火力发电厂光伏项目建设管理的几点浅见

西安益通热工技术服务有限责任公司 杨 洋

1 火力发电配比光伏项目建设的必要性

1.1 新时代的环保要求

基于人类社会对可持续发展能源的重视，低碳环保型的太阳能发电（光伏发电）这种新能源，自然受到了世界各国的大力发展。对此，我国也充分发挥大国责任，积极响应环保技术，高度配合全球能源组织的要求，加快利用和推广太阳能发电（光伏发电）替代传统煤电，这既是为了适应中国当前国民经济可持续发展的需要，也是为了实现中国在保护环境上对全球所做出的承诺，既表现了一个国家的社会责任与担当，也是新时期中国特色社会主义建设的时代需要。

1.2 传统能源供给的不足

在过去一段时间内国家为发展国民经济，对不可再生的煤炭、天然气、化石燃料资源等都加以了过量利用与浪费，而如今对能量紧缺问题的处理也就开始显得刻不容缓。近年来，因全球煤炭资源紧缺，越南多家燃煤电厂面临关停。我国作为煤炭大国，也常因煤炭供给进行限电，因煤价长期上涨，目前国内大部分地区煤电发电成本已高于售电电价。内蒙古自治区乌海市是我国著名的产煤区，但当地电厂用煤主要还是来自外煤，自2020年起，电厂采购煤价节节攀升，发电成本达到0.325元/kWh，远超售电0.2829元/kWh，发电利润持续为负值，企业生存压力巨大。

1.3 新能源发电的快速发展

新能源利用方法较多，包括太阳能光伏发电、风力发电、水力发电、生物能发电、核能发电、太阳光热发电和地热能发电等。我国国土面积辽阔，太阳能方面的资源在全球范围内位居第二位。2021年，我国光伏新增装机54.88GW，已连续9年位居全球首位，截至2021年年底，光伏累计装机3.06亿kW，也已连续7年位居全球首位。光伏产业链已实现全国产化，供应链基本自主可控，光伏产品出口至近200个国家和地区，中国累计光伏组件产量近800GW。乘着政策利好的东风，国内光伏建设迎来了一个又一个高峰，火电厂作为传统发电行业的老大在此形式下也开始逐渐探索新的发电模式。

2 光伏发电的发展现状

自2020年1月1日起，我国光伏进入了0补贴时代，国家政策将光伏发电与传统火电进行了价格对接，光伏发电执行地方脱硫燃煤价格。在此等情况下对组件的效率以及光伏的BOS 成本、优质光资源的选择、运行期的节能性能都提出了更多的要求。

图1

依据美国国家可再生能源实验室2022年3月7号发布的最新版的NREL 效率发展图，可以看到单晶硅电池实验室转换效率已达到26.1%（ISFH 德国哈梅林太阳能研究所），而多晶电池也达到23.3%（JINKO SOLAR 晶科能源）。除了传统晶硅电池外CdTe 薄膜电池和CIGS 薄膜电池也因较好的弱光性，以及较低的温度系数迅速发展。而近期备受瞩目的钙钛矿电池也由近13年的努力由3.8%提升至25.7%（UNIST 蔚山科学技术院）。

自2015年光伏组件1500V 系统、2017年双玻组件逐渐走进视野到2021年开发的新一代182mm 及210mm 组件，光伏逐渐向更大、集成度更高的方向发展，相应的BOS 成本也逐步下降。光伏跟踪支架，季节可调支架更是将光照资源进行了更极致地利用。清扫机器人等新型的运维方式也为提高发电量降低度电成本提供了很有力的支持。

3 新能源光伏发电站的现存问题

目前，新能源光伏发电站在发展进程中还存在着若干问题，下文就几方面情况加以分析。

3.1 原先在技术方面存在一定不足

较西方发达国家而言，中国的新能源光伏发电技术起步时间较晚，但后来中国在部分发达国家政策的帮助下，通过自身的快速发展并与发达国家建立了合作伙伴关系，使得近年来中国新能源光伏发电方面在科技方面发展迅速，已经冲破了关键技术等方面的瓶颈，成为国际领先的代表。不过由于发展速度过快，且准入门槛较低，导致一些小公司浑水摸鱼，光伏产品质量也参差不齐。对新进入光伏行业的火力发电厂而言，虽然都是发电行业，但建设周期的过于紧凑，设备更新换代过于频繁使得火力发电厂的建设管理人员对光伏发电了解不足，使建设过程存在各种隐患。

