“双碳”目标下分布式光伏发电安全生产管理
2022-03-23李霖东李学刚
李霖东,曹 铮,李学刚
(1.华能北京热电有限责任公司,北京 100023;2.华能苏州热电有限责任公司,江苏 苏州 215000;3.华能江苏能源开发有限公司,江苏 南京 210015)
0 引言
分布式光伏发电项目开发建设的规模由企事业单位建筑物的规模及用电量级决定,且建筑物的特性决定了项目建设运营中的安全风险和化解难度。当前,分布式光伏项目竞争呈白热化状态,小规模项目建设难以匹配到优良的施工队伍。因此,分布式光伏建设多采用项目外包管理模式,工程的安全、质量、工期采用“以我为主”的监督管理方式,分布式光伏生产经营纳入火电厂一体化管理体系。
1 建设期安全风险及应对措施
1.1 项目管理方面的主要风险
1.1.1 总承包商现场安全质量管理不足
总承包单位一般仅委派项目经理、施工经理、安全质量主管三位管理人员进行现场管理。现场管理主要集中在内外协调上,安全、质量管理多以定点检查和电话询问的方式落实,相应的安全、质量管理台账记录较少;个别项目管理人员存在能力不足和责任心不够的问题。
1.1.2 监理单位履职不到位
监理单位不能按照现场施工进展及时派遣数量足够且资质合格的监理工程师,合法合规性审核监督形式化、走过场;反违章要求和隐患排查治理标准普遍不高,监督提醒、查处问责力度不够;个别监理人员存在能力不足现象。
1.1.3 施工单位冒险蛮干
施工单位用工复杂,未与总承包单位签订项目用工合同,人员健康体检、工人年龄限制、意外伤害保险、安全教育培训等合格标准低于电力行业安全管理要求;现场作业安全防护措施不能按照施工安全技术方案严格执行,风险识别、安全交底、人员安全素质把关不能做到常态化和具体化;现场施工人员安全、质量意识差。
1.1.4 建设单位项目管理人员履职不到位
对施工安全、质量、进度的合法合规性及科学合理性的监督把关不严格,存在载荷强度校核报告不完备便开工,轻质屋顶未实施加固便实施组件安装,安全防护和安全设施未完备便组织施工,运营辅助系统未同步施工安装等组织管理问题;未同业主签订安全管理协议,远程视频监控、逆变器等主要智慧化管理设备不能满足数字化管理要求。
1.1.5 其他安全管理风险
存在交通运输安全管理风险,设备吊装搬运安全风险,非施工人员误入施工现场的安全监管风险,施工物资失窃风险,设计施工变更协调、施工组织纠纷风险,施工遗留危废、固废处置风险等。
1.2 施工过程中的主要风险
1.2.1 轻质屋顶坍塌
陈旧厂房轻质屋顶彩钢瓦腐蚀导致局部承重力减弱,使得屋顶载荷不满足施工过程中局部载荷要求;设计单位载荷校核计算错误,现场堆积物资、人员集中度大于载荷强度;施工单位未按照先加固后施工安装的工艺要求组织施工;加固方案审核把关不合规或加固措施执行不规范引发坍塌事故。
1.2.2 高空坠落和坠物
固有的登高或攀爬安全防护设施不牢靠,施工前安全隐患消除不彻底;临时或配套安装的登高或攀爬通道安全质量不合格,临边作业过程中未佩戴安全带或防坠器;现场施工人员安全素质审查不严格,疲劳作业或违章作业;现场安全绳、安全网设置不规范;屋顶物件固定不牢滑落,大风吹落、掉落。
1.2.3 人员触电
现场施工临时用电配电设施布线未架空,漏电保护、电气接地缺失,电气绝缘损坏,人员违章用电等造成触电;光伏组件安装、电气设备调试过程中人员误碰带电体,以及高压电气设备调试、检查安全距离不够造成人员电击事故等。
1.2.4 火灾
