論;項目管理;應用
中圖分類號: C93 文獻標識碼: A
一、引言
項目管理是基于一系列項目管理計劃、程序、標準和準則,以投資控制、進度控制、質(zhì)量控制為中心的管理活動。我國的項目管理至今已有20多年的歷史,通過項目管理的實施,大大降低了項目投資并有效縮短了工期,因此項目管理得到了很好的推廣與發(fā)展。PDCA循環(huán)理論是以提升管理質(zhì)量為目標的促進管理實施的基本方法。PDCA循環(huán)理論的應用對推動項目科學化、高效化、規(guī)范化管理都能起到積極作用。在實際操作過程中,須遵循“PDCA”管理運行模式,依據(jù)PDCA循環(huán)理論為項目的兩個管理重點――事前預防和持續(xù)改進提供服務,從而明確項目管理的根本目標。在對具體項目進行詳細調(diào)查和研究并在掌握充分的信息資料后,可以采用 PDCA循環(huán)法對項目全過程進行分析,從而確保項目的順利實施和項目管理的質(zhì)量。
二、PDCA循環(huán)理論概述
1、PDCA循環(huán)理論意義、具體實施步驟和方法
PDCA是保障活動有序進行的一項合乎邏輯的工作程序,在廣大企業(yè)項目管理中得到了普遍應用。PDCA的意義分別是:策劃(Plan)、執(zhí)行(Do)、檢查(Check)、總結(jié)或改進(Action)。首先,策劃是指預先安排和計劃,明確要做什么、怎么做、何時做、誰負責做;其次,行動是指根據(jù)策劃展開實施,按照預計的情況確保整個運行過程符合策劃,確保策劃實施達到預期結(jié)果;再次,檢查是指對實施的過程展開檢驗,并制定相應的解決或保障措施,以確定管理計劃能否順利進行,保護措施能否起到作用;改進,是指當系統(tǒng)運行之后,通過總結(jié)實施經(jīng)驗,對現(xiàn)有的組織進行完善和調(diào)整,確保管理始終具有合理性、時效性。
PDCA循環(huán)理論在應用時,各階段主要步驟及相應的管理方法詳見下表:
階段 階段實施步驟 階段管理手段、方法
P階段 1、分析現(xiàn)狀、發(fā)現(xiàn)管理中的問題 排列圖法、直方圖法、控制圖法、KJ法、工序能力分析、矩陣圖法等、因果分析圖法、關聯(lián)圖法、散布圖法、矩陣分析法、目標管理法、系統(tǒng)圖法、過程決策程序圖法
2、分析管理中出現(xiàn)問題的內(nèi)外原因
3、深入原因分析影響管理的主要因素
4、按照管理問題制定具體措施
D階段 5、按照策劃要求執(zhí)行措施 系統(tǒng)圖法、關聯(lián)圖法、過程決策程序圖法、矩陣圖法
C階段 6、分析策劃執(zhí)行的結(jié)果 控制圖法、系統(tǒng)圖法、排列圖法、過程決策程序圖法
A階段 7、展開效果調(diào)查 標準化、制度化、KJ法
8、綜合分析未解決的問題
2、PDCA循環(huán)法在項目管理應用中的適應性
PDCA循環(huán)法是一個循環(huán)的、動態(tài)的過程,它要求不斷分析、總結(jié),并通過不斷發(fā)現(xiàn)問題及解決問題,達到提升項目質(zhì)量的管理目標。而項目管理也是一個動態(tài)的管理過程,管理人員須實施主動的動態(tài)控制及事前控制。動態(tài)控制的關鍵在于跟蹤分析整個項目計劃的執(zhí)行情況,并隨時注意進行動態(tài)化調(diào)整。事前控制也是主動控制,它須借助管理計劃來實現(xiàn)。管理計劃是否可行、目標計劃是否具有針對性、管理質(zhì)量能否達到預期效果,這些內(nèi)容都須借助管理過程來實現(xiàn)。管理目標也可以分成幾個階段來完成,PDCA循環(huán)法將管理分成計劃、執(zhí)行、檢查以及總結(jié)(改進)四個階段。計劃是項目管理的第一步,是對項目合同、項目管理目標等進行全面了解后,制定與項目實施目標相一致的項目管理目標。執(zhí)行則是在實施項目的過程中,按照項目管理計劃,進行管理實施及目標控制。檢查則是根據(jù)項目實施情況進行檢驗和分析,主要檢查管理計劃的執(zhí)行效果,以便及時調(diào)整??偨Y(jié)(改進)是進行項目管理的第四步,是對前一階段的檢查進行分析和總結(jié),若發(fā)現(xiàn)管理漏洞,則立即制定可行的應對方案,并將問題與解決方案列入下一個循環(huán)管理中。
