光伏電站組件清洗方案

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業(yè)管理有限責任公司光伏 電站組件清洗技術(shù)方案 清洗方案 新能源開發(fā)有限公司 物業(yè)管理有限責任公司 2017 年 01 月 目錄 公司簡介 1 概述 1 1 適用范圍 1 2 編制依據(jù) 1 3 項目背景 1 4 項目基本情況 1 5 地理位置 1 6 項目所在地自然環(huán)境概況 2 清洗方案 2 1 組件污染物現(xiàn)狀分析 2 2 清洗的目標 2 3 清洗方案概述 2 4 資料 圖紙準備 2 5 人員配備 2 6 工期預計 2 7 實施方案 2 8 清洗流程概述 2 9 組件清洗注意事項 3 清洗作業(yè)安全管理 4 光伏電站清洗效益分析 5 附件 附件 1 光伏組件清洗驗收單 附件 2 光伏組件價格核算 公司簡介 有限責任公司企業(yè)簡介 有限責任公司成立于 2012年 注冊資金 200萬元 經(jīng) 房地產(chǎn)管理局 核準資質(zhì) 主營物業(yè)服務及配套服務 停車場服務 公司設有總經(jīng)理辦公室 財務 部 行政人事部 秩序維護部 環(huán)境部 工程維修部 客服中心等部門 公司管理服務的物業(yè)類型有高層商住樓 多層住宅 商鋪等 公司管理的物業(yè)有 小區(qū) 農(nóng)貿(mào)市場和小區(qū) 蝴蝶花園等等 其中 蝴蝶花園已 成為當?shù)刈顪剀白钍孢m的住宅小區(qū)之一 公司按照市場化 專業(yè)化 集團化 的管理模式 以住戶至上 服務第一為宗旨制定了一整套嚴格的管理制度和操作規(guī) 程 通過科學的管理和優(yōu)質(zhì)的服務 努力營造安全 文明 整潔 舒適 充滿親情 的社區(qū)氛圍 近年來 公司的管理和服務不斷上臺階 上檔次 上水平 把客戶的 事當成自己的事 不斷加強公司管理層和員工隊伍的建設 同時不斷提高管理和服 務水平 為廣大業(yè)主單位 業(yè)主 住戶提供安全 舒適 寧靜 優(yōu)美的環(huán)境 1 概述 1 1 適用范圍 本清洗方案根據(jù)四川省 MWp 并網(wǎng)光伏電站項目具體情況 編制 只適用于對該項目的光伏組件清洗 1 2 編制依據(jù) 1 CGC GF028 2012 并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)運行維護技術(shù)條件 2 CNCA CTS0016 2015 并網(wǎng)光伏電站性能檢測與質(zhì)量評估技術(shù)規(guī)范 3 JGJ T 264 2012 光伏建筑一體化系統(tǒng)運行與維護規(guī)范 4 太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)設計施工與維護 李鐘實編著 1 3 項目背景 光伏發(fā)電因其清潔 可再生 不消耗化石燃料等優(yōu)勢近年來在我國發(fā)展迅速 隨著國內(nèi)光伏電站建設的浪潮 許多的光伏電站僅僅完成了發(fā)電的目標 但是對 于后期更為重要的運營 維護與管理卻未提上日程 隨著光伏電站的故障 器件 損壞 火災 組件衰減等問題的不斷出現(xiàn) 光伏電站的運維管理也慢慢引起人們 的重視 影響光伏發(fā)電效率的因素 除了電池本身的技術(shù)和自然環(huán)境等因素外 對于 光伏組件的運營與維護也是重要的一部分 對于建成投運的光伏電站 電站的運 營與維護是其高效安全運行的基礎 為了保證光伏電站的系統(tǒng)效率 提高電站發(fā) 電量 對光伏電站組件的清洗工作顯得尤為重要 1 4 項目基本情況 項目名稱 四川省 MWp 并網(wǎng)光伏電站項目 項目地址 四川省 該光伏發(fā)電項目設計總裝機容量 MWp 實際裝機容量 MW 占地 面積約 60 余萬平方米 約 960 畝 該光伏電站有 15 個 MWp 和 6 個 MWp 的發(fā)電單元組成 MWp 的發(fā)電單元由 290 個組串構(gòu)成 MWp 的發(fā)電單元 由 個組串構(gòu)成 