现场动火作业防火措施落实不到位,可燃物清理不彻底;电气设备短路、超负载运行温度异常升高引发电气火灾;现场防腐用油漆、切割用乙炔等危险化学品泄漏遇明火、静电等着火;现场调试过程中光伏组件因电气故障发生着火。
1.2.5 其他安全风险
机械伤害、物体打击伤害,坠物、落物撞击,高空作业雷电伤害、高温酷暑等引发的职业卫生健康伤害,以及其他突发性意外伤害等。
1.3 建设阶段重点安全管控措施
1.3.1 落实项目建设安全管理责任
严格管控分布式光伏项目建设安全风险,坚持“以我为主”的安全质量监控机制;企业主要负责人要常到现场检查指导安全生产工作,研究、协调、解决现场难题;任命技术优秀、认真负责、团结员工、整体意识强的同志负责项目建设工作,安全质量监理要既能坚持原则,又能解决困难、化解矛盾。
1.3.2 凝聚参建各方合力
严格履行建设工程安全、质量管理主体责任,监督项目总承包、施工单位、监理单位按照电力建设安全、质量监管标准,针对现场实际规范编审施工组织方案;严格按照“先安全、后施工,先加固、后安装,先交底、后作业”的原则组织现场施工。
1.3.3 严格现场施工人员素质审查
严格执行项目用工合同签订审查,总承包、施工、监理单位严格审查施工人员安全素质、身体素质、专业资质,坚决清退审查不合格人员,严格执行业主单位入厂安全管理要求;严格开工前安全交底、充足休息、无饮酒、精神状态等把关检查;杜绝存在高空作业等高风险场所禁忌的人员进入。
1.3.4 签订安全管理协议和安全互保协议
接受并严格遵守业主单位现场施工安全管理要求,签订现场施工安全管理协议,建立现场安全管理沟通协调机制,存在交叉作业的须签订安全互保协议;严格执行业主方现场准许开工批准手续,掌握并执行业主方安全生产风险和管控要求。
1.3.5 落实轻质屋顶载荷校核及翻新加固要求
选择合格的载荷校核单位,准确计算项目承载屋顶载荷,出具正规鉴定报告;编制经济、可靠、高效的翻新加固方案,以满足施工建设和生产运营全过程的安全承载;与业主积极沟通,合理安排翻新加固工作、工期。
1.3.6 建立施工行走搬运通道
与业主积极沟通,利用固有楼梯建立施工上下安全通道,无固定楼梯的建筑优先设计安装直通屋顶的永久封闭性上下通道;对于BIPV 屋顶和轻质屋顶,支架或固定件安装前须完成检修维护通道的安装工作,并兼顾安装、调试阶段人员作业安全风险,增加必要的临时安全通道。
1.3.7 搭设安全防护设施
根据建筑物屋顶承载、屋面临边和周边安全环境设置永久的安全绳、护栏,并满铺防护网、防坠网;BIPV 屋顶和临边作业的施工人员在落实好防高空坠落的安全防护措施基础上,须全过程执行好防高空坠物的安全措施;屋顶物件堆放平台须留足屋顶安全承载余度,位置区域和载荷数值须清晰明确。
1.3.8 严格现场动火作业安全管理
现场动火作业须办理业主方动火许可工单,安全措施不得低于电力行业管理要求,动火作业全过程落实防火措施和安全监督,严禁违章动火和无资质动火;动火作业不得损坏现场安全设施,动火期间需变更安全设施的,须获得现场安全管理人员许可,并在动火后第一时间恢复。
1.3.9 加强现场临时用电和电气调试管理
施工现场临时用电须获得业主单位许可,临时接入电源的保护须满足施工安全要求,严禁施工单位私接滥用;施工电源维护和电气系统调试人员须持有相应的电气专业资质、资格,并熟悉现场电气系统、运行方式和电气调试方案;电气作业规范执行“五防”和“两票”要求。
1.3.10 其他安全管理要求