三、PDCA循環(huán)理論在具體項目管理中的應用
1、項目背景
XX太陽能光伏發(fā)電項目是寧夏太陽山20MWp光伏并網(wǎng)發(fā)電工程。項目位于寧夏吳忠市太陽山移民開發(fā)區(qū)境內(nèi),由寧夏XXX太陽能發(fā)電有限公司與國外合作方中國碳基金共同投資建設。本工程擬采用多晶硅電池組件,全部為固定式安裝。逆變器采用500kW容量,升壓變低壓側(cè)采用雙分裂繞組1000KVA變壓器,高壓側(cè)電壓等級為35kV。電站接入系統(tǒng)采用35kV電壓等級送出。該項目周期較長,可以借助PDCA循環(huán)理論對其進行全過程的動態(tài)化管理。
2、項目實施
(1)計劃階段
這一階段的主要內(nèi)容包括根據(jù)國家、區(qū)域法律法規(guī),制定太陽能光伏發(fā)電項目管理方針和目標、確定項目管理的組織機構(gòu)和不同崗位的具體職責以及項目程序文件。
首先,太陽能光伏發(fā)電項目的進度與質(zhì)量以及投資是重點管理環(huán)節(jié)。管理人員需要在這一階段對項目過程進行詳細的跟蹤,可運用列表比較法、前鋒線比較法、S形曲線法、橫道圖比較法、香蕉曲線法等方法對該項目進度進行控制,找尋項目設計中存在的成本偏差。其次,問題找出之后,就需要針對偏差采用因果分析法、專家意見法等方法分析其原因,以便能夠有針對地解決問題并編制與項目相一致的可研報告,保證項目按照原有設計方案順利進行。最后,明確項目管理出現(xiàn)的問題后,還須對其進行優(yōu)化改善,以為項目管理計劃的執(zhí)行做好準備。
(2)執(zhí)行階段
這一階段的主要內(nèi)容包括編制太陽能光伏發(fā)電項目不同階段的文件,并根據(jù)制定的文件一一執(zhí)行。執(zhí)行階段是PDCA循環(huán)法中最核心的階段,這一階段是太陽能光伏發(fā)電項目目標制定與實施的完整過程。由中外雙方太陽能光伏發(fā)電項目監(jiān)管人員對項目全程進行監(jiān)督考核,并通過定期檢測、評估、提議等途徑向項目負責人反映項目管理情況。
(3)檢查階段
采用正確的評估方式對上一階段的情況展開合理評價,確保上階段的執(zhí)行行為符合制定文件的要求,檢查的范圍涉及分包商、施工現(xiàn)場、聯(lián)合合作商。在這一階段,項目管理負責人所要進行的就是對設計的每一個階段進行成本檢測,以便及時明確項目管理的效果,如某一執(zhí)行環(huán)節(jié)是否超出預計執(zhí)行計劃,或者某一材料的支出資金是否超過成本預算、某一環(huán)節(jié)的執(zhí)行質(zhì)量是否達標等。
(4)處理階段(改進階段)
對以上階段的執(zhí)行情況展開評價,及時發(fā)現(xiàn)執(zhí)行階段出現(xiàn)的問題和原因,比如程序問題、文件出現(xiàn)不合理、文件的可操作性、執(zhí)行人員自身問題等。處理階段作為承上啟下的一個環(huán)節(jié),在太陽能光伏發(fā)電項目管理中起到的是分析與總結(jié)的作用,即分析項目管理控制中的不足,總結(jié)項目管理取得的成效、經(jīng)驗。通過經(jīng)驗總結(jié)之后,對該項目的項目管理有一個詳細的了解,并提出一定的問題解決方法。