共計 個組串 共計安裝 塊多晶硅光伏組件 該電站各子方陣之間有道路 子方陣內(nèi)部無道路 圖 1 光伏組件分布圖 衛(wèi)星圖 該項目所在地形地貌為山地 西 北面地勢較高 東 南面地勢相對較低 地面較平坦 坡度 30 60 組件朝向不一致 1 5 地理位置 本項目位于四川省 地理位置坐標為 東經(jīng) 1 1 5 3 北緯 2 3 1 平均海拔高度為 1 300m 該項目所在地 位于 西部 原東南緣 下游西岸 東臨 自治州 南接 市郊 西與 自治縣接壤 北與 自治州 毗鄰 地勢北高南低 由西北向東 南緩緩傾斜 下圖 4 是本項目所在地具體位置示意圖 圖中紅色標記位置 0 2 本光伏發(fā)電項目所在地 1 6 項目所在地自然環(huán)境概況 市 屬南亞熱帶干河谷氣候區(qū) 具有典型的南亞熱帶干旱季風氣候特 點 冬暖 春溫高 夏秋涼爽 氣溫年差較小 太陽輻射強 日照充足 熱量豐 富 四季分明 干雨季分明 干季蒸發(fā)量大 雨季集中 雨量充沛 多夜雨 雷陣 雨 以南亞熱帶為基帶的立體氣候顯著 區(qū)域性小氣候復雜多樣 熱量雨量分面不 均 時有寒潮 霜凍 大風 冰雹 洪澇 干旱等災害發(fā)生 由低海拔到高海拔呈 立體氣候特征分布 年均降雨量 1065 6 毫米 年平均氣溫 19 2 年平均絕對濕 度為 14 7mb 相對濕度為 66 6 因地形影響 溫度垂直變化顯著 自海拔 1000 米到 3500 米 年平均氣溫由 20 1 降到 6 2 由河谷到高山依次分布著南亞熱 帶 中亞熱帶 北亞熱帶 南溫帶和北溫帶 有 一山分四季 十里不同天 之說 本光伏發(fā)電項目地理位置坐標是東經(jīng) 1 1 5 3 北緯 2 3 1 檢索 NASA 數(shù)據(jù)庫得到了項目所在地 22 年平均降雨量 環(huán)境濕度與 10 年平均風速如 下表所示 表 1 1 項目所在地 22 年平均降雨量與 10 年平均風速 每月平均降水量 每月平均濕度 每月平均風速 mm day m s 1 月 0 34 69 3 3 50 2 月 0 41 60 3 4 09 3 月 0 66 52 7 4 58 4 月 0 92 48 4 4 32 5 月 2 64 57 1 3 54 6 月 5 74 68 3 2 98 7 月 7 30 72 4 2 92 8 月 6 04 74 7 2 60 9 月 4 70 78 2 2 59 10 月 2 29 80 5 2 88 11 月 0 83 77 7 3 01 12 月 0 26 74 8 3 14 從上表可以看出 6 月至 9 月降雨量較大風速較低 1 月至 5 月 10 月至 12 月 降雨量較少風速較高 1 月至 5 月降雨量少的同時濕度也較低 空氣中灰塵等懸 浮物相對較多 2 清洗方案 2 1 組件污染物現(xiàn)狀分析 1 灰塵污染 根據(jù)國內(nèi)污染情況劃分 四川盆地屬于一般污染范圍 評價取值擬定為一個 月灰塵生成影響為電站發(fā)電量的 5 一般污染地區(qū)經(jīng)驗值 5 8 2 鈦白粉及鈣化綜合沉淀物 根據(jù)現(xiàn)場取樣化驗組件表面白色硬化沉積物為鈦白粉鈣化綜合沉淀物 該物 質(zhì)特性為拒水 高密度固體污點不透光 現(xiàn)場使用普通水進行清洗 無法去除該 污染物 具有導致組件產(chǎn)生熱斑的潛在風險 現(xiàn)場取樣送檢經(jīng) IV 測試儀檢測 鈦白粉鈣化綜合沉淀物造成單塊組件功率損失為 15W 如下圖所示 圖 3 普通水清洗后的組件表面情況 2 2 清洗的目標 1 防止光伏組件由于沉積物長期附著在表面造成熱斑效應 組件衰減以及 其它嚴重后果 建于項目的長期的鈦白粉鈣化沉積物的持續(xù)產(chǎn)生 如不及時清洗局部遮光 遮光直徑超過 1cm 或不均勻遮擋物影響組件功率超過 15 都極易發(fā)生熱斑現(xiàn) 象都極易造成組件的不可逆的衰減 本清洗方案都應著眼于在經(jīng)濟合理的情況下 避免沉積物所造成的電站安全問題 2 合理設定清洗頻率 選擇清洗工具設定清洗方式 達到經(jīng)濟上的投入產(chǎn) 出最優(yōu)化 本方案通結(jié)合過當?shù)亟涤炅?