严格落实公司光伏电站建设远程视频监管要求,兼顾运营综合管理功能和施工现场安全监管需求,施工现场和配电室等重要区域须安装远程视频监控系统;设备部件运输、吊装、搬运,基础开挖、浇筑,电气等施工作业须严格执行DL 5009.1—2004《电力建设安全工作规程》以及华能《电力安全作业规程(试行)》要求;夜间、高温、冰冻等特殊异常时段作业,须遵守职业卫生健康、安全监护等安全管理要求。
2 生产运营期安全风险及应对措施
2.1 安全生产管理风险
2.1.1 安全生产管理相互制约影响
分布式光伏电站生产经营期间涉及的安全风险主要涉及建筑物的安全性影响、建筑物使用方生产经营安全生产的影响、质保期内厂家维保管理质量的影响、电站所属单位安全生产管理的影响。任何一方的安全责任落实不到位或发生生产经营事故,都会对电站的安全生产造成影响。
2.1.2 安全管理意识和认知不正确
一些分布式光伏电站经营者认为不需要大量的管理资源投入,安全生产的意识不强; 生产运营初期延续设备厂维保模式,自身企业管理团队建设滞后,相应的管理制度标准缺失,存在安全生产以包代管现象。
2.1.3 安全隐患和设备缺陷不能及时消除
光伏电站现场近距离安全检查难度大,高空作业、部件吊装等检修维护成本高;设备长期处于高温、严寒、雷电、冰雹、大风等恶劣环境,易产生老化、松动、电气绝缘破坏等设备缺陷,若不能及时发现并消除,极易发生安全生产事故或次生灾害。
2.1.4 电站盈利能力和管理投入不足
现阶段建设的分布式光伏电站,投资回报率较低,需构建先进高效的生产运营管理体系以提高安全生产工作效率,运用数字化、智慧化管理系统,挖掘生产运营潜力,保持电站良性发展。若缺乏合适的现代化管理团队、管理机制、管理标准,受市场竞争和电站效能减低影响必然转化为安全风险。
2.1.5 其他安全风险
光伏组件安装方式和牢固程度受屋顶性质和施工质量的影响较大;大风灾害天气严重影响高空组件的安全,易发生吹落、破损造成意外事故,并常伴随次生不安全事件;光伏组件、电气设备着火时,若应急处置和扑灭不及时易造成势态扩大。
2.2 生产安全事故风险
2.2.1 安全生产事故风险
在电站进入生产运营阶段后,其生产、运行维护、检修检测等工作,存在与建设期类似的高空坠落、高空坠物、高温灼伤、触电、吊装、搬运、火灾、交通和气象灾害等安全风险。
2.2.2 电气设备着火
受光伏组件固有特性影响,光伏板易发生皲裂、热斑、串接不良、电气绝缘损坏、短路等问题,特别是夏季高温时段,电、热强负荷叠加使得损坏的光伏板、存在热斑的光伏板、汇流箱、逆变器等部件成为主要的着火风险点。
2.2.3 固废危废处置风险
废旧光伏板件等固废,电气设备检修维护用油脂类物品,以及设备更换和维保时产生的固废、危废类物件或垃圾,其处置涉及环保安全管理要求。
2.2.4 电站周边环境影响
光伏电站利用的场所严禁存在火灾危险类别为甲、乙类的生产、储存、经营项目。光伏电站的建筑防火间距须满足GB 50016—2020《建筑设计防火规范》要求。粉尘、扬尘和腐蚀性环境,严重影响光伏电站的安全和效能。
2.3 安全生产管控策略
2.3.1 构建专业管理和运维团队
研究掌握不同厂家设备、部件特性,及相应设备的运行维护技能,早介入、早参与电站运营管理,建立指标监管机制,积累管理信息,收集厂家质保期维护数据资料和管理经验,监督构建安全生产技术管理标准,掌握核心管理技术,一站一策精细化管理;采用就近社会用工或业主用工兼职等方式派遣驻场人员,满足日常巡检、辅助消缺、应急处置等安全生产管理需求。