四、結(jié)論
PDCA循環(huán)理論的四個階段相互銜接、密不可分,各個循環(huán)都應解決存在的問題,以為下一個循環(huán)提供升級基礎。它通過動態(tài)、往復、循環(huán)的管理過程,一步步地進行項目管理,最后有效提升項目管理的質(zhì)量。在應用PDCA循環(huán)理論時,首先須明確循環(huán)理論的意義與要求,在詳細分析項目的基礎上,將循環(huán)理論的四個階段融入項目管理的各個過程中,并明確各個管理階段負責人的各項管理任務,促使循環(huán)理論成為各個部門監(jiān)督管理、提升管理質(zhì)量的方法,從而讓PDCA循環(huán)理論的效用達到最大值,讓項目管理的效益達到最大值。
參考文獻
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關鍵詞:新設備;送電管理;制度;流程
引言
電網(wǎng)新設備送電管理是方式計劃室的一項細致而復雜的工作,時間上要按照里程碑要求按期投運,安全上要保證送電過程中不能出現(xiàn)差錯。但以往的新設備送電管理中存在著管理計劃性差、流程改動隨意等諸多問題。如:設備變更報送不及時或內(nèi)容錯誤導致反復報送,影響送電安排;設備送電時間無計劃性,存在搶時間,趕進度現(xiàn)象;設備驗收不連貫,對新設備送電中采取先送電,后處理的做法等,都極大地影響了送電工作。
1 解決問題思路
以完善制度為基礎:本著“完備性、規(guī)范性、實用性”三項原則,對現(xiàn)有管理標準、制度和辦法等進行整合,健全新設備送電管理制度。
以優(yōu)化流程為主線:對新設備送電業(yè)務流程進一步優(yōu)化,按痕跡化管理的要求,使每一個流程清晰明了,責任到人,使其更具可操作性,形成標準化的業(yè)務流程。
2 創(chuàng)新管理辦法
針對新設備送電所涉及的送電計劃、資料受理、設備命名、送電準備、考核改進五個環(huán)節(jié)具體談談孝感供電公司創(chuàng)新管理辦法。
2.1 送電計劃環(huán)節(jié)
2.1.1 新設備送電時間計劃性不強,工程施工的進度受人為、環(huán)境因素影響很大,經(jīng)常變化,調(diào)度部門不注重掌握其具體進度,因此出現(xiàn)設備驗收前才接到送電需求,致使調(diào)度部門沒有足夠的時間完成本專業(yè)的工作。存在搶時間,趕進度現(xiàn)象。
解決措施:調(diào)度部門每月召集基建、營銷、運檢部門召開送電時間計劃協(xié)調(diào)會。計劃會上充分了解施工進度、停電需求,是否受阻延期等信息,滾動修編基建工程1-3月內(nèi)的送電時間表。電網(wǎng)運行方式人員依據(jù)送電時間表可以從容安排時間,完成設備變更單的收資工作和設備命名工作。
2.1.2 各部門討論停電計劃時,一些配合停電的設備容易遺漏。例如設備安裝時與鄰近設備的安距問題,停電時是否涉及通信光纜問題。待設備安裝前發(fā)現(xiàn)遺漏,影響了送電安排。
解決措施:調(diào)度部門設計了《送電工程停電需求表》,上面羅列了所有停電需要考慮的項目。特別是是否涉及用戶停電、吊車進站、安距不夠、線路參數(shù)實測等容易遺忘的問題。調(diào)度部門召集基建停電協(xié)調(diào)會時,由各部門勾選,編制出完整的停電需求表。方式人員依據(jù)停電需求表可提前向省調(diào)提出停電需求,避免耽誤停電時間,影響送電。
2.2 資料受審環(huán)節(jié)
2.2.1 同一個工程的多家部門不能同時間上報變更單,導致變更資料無法收齊,影響下發(fā)設備命名文件。