3.2 对成本控制方面存在一定不足

目前，我国通过对火力发电机组进行灵活性改造，使火力机组具有深度调峰的能力，火电机组的调峰能力提升了新能源的消纳，使新能源可以摆脱限电困扰具有进一步发展的空间。 近年来，在新能源光伏电池转换效率的提升及建造BOS 成本的下降，光伏发电获得了一定的突破性发展，在光照资源较好地区成本已经接近0.15元/kWh，与普通的水力发电生产成本比较没有太大差别。在煤炭价格大幅上涨的当前，煤电的成本以上升至0.35元/kWh，而光热发电由于技术进步缓慢，目前成本在0.8元/kWh。相对于低成本的光伏发电，传统火力发电在发电成本上已不具备优势。但光伏发电占地面积大，征地费用高，且由于近年来硅料原材料上涨，都对光伏项目建设造成了较大影响。

4 以内蒙古乌海某火电厂光伏辅助发电项目为例

4.1 项目设计阶段

4.1.1 创新设计方式

乌海建设项目为采煤面沉陷收缩区域，建设项目前期的土地稳定性分析报告中提示，乌海建设项目所处地块的矿井采空区域面积，主要包括下侏罗系的五个煤层开采，煤层瓦斯累积采厚达12m 以上，采深90、300m，采面沉陷区域内会产生一定的土壤地表侵蚀、移动和变化，对该范围内的光伏组件基础、光缆埋设、逆变升压房等基础会形成一定的环境影响，采取太阳能光伏发电系统常规建设的支架型式和基础形式，必然会产生一定的安全隐患，甚至无法保障电站生命周期内的基础设施安全。对此经与设计院人员进行了反复讨论，选择短支撑、增基础、箱变现浇基础等方法以降低土地沉降对光伏发电系统的危害[1]。

4.1.2 积极引入新技术

乌海项目设计方案项目量大、工程任务大。为能够在整个发电站的建造和采用的技术都能够达到国家标准，并且在世界处于领先地位的高标准、高要求，需要在项目设计、建筑材料、设备、维护系统等方面来整合资源和先进技术，尽最大可能提升发电站效能，而其中应用的直流拉弧检测智能汇流箱、集散型逆变器、高效逆变器等技术，使该项目已达到了国内领跑者的水平。

4.1.3 严把质量关，控制项目风险

考虑到当时很多先进的技术设备，在市场上还未获得成熟运用，公司的科研人员通过反复和厂商沟通交流，经过调查论证、对比分析，明确了各个装置技术参数，使得装置更符合乌海项目地实际状况，并通过编制了技术合同、测试方法，严把技术质量关，有效减少了企业新技术开发应用的风险。

4.2 工程招标及设备采购阶段

4.2.1 不断完善招投标制度

招标是引进市场竞争机制，经过询比价流程来进行供应商的选择，这是加强成本控制的基础，也是自身选择的机会，根据价格比对、付款方式和供货周期等多方面进行协商、谈判，同时还有着保护施工单位管理人员利益的重要作用。项目明确采取如下措施：一是项目招标公告在电子商务平台发布后，同时将在公司内、外部网站同步发布，并动员全体干部员工加大招标项目的宣传，动员更多的合格供应商参与，保证投标报名7家以上，并且确保有5家进入最后的开、评标环节。二是招标文件的资质、业绩要求适当放宽，降低准入门槛，制定科学合理的评标标准和方法。将非法定、非必要的资质、业绩条件不作为资格条件要求，可在技术、商务评标办法中设置相关评分项，允许更多的潜在供应商参与，引入充分竞争。三是利用电商平台库内16万余家供应商资源，提前联系动员库内合格供应商参与投标。

4.2.2 构建设备供应商管理体系

对供货商绩效，通过数字化测评的方式，可以全面客观准确地反映供货商供货周期、供货商品质量、技术服务响应等各方面情况；增加供货商考核，建设完备的管理人员，从设备在厂监造到设备出厂运输直到到场验收形成完整供应链体系，在实际的制造过程中做好商品检测和工艺分析，以保证工程质量；通过对原材料价格进行动态信息管理，做好市场观察和行业分析工作，在企业招标、询价、磋商时做好分析和工作，并做好供应商企业考核，积极参加技术沟通，在前期洽谈时就将生产制造的工艺和日期确定，进行驻厂监造，并形成商品质量预防、品质信息管理、工程质量违规处理等有关资料。

4.3 加强质量管理

质量控制放在整个项目管控的最关键地位。面对该问题，主要采用以下五方面的对策：

一是设计管理，进行严格的施工图预审，施工图交底，施工会审。对于工程建设标准强制性条文要求落实到位，要求设计工代经常深入施工现场，调查及了解施工是否与设计要求相符，并协助施工单位解决施工中出现的具体问题，做好服务工作。