2.3.2 构建现场智能安防预警系统
运用智慧视频监控系统,实现现场作业人员安全监督、风险提醒、误入人员喊话等远程监管;运用图像识别、红外扫测等数字技术,实现自动扫测现场设备、识别设备异常和火灾信息功能;智慧安防系统接入综合能源监管中心,接入信息须具备报警功能;监管中心负责相关报警信息对项目单位的报送工作,现场确认和处置由对应项目单位负责。
2.3.3 构建电站智慧运维系统
采集传送现场生产参数数据,研究掌握新型逆变器详细功能,全部开放数据信息,实现电站直流侧设备的性能参数智能化比对及运行异常报警,为大规模、集约化电站的智慧运维创造信息化、数字化管理基础。综合能源监管中心负责电站数据分析、报送分析结果,现场设备消缺和异常处置由相应项目单位负责落实。
2.3.4 构建现代安全生产管理制度标准体系
在深入研究不断掌握分布式光伏发电安全生产管理特点的基础上,积极调研借鉴兄弟单位创新管理经验,优化公司集约化管理机制、平台,提升管理效能;在继承传统电力企业先进管理制度标准的基础上,构建分布式光伏运行、维护、检修和技术监督、安全监督等生产运营管理体系。
3 安全生产管理建议
3.1 严格管控电站建设质量
在建设中发现、总结项目执行过程中的安全质量问题,不断丰富工程管理经验,制定适宜的安全质量验收标准,严格执行并网安全性评价,规范组织项目竣工验收,兼顾当前及长远的安全和利益,最大限度减少遗留问题和缺陷。
3.2 同步建设安全运维设施
同步设计、建设降低高空作业安全风险的装备、设施,如永久围栏、安全绳、安全带挂点、检修通道、平台等。优化设计BIPV 项目的光伏组串方式和汇流箱、逆变器数量,同步建设必要的安全可靠的运维设施,为后续运维管理和集约化管理提供技术便利。认真校核建筑物现有防雷设施对电站设备的覆盖度,增加必要的避雷针、避雷带等防雷设施,避免或减少雷电对电站系统的破坏和影响。
3.3 组建专业队伍
组建公司专业化运维团队,或委托专业化运维单位,检查发现现场问题,学习掌握运维特点,积累运维管理经验,消除现场与综合管理平台不一致信息,构建准确的管理矩阵;构建业主、施工队伍、运维队伍和项目单位一体化应急管理机制,依照施工队伍、厂家维保、生产运维、业主同管等安全责任约定,兼顾各方便利条件和合作意向,组建相应的应急队伍,快速响应各类应急事件。
3.4 加大新技术开发和应用
项目建设优先选用智慧逆变器。市场调研可应用于分布式光伏电站智慧化管理的视频监控、无人机扫测、机器人清洗等新技术,引进公司智慧运维管理系统,针对性开展分布式光伏电站巡检、组件更换、吊装、清洗等降风险、降成本的技术研发。
3.5 严格厂家运维质量监管
严格执行国家及时消除基建遗留问题的要求,构建同区域、同类型电站自身运营对标机制,严格监督质保期内运维质量和时效性。
3.6 规范签订安全管理协议
依照相关法律法规和合作合同约定,建设单位要与建筑物业主、运维队伍(厂家维保队伍)签订安全管理协议,明确各方安全生产责任。建设单位要依法履行安全生产主体责任,树立精细化管理和向管理要效益的意识,保障电站持续安全稳定运营。
4 结束语
随着国家电力市场改革的持续推进和深化,分布式光伏发电的电价优势和政策优惠势必加速推出。在此利好形势下,项目建设质量保障和质保期内运维质量监管是否到位决定着后续生产运营管理的成本效益,而降低常停光伏组串、逆变器缺陷率
将成为今后运维管理提质增效的重点。