解決措施:新設備送電前3個月,召集各報送部門開會,對需要報送的時間點和內(nèi)容進行布置,督促各單位按節(jié)點完成資料上報。新設備投產(chǎn)專責對投產(chǎn)資料進行統(tǒng)一接收,進行審核后登記歸檔,雙方簽字后將變更單內(nèi)容上傳至中心網(wǎng)頁(變更單如圖1)。
2.2.2 報送人對報送資料不清楚,導致報送資料不全或報送內(nèi)容錯誤,反復修改,耽誤時間。存在搶時間,趕進度現(xiàn)象。
解決措施:修訂《新設備送電資料報送清單》,下發(fā)各對應部門。調(diào)度部門要求各單位指定兩名人員專職報送變更單,進行培訓后與調(diào)度新設備投產(chǎn)專責點對點聯(lián)系,彼此保持暢通的聯(lián)系渠道,及時協(xié)調(diào)解決資料報送工作中存在的問題。
2.3 設備命名環(huán)節(jié)
2.3.1 設備命名文件下發(fā)施工單位后,發(fā)現(xiàn)現(xiàn)場與前期報送的變更單不一致,導致命名要發(fā)生變更。其次是有些設備要到貨安裝時才知道其設備狀況,前期報送的變更單無法標明,還有施工過程中根據(jù)實際情況進行調(diào)整發(fā)生的變更,都會使命名文件發(fā)生不一致。
解決措施:調(diào)度部門修訂《設備命名編號原則》,對照設備變更單完成設備命名后要到現(xiàn)場進行設備核對,復核后的圖紙方可下發(fā)到基建單位。
2.3.2 基建單位在設備安裝全部完工后對圖紙進行現(xiàn)場核對,確無差誤后上報調(diào)度部門,然后正式行文下發(fā)。
解決措施:調(diào)度部門收到變更資料后,投運前應完成設備命名、電網(wǎng)潮流分析計算、定值整定計算、調(diào)度自動化系統(tǒng)參數(shù)修改等相關工作,做好送電前的各項準備工作。各專業(yè)按照新設備工作流程完成各自專業(yè)工作,時間上沒有具體約束,在時間預度上對下一流程有影響。
應用新設備送電流程,在OMS系統(tǒng)中由新設備送電專責發(fā)起送電流程,各專業(yè)按流程順序完成自身工作,系統(tǒng)時間有限制,超過時間會有提示和記錄,很好地控制了各專業(yè)的送電準備工作完成時間。
2.4 送電準備環(huán)節(jié)
調(diào)度部門送電前各專業(yè)沒有經(jīng)過聯(lián)審簽字,存在有遺漏的地方?jīng)]有及時發(fā)現(xiàn),到送電時才發(fā)現(xiàn),影響了送電進度。
解決措施:建立調(diào)度各專業(yè)聯(lián)審會簽制度,將設備命名、調(diào)度協(xié)議、送電方案、定值計算、自動化對量等所有準備工作列表,送電準備工作完畢后,調(diào)度部門召集各專業(yè)召開送電啟動會。討論送電前準備工作是否完備,各專業(yè)核對命名是否變更、定值是否上傳到系統(tǒng)、省調(diào)接火票是否批復等。各專業(yè)人員在會簽單上簽字確認。所有專業(yè)全部簽字后,方可進行送電操作。
2.5 考核改進環(huán)節(jié)
新設備送電后只對送電工程中出現(xiàn)的問題進行了總結(jié),沒有從制度上提出改進的措施,對各部門出現(xiàn)的問題也沒有進行考核,使雙方都沒有從中得到提高。
解決措施:新設備投運專責在新設備投運后五個工作日內(nèi)將有關圖紙資料整理歸檔。調(diào)度部門在投運后十個工作日內(nèi)召開會議,對新設備送電工作進行評價、總結(jié),對影響送電的制度要進行完善修訂。對各專業(yè)責任人和其他單位要按照《考評細則》提出改進工作的要求,并進行考核。
3 結(jié)束語
關鍵詞:區(qū)域能源規(guī)劃;降耗,智能節(jié)電;可再生發(fā)電
中圖分類號:TK51 文獻標識碼:A 文章編號:1673-8500(2013)01-0062-02