二是材料管理，所有建造发电站的材料、设备必须经过严格的检测和测试，包括其规格、品种、登记等各项标准，必须符合出厂和建造要求，才可以投入使用，比如水泥工人入场时，必须对水泥的种类、等级、散装及包装的仓号、产品出厂时间等规格进行比对核实，而且还要对水泥的硬度、稳定性以及其他技术指标进行复验，产品质量要达到现行的我国相关规范。模板及支撑构件要具有适当的承载力、硬度和稳定性，并能够安全可靠地经受住施工水泥的屯量、土体侧压强，以及施工的荷载。

三是现场施工管理，重点检查地基承载力，采用静荷载试验检验垫层承载力，且每个单体不少于3个点。在对钢支架安装方面，重点控制钢支架支撑的垂直程度，以及钢支架预埋件焊缝的饱满度。

四是资料管理，工程管理、施工技术准备、质量管理与预控等方面的支持性文件及资料，包括施工组织设计、施工技术方案、施工作业文件、检测试验计划、质量与安全控制关键点的识别及措施、强制性标准条文执行策划文件、监理实施细则、旁站方案、工程设计文件、混凝土管桩/钢构件/焊材出厂质量证明文件、材质证明文件、厂家技术文件、材料进场复验记录文件、焊工资格证，焊接工艺评定及焊接工艺文件、监理质量旁站记录、监理验收资料、监理见证取样记录文件、已形成实体工程的材料检验记录及质量验收签证等。自始至终进行数据资料的采集与汇总存档，为竣工验收提供依据。

5 新能源光伏发电站项目工程管控的策略

5.1 完善项目建设招标投标制度

光伏发电站项目的工程建设，首先需要针对光伏发电站具体的项目技术特点和地点深入分析，再进行投标或招标的方法确定。为了工程的顺利进行，首先需要施工队伍必须具备丰富经验及优质的技术实力。这需要通过对施工队伍进行资格预审，通过网上查询方法，以了解施工队伍的技术商誉程度，并咨询施工业绩记录中项目建设方的主要负责人后，才能筛选出技术技能等级合格的施工队伍。对该施工队伍投标价格和招标文件，进行严格控制，确定价格和施工期限的合法性，防止以低成本竞价项目招标，从而导致建设项目施工期限的延误，或者无法顺利按时进行工程。招标方式项目部门应当开展评标会，以提高招投标团队的质量安全性，而针对新材料设备的工程项目招标，则应当选择提交有关材料质量、尺寸、机械性能的检验报告书和技术合同的公司集团，以减少光伏发电站项目的工程风险。

5.2 加强项目建设质量管理

项目建设产品质量监管是项目建设的重中之重，在建筑团队进行项目施工布设时，应当严格按照项目的平面施工工程设计总图、建材设备设计尺度等进行具体建筑布局，在建筑施工之前，要检查建设施工器具配置，认真查阅设施证明书，以确保各种资源齐备，并做出工作记录，以搞好工程质量管理工作。因此，在工地对原材料的供应商做好了记录和审核，以确定使用钢筋混凝土材质的型号、数量、级别和品种，使之与原方案一致，使用水泥的种类、型号和品质也应符合工程要求，设施模板应具有规定的承载力，设施支撑稳定性好，能经受水泥混凝土工作过程和现场建筑施工时的重压，确保线缆连接装置品质良好，电器连接无裂纹。

6 光伏发电站项目建设注意事项

6.1 创新项目设计协调工作

根据光伏发电站的建设要求，一般需要建在地面宽阔、周边无人地带，如果这些地方自然环境遭到严重毁坏或者地形塌陷，地表构造损伤或变形，如果在此种情况下进行建造施工，则会直接影响建筑质量，包括光伏组件的基础设施、逆变器和升压室的基础设施、光缆掩埋设计等。在寻求光伏发电机工程建设地块时，当地政府各主管应当协调各项工作，科学合理利润分配，共同择优专项方案，减少对基本农田、林地、牧草地的占据，以提高光伏发电站工程建造的经济效益。

6.2 引进技术控制质量风险

为确保太阳能光伏发电站工程项目的成功建设，应吸收各种优质、领先科技，认真做好整个工程项目设计、装置选型，合理运用智能化的先进科技技术设备，以加倍提高太阳能光伏发电站运行效率。但对于在那些未成熟使用于国内及国际市场，未进行严格调研论证和比较分析得新技术、新材料、新工艺、新设备应进行严格控制，以减少风险。

综上所述，再生能源的紧缺问题已成为整个社会所关心的焦点，而节能环保的光伏电站又具有其节能、高效的特点。使用新能源发电替代传统火电，利用火电的高适配性为新能源发电做替补，对保障国家社会经济的可持续发展具有重大的积极意义。