周圍環(huán)境影響因子綜合分析 為了降低人員投 入成本 合理的安排人員 保證人員工作穩(wěn)定 保證清洗質(zhì)量 同時在清洗過程當中為 了減小組件清洗造成的失配 按照組串式逆變器對應組串數(shù)量的整數(shù)倍進行工作量設置 需要配置 6 個人員同時進行組件清洗 結(jié)合當?shù)亟涤炅糠植记闆r合理設置清洗頻率 使經(jīng)濟產(chǎn)出最大化 2 3 清洗方案概述 1 清洗頻率 根據(jù)表 1 1 數(shù)據(jù)所示攀枝花 6 9 月降雨量較大對組件清洗 0次數(shù) 四個 月中無需清洗 10 5 月份降雨量較小 應根據(jù)首次清洗后功率降低到的 STC 下的 85 時進行組件清洗 清洗間隔應控制在 4 個月左右 清洗次數(shù)控制在 1 2 次 2 清洗劑 清洗劑的使用是針對該電站組件表面存在鈦白粉綜合沉積物的 性質(zhì)配置 清洗劑的使用應進行現(xiàn)場取樣化驗 根據(jù)化驗結(jié)果找出適合的清洗劑 清洗劑應滿足成本低 對組件表面無腐蝕為宜 根據(jù)目前現(xiàn)場描述的情況 其中 污染較為嚴重的組件 使用該種清洗劑能去除組件表面鈦白粉綜合沉積物 80 以上 符合使用要求 3 清洗劑簡介 本項目中所使用的清洗液主要由偏胺劑 分散劑 包裹劑 組成 偏胺劑 主要作用為剝離組件表面的鈦白粉綜合沉積物 分散劑 主要作 用為提高偏胺劑的清洗速度 包裹劑 主要作用為及時將剝離組件后的污染物包 裹起來 以免造成二次污染 使用后無需對組件表面殘留物質(zhì)進行特殊處理 殘 留物對環(huán)境無污染 有利于電站環(huán)境治理 4 清洗方法 組件清洗前使用高壓霧化器將清洗劑均勻噴灑與組件表面進 行預處理 將清洗劑噴到組件表面 5 10 分鐘后 在使用清洗工具對組件進行清 洗 為增加清洗的效率該項目中使用半自動清洗設備協(xié)助清洗人員進行清洗 清 洗設備由 清洗刷頭 高壓水管 大水罐 汽油機高壓水泵構(gòu)成 5 運儲水方案 根據(jù)現(xiàn)場情況分析萬家山電站區(qū)域方陣之間有道路 小方 陣之間無道路且較為不平整 有道路使用車輛運水清洗的條件 無道路的地方使用 水管輸送水到水罐中蓄水 6 清洗設備供水方案 由現(xiàn)場分布蓄水罐 各方陣的蓄水罐為移動式 距離路 最遠距離均已控制在 600m 以內(nèi) 為了提高清洗效率 清洗機刷頭與汽油機高 壓水泵之間的高壓水管應使用長度為 200 米的管道 蓄水罐與汽油機高壓水泵采 取自吸式供水 7 清洗水質(zhì)要求 在光伏組件清洗前應對組件清洗水質(zhì)進行檢測 檢測指 標應符合以下事項 渾濁度不超過 5 度 PH6 5 8 5 總硬度 以 CzCO3 計 mg L 450 硫酸鹽 mg L 500 氯化物 mg L 500 溶解性總固體 mg L 2000 毒理學指標氟化物 mg L 2 0 氰化物 mg L 0 1 重金屬 mg L 0 4 若清洗水質(zhì)不符合要求后續(xù)費用中還應增加相應的水處理費用 2 4 資料 圖紙準備 為了使清洗工作順利高效的進行 在進行組件清洗前應掌握相關(guān)資料 2 5 人員配備 我公司投入該項目的技術(shù) 質(zhì)量 安全管理人員都具有多年現(xiàn)場作業(yè)經(jīng)驗 所有現(xiàn)場作業(yè)人員在進入現(xiàn)場作業(yè)前都進行針對 作業(yè)安全 清洗操作規(guī)范等培 訓 培訓合格后方可進入現(xiàn)場作業(yè) 該項目我方計劃投入以下人員 1 項目經(jīng)理 1 人 負責清洗項目的商務對接 人員調(diào)度 作業(yè)進度和其 他重要事項決策 2 工程技術(shù)人員 1 人 負責現(xiàn)場作業(yè)人員的培訓 技術(shù)指導以及質(zhì)量監(jiān) 察 確保清洗工作有質(zhì)有量的進行 3 清洗人員 16 人 負責對該項目組件清洗工作 確保組件清洗質(zhì)量 2 6 工期預計 該項目本次清洗工期約為 50 天 2 7 實施方案 1 人員培訓 