隨著我國經(jīng)濟發(fā)展與資源環(huán)境的矛盾日趨尖銳和經(jīng)濟的快速增長,各項現(xiàn)代建設取得巨大成就,但也付出了資源浪費和環(huán)境污染的巨大代價。我國當前面臨著經(jīng)濟社會快速發(fā)展和人口增長與資源環(huán)境約束的突出矛盾。
國家出臺政策積極推進能源結(jié)構(gòu)調(diào)整。大力發(fā)展可再生能源,抓緊制訂出臺可再生能源中、長期規(guī)劃,推進風能、太陽能、地熱能、水電、沼氣、生物質(zhì)能利用以及可再生能源與建筑一體化的科研、開發(fā)和建設,加強資源調(diào)查評價。
響應《中華人民共和國國民經(jīng)濟和社會發(fā)展第十一個五年規(guī)劃綱要》提出的“十一五”期間目標,要求達到國內(nèi)生產(chǎn)總值能耗降低20%左右,主要污染物排放總量減少10%的約束性指標。
而針對“十一五”及“十二五”的后續(xù)政策,國家對于能源行業(yè)的重視逐漸凸顯。提出了加快建立節(jié)能技術服務體系,制訂出臺《關于加快發(fā)展節(jié)能服務產(chǎn)業(yè)的指導意見》,促進節(jié)能服務產(chǎn)業(yè)發(fā)展。培育節(jié)能服務市場,加快推行合同能源管理,重點支持專業(yè)化節(jié)能服務公司為企業(yè)以及黨政機關辦公樓、公共設施和學校實施節(jié)能改造提供診斷、設計、融資、改造、運行管理一條龍服務。
一、校園系統(tǒng)特色和智能能源規(guī)劃意義
教育資源是社會資源的重要組成部分,高等院校作為社會大系統(tǒng)中的一個子系統(tǒng),是能源消耗和污染排放的大戶,隨著學校規(guī)模的不斷擴大以至于校區(qū)的新建或擴建,這種能源消耗量和污染排放量不斷增長。
1.校園系統(tǒng)的特色
(1)師生人數(shù)眾多,人口密度大。
(2)舒適度需求增長,單位能耗增加。
(3)建筑體量巨大,運營成本高昂。
(4)建筑類型繁多,管理類型單一。
(5)學校間距大,系統(tǒng)間影響不大。
(6)學校的示范效應大。
受現(xiàn)代能源規(guī)劃行業(yè)工作內(nèi)容的啟發(fā),再結(jié)合校園體系多項特色,本文定位探究建設智能校園能源規(guī)劃,綠色校園可以節(jié)約學校的資源消耗、降低辦學成本,在社會上也有示范和帶動作用,對整個社會的節(jié)約也具有很重要的現(xiàn)實意義,同時也有利于培養(yǎng)在校學生的節(jié)能減排意識,從而達到深遠的教育意義。具體運行環(huán)節(jié),在分析調(diào)研基本材料后,以華北電力大學為模版,對存在問題及原因進行分析,對推進綠色校園建設工作提出了相關對策和解決方案。
二、能源規(guī)劃內(nèi)容和基本步驟:
1.區(qū)域性能源規(guī)劃的基本步驟
(1)能耗負荷調(diào)研與分析。
(2)區(qū)域內(nèi)一次能源及可再生能源、生物質(zhì)能源狀況及分析。
(3)制定可行的若干方案。
(4)初投資分析。
(5)運行成本分析。
(6)資源需求分析。
(7)能源政策分析。
(8)針對項目具體情況進行個性化論證,形成最終能源系統(tǒng)方案。
在以華北電力大學為區(qū)域末班進行能耗負荷調(diào)研與分析及區(qū)域內(nèi)一次能源及可再生能源、生物質(zhì)能源狀況及分析后,得出區(qū)域性能源的規(guī)劃可以從可再生能源方式發(fā)電、智能模塊節(jié)電、水能循環(huán)利用、熱能智能利用四個方面實現(xiàn)集成、增效、開源、降耗的目的。
2.利用智能模塊節(jié)電的應用模式
大學對整個國家的節(jié)電意義重大。校園建筑的多樣化、管理的復雜性以及社會關注度決定了校園節(jié)電解決方案是系統(tǒng)化的綜合方案。資金來源、解決方案、技術人員、施工措施、評估效果都是學校關心的問題,因此實施校園節(jié)電工程應避免成為簡單技術的堆砌。節(jié)約型校園最終目標是實現(xiàn)節(jié)電量,實現(xiàn)節(jié)電減排指標性的目標。對于學校而言,將獲得運行成本的降低與校園管理的高效化。
目前, 我國有2000 多所高校, 近2500 萬名在校大學生,是節(jié)電減排理念的重要傳播群體。據(jù)測算, 如果它們都采用行之有效的節(jié)電技術, 一年可節(jié)省約210 億元人民幣。據(jù)中國高等教育學會后勤管理分會測算, 如果百所北京高校都建設成為綠色大學,采用行之有效的節(jié)電技術, 每年至少可以節(jié)約20多億元。每年有600多萬名畢業(yè)生走出校園,如果他們將節(jié)電理念推廣到社會中去,對全社會起到的作用將不可估量。結(jié)合分析華北電力大學現(xiàn)狀與特色,總結(jié)校園區(qū)域性可應用的節(jié)電技術如下幾項:
(1)教室紅外感測LED燈
要由光照檢測電路、溫度檢測電路,熱電紅外線傳感器及處理電路、單片機系統(tǒng)及控制電路組成。工作時,光照檢測電路和熱釋電紅外線傳感器采集光照強弱室人是否有人等信息送到單片機,單片機根據(jù)這些信息通過控制電路對照明設備進行開關操作,從而實現(xiàn)照明控制,以達到節(jié)電的目的。
(2)紅外感應路燈
能進行補充電能并且利用紅外線感應裝置通過判斷是否有行人和車輛通過來控制燈的明滅,既達到省電的目的,又不影響交通照明。根據(jù)紅外線感應裝置自動控制燈的明滅。技術關鍵在于利用紅外線感應開關及其它開關(電磁繼電器開關、光控開關、定時自動控制開關等)巧妙結(jié)合,及時控制燈的明滅,達到車來燈亮,車走燈滅的目的。
(3)太陽能輔助加熱和浴室熱水鍋爐并網(wǎng)運行系統(tǒng)
該系統(tǒng)首先對學校鍋爐房進行改造,使用了真空負壓鍋爐、節(jié)能型屏蔽泵,并在每棟樓的回水管路上安裝了一個相應型號的數(shù)字式恒流量調(diào)節(jié)閥,實現(xiàn)了熱力管網(wǎng)的供熱量平衡;創(chuàng)新式的采用了分區(qū)供暖和分區(qū)單獨補水形式,提高了供暖系統(tǒng)的安全性和經(jīng)濟性,并減少了跑冒滴漏;利用計算機自動化控制系統(tǒng)和遠端采溫系統(tǒng),實現(xiàn)了控溫自動化、及時化和方便化,達到了經(jīng)濟供暖,節(jié)儉用電的目的。
(4)節(jié)能電梯
該電梯系統(tǒng)采用變頻調(diào)速的電梯。電梯起動達到最高運行速度后具有最大的機械動能,從到達目標層前要逐步減速直到電梯停止運動為止,這一過程是電梯負載釋放機械動能的時段。變頻調(diào)速器通過電動機可以將這一時段的機械能轉(zhuǎn)變成電能存儲在變頻器直流環(huán)節(jié)的大電容中,大電容存儲電量有限,采用制動單元和外加大功率電阻,將大電容中過多的電量消耗到外加大功率電阻上發(fā)熱消耗掉。能量回饋器則可以將大電容中儲存的電量幾乎無消耗地回送給電網(wǎng)。從而既達到節(jié)電目的,又避免了大功率電阻耗電發(fā)熱,大大改善了系統(tǒng)的運行環(huán)境。
3.利用可再生方式發(fā)電的應用模式
基于對現(xiàn)有小型發(fā)電方式的仔細篩選,以下幾個發(fā)電措施可以在較小規(guī)模的區(qū)域使用并產(chǎn)生一定的價值,具體如下:小型風光互補發(fā)電機、太陽能發(fā)電、壓電陶瓷發(fā)電、健身器材發(fā)電等。
針對校園這樣一個人口密度大,社會功能較為單一的區(qū)域而言,我們從中進一步篩選出以下幾種適用于校園的發(fā)電措施,并大約估算了其帶來價值的多少:
(1)太陽能光伏發(fā)電
光伏發(fā)電系統(tǒng)是由光伏電池板、控制器和電能儲存及變換環(huán)節(jié)構(gòu)成的發(fā)電與電能變換系統(tǒng)。并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)是與電力系統(tǒng)連接在一起的光伏發(fā)電系統(tǒng),像其他類型發(fā)電站一樣,可為電力系統(tǒng)提供有功和無功電能。光伏電池所發(fā)的直流電能經(jīng)變換器變換成與電網(wǎng)相同頻率的交流電能,以電壓源或電流源的方式送入電力系統(tǒng)。
(2)小型風光互補發(fā)電
風光互補照明系統(tǒng)主要由風力發(fā)電機組、太陽能光伏電池組、控制器、蓄電池、逆變器、燈具等部分構(gòu)成。風力發(fā)電機和太陽能電池可以各自獨立發(fā)電,也可以共同聯(lián)合發(fā)電。陰雨天和夜間可以利用風能,無風時可以利用太陽能,風能與太陽能互補發(fā)電。系統(tǒng)同時配有蓄電池,可以保證在無風又無光的情況下正常工作??刂破鲗π铍姵氐倪^沖、過放進行保護,并對光源的開啟和亮燈時間進行控制。
(3)壓電陶瓷發(fā)電技術
壓電陶瓷發(fā)電技術利用壓電陶瓷的正壓電效應將機械能轉(zhuǎn)換成電能,為各種微型電子設備提供動力。
(4)健身器材發(fā)電
利用液壓傳動的措施將健身器材的不規(guī)律機械能轉(zhuǎn)化為水的勢能,平穩(wěn)地發(fā)電,并利用電力電子裝置改善電能質(zhì)量后供電力設備使用
4.水能循環(huán)的應用模式
(1)水能循環(huán)簡介
對于水資源的合理處理、處置和優(yōu)化循環(huán)利用等已成為當代水系統(tǒng)的重要內(nèi)容。在校園這個“用水大戶”里,利用水循環(huán)往復的原理,對校園的雨水、地表涵養(yǎng)水、和污水進行收集再利用,開發(fā)中水處理循環(huán)利用系統(tǒng)、雨水自然水循環(huán)利用系統(tǒng),進而可有效解決用水需求與供水困難之間的矛盾。
(2)可循環(huán)水資源分類
污水是環(huán)境的主要污染源,也是寶貴的再利用資源。可利用的污水資源可來自于學校澡堂、水房、宿舍樓、食堂和教學樓衛(wèi)生間等場所;雨水包括屋面排水、路面徑流雨水和綠地降水。
(3)節(jié)水處理系統(tǒng)
根據(jù)校園建筑物的分配特點,校園節(jié)水系統(tǒng)可分為中水循環(huán)系統(tǒng)和雨水收集再利用系統(tǒng)。
中水循環(huán)利用系統(tǒng)主要由集水管道、分流取水器和綜合處理池兩部分構(gòu)成。來自于澡堂、水房、宿舍樓、食堂和教學樓衛(wèi)生間等場所的污水通過集水管道,到達綜合池,污水在綜合池內(nèi)進行調(diào)節(jié)、水解酸化、厭氧脫氮、初次沉淀等功能。這些污水經(jīng)過再生處理和二次處理,便可達到使用水標準,回用于沖廁、綠化、河流觀賞等。當污水量大于取水量的情況時,可應用不需要動力和清渣的分流取水器進行取水。
雨水收集與處理系統(tǒng)分為對屋面雨水收集利用和路面雨水收集利用兩方面, 經(jīng)過簡單處理后用于綠化澆灌和道路灑水清潔。一方面,屋面雨水收集及利用,考慮到雨水降雨的不均勻性和屋頂面積的大小,需要設置不同規(guī)格的雨水貯存池,雨水儲存調(diào)蓄池根據(jù)建造位置不同可分為地下封閉式、地上封閉式、地上敞開式等。一般建筑密度高、土地昂貴的校區(qū),采用混凝土地下式貯存池,并采用成套水處理裝置,通過沉淀、過濾、消毒、活性炭處理和膜技術等處理措施對初期雨水進行棄流處理或調(diào)蓄處理,將污染程度高的雨水棄流,排入污水管網(wǎng),將水質(zhì)高的雨水輸入調(diào)蓄池處理。計算表明,儲存池按降雨量10-20mm儲存,此時的集蓄效率約為45-60%,雨水回用工程可以實現(xiàn)效益大于費用,具有較好的經(jīng)濟性。另一方面,路面雨水蓄滲利用,通過對路面雨水口構(gòu)成蓄滲排放系統(tǒng),在地下增設排水管,穿孔管周圍用石子或其他多孔隙材料填充,具有較大的蓄水空間,將道路等各種鋪裝表面形成的雨水徑流匯集入管道就近流入綜合池或中水處理站等,使雨水盡可能長久的得到儲存和分散利用,并實現(xiàn)綠化、清潔等用途。
5.熱能智能利用的應用模式
(1)熱能智能利用簡介
暖氣流量智能控制系統(tǒng)是一套旨在通過充分提高暖氣利用效率,減小熱能浪費同時為人們提供一個更加舒適的環(huán)境的裝置,是一種結(jié)構(gòu)簡單、使用方便、可以及時有效的根據(jù)室溫變化改變暖氣流量進而改變室溫的智能調(diào)控系統(tǒng)。
(2)熱能智能利用系統(tǒng)原理概述:
該系統(tǒng)由電源模塊、測溫模塊、中樞控制模塊、人機交互模塊、氣溫輸出顯示模塊和流量調(diào)節(jié)執(zhí)行模塊這六部分組成。在系統(tǒng)工作時,首先由測溫模塊采集到室內(nèi)溫度,通過由兩位數(shù)碼管及數(shù)碼管排阻組成的氣溫輸出顯示模塊顯示出來,并將模擬信號轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號之后輸送給控制系統(tǒng)處理。 中樞控制模塊AT89S51單片機處理來自溫度傳感器的溫度信息,同時將處理之后的指令傳輸給執(zhí)行模塊和顯示模塊。 當顯示模塊顯示的數(shù)值不滿足人們對室溫環(huán)境的要求時,用戶可以根據(jù)個人需要通過由兩個溫度設定鍵和設定溫度顯示器構(gòu)成的人機交互模塊上自主設定最合適的室溫值,該模塊可直接與單片機相連。流量調(diào)節(jié)執(zhí)行系統(tǒng)是具體完成管道內(nèi)暖氣流通量的執(zhí)行機構(gòu),主要由驅(qū)動電路和步進電機組成,與步進電機轉(zhuǎn)軸連接的轉(zhuǎn)子閥門被安裝在管道內(nèi),達到調(diào)控目的。
(3)熱能智能利用性價比分析
本系統(tǒng)解決了目前室內(nèi)暖氣流量無法根據(jù)不同需求實現(xiàn)自動調(diào)節(jié)的實際問題,該裝置通過自動檢測實現(xiàn)自動調(diào)節(jié),智能化明顯,裝置結(jié)構(gòu)體積小,方便安裝,且綜合能量利用效率提高15%以上。
三、區(qū)域性能源規(guī)劃的可行性和應用前景分析
能源規(guī)劃的目的是借助于當今先進的科學技術,在統(tǒng)籌規(guī)劃的基礎上,對區(qū)域內(nèi)的能源系統(tǒng)進行全面、細致、專業(yè)化的設計,充分應用先進的節(jié)能技術、控制技術和新能源技術、實現(xiàn)能源系統(tǒng)的安全、節(jié)能、高效運行的目的。
通過逐步分析和篩選解決方案,可以使區(qū)域內(nèi)的能源利用率達到最高值,同時獲得了經(jīng)濟和環(huán)保兩個方向的盈利,而所列舉方案均已成熟并試用于各大高校,若完整規(guī)劃統(tǒng)籌安排,所獲得的盈利是可觀的,也能使校園以及其他區(qū)域的能源管理更加清晰。我國目前的電力供應缺口已達9.93%,預計到2015年會劇增至15%。如果全國高校都采用區(qū)域性能源規(guī)劃管理校園能源消耗,能有效緩解電力資源的緊缺,與此同時高校所建立的教育意義的深遠性更是無法估量。
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