為了確保作業(yè)人員的作業(yè)安全和規(guī)范化作業(yè) 同時保證清洗 質(zhì)量 需對作業(yè)人員進行專業(yè)技能和安全培訓 經(jīng)考核達標后方可進入現(xiàn)場作業(yè) 2 清洗前 I V 測試 為了客觀地反映清洗質(zhì)量 在安全性能測試完成并且安全 性能達標后隨機抽取 5 個組串進行 I V 測試 并與清洗后的 I V 測試結(jié)果進行對 比 清洗前后測試的組串相同 3 清洗 經(jīng)前期現(xiàn)場考察后 根據(jù)污染程度確定清洗液的配比 清洗前先用清 洗液對組件表面進行預處理 5 10 分鐘后在進行清洗工作 清洗過成中 2人使用 霧化器對組件表面噴涂清洗液 另 14人操作清洗設備對組件進行清洗 4 清洗后 I V 測試 為數(shù)據(jù)化了解清洗質(zhì)量 清洗后我們對清洗前測試的組串 重新進行測試 5 清洗驗收 6 業(yè)主檢查 2 8 清洗流程概述 1 觀察分析確定清洗試劑配置 首先在清洗前查看光伏組件的污染程度 如果輕度污染 沒有顆粒物 只有 灰塵 我們建議只進行沖洗或者刷洗作業(yè)就可以 這樣能有效的延長組件表面光 亮度年限 增加其壽命 若有鈦白粉鈣化綜合沉積物出現(xiàn) 應根據(jù)實際污染情況 配置清洗劑 2 預處理 刷洗 當需要深度清洗時 如果發(fā)現(xiàn)表面有顆粒物或者不能確定沒有顆粒物 那么 先使用霧化器進行清洗液噴涂的預處理工作 5 10 分鐘后 使用清洗設備對組件 表面進行清洗 2 9 組件清洗注意事項 1 水溫和組件的溫差不大于 10 晚間 18 00 至第二天 8 00為宜 2 可使用柔軟潔凈的布料擦拭光伏組件 不應使用腐蝕性溶劑或用硬物擦 拭光伏組件 3 嚴禁在惡劣氣象條件下進行組件的清洗 4 不宜在組件溫度過高或輻照度過強的條件下進行清洗 5 注意清潔設備對組件安全的影響 電池片薄而脆 不適當受力極易引起 隱裂 降低發(fā)電效率 清潔設備對組件的沖擊壓力必須控制在一定范圍內(nèi) 6 組件清洗過程中 光伏組件上的帶電警告標識不得丟失 7 粗掃時用高壓水槍沖洗 8 清洗時 嚴禁人或清掃設備損壞組件 9 一天無法完成清洗的方陣因以逆變器為單位進行有計劃的清洗 以免造 成失配 10 清理時 要避免尖銳硬物劃傷電池組件表面 也要避免碰松電池組件間 的連接電纜 11 不宜在有礙人員人身安全的情況下清洗組件 12 在保證光伏組件清潔度的前提下 應注意節(jié)約用水 3 清洗作業(yè)安全管理 由于作業(yè)場所為光伏電站 電站分部匯流箱 配電柜 逆變器 箱變等高壓 電器設備 接地裝置易觸及附近的帶電運行設備 這樣就必須具備完善的安全措 施才能開展工作 同時作業(yè)人員在開始作業(yè)前必須認真閱讀相關(guān)安全規(guī)定和參加 上崗培訓 保證人員的安全是首要任務 作業(yè)人員必須嚴格遵守以下安全注意事 項 1 進入現(xiàn)場作業(yè)前 作業(yè)人員必須參加上崗培訓 經(jīng)培訓合格方可上崗作 業(yè) 將安全教育放在工作的第一位 2 進入電站現(xiàn)場的工作人員必須按要求佩戴安全帽 絕緣手套 絕緣鞋等 安全裝備 3 嚴禁在大風 大雨 雷雨或大雪的氣象條件下清洗光伏組件 4 清洗時嚴禁裸手接觸組件和組件間的連接電纜 防止觸電 5 嚴禁嘗試在電纜破損或損壞的情況下清洗玻璃或組件 可能會導致電擊 6 防人員剮蹭傷 光伏組件鋁框及光伏支架有許多鋒利尖角 因此現(xiàn)場作 業(yè)人員應穿著相應防護服裝并佩戴安全帽以避免造成人員的刮蹭傷 應禁止在衣 服上或工具上出現(xiàn)鉤子 帶子 線頭等容易引起牽絆的部件 7 不要觸摸或操作玻璃破碎 邊框脫落和背板受損的光伏組件 以及潮濕 的接插頭 8 禁止踩踏光伏組件 導軌支架 電纜橋架等光伏系統(tǒng)設備或其他方式借 力于組件板和支架 以防摔傷或觸電 9 禁止將水噴灑在接線盒 匯流箱 電纜橋架等設備上 以防漏電造成觸 電事故 10 由于該作業(yè)區(qū)地處山坡 地勢較為險要 作業(yè)時應小心慢行 必要時應 使用安全帶或安全繩 11 在使用設備時 必須嚴格按照使用說明書進行操作 12 現(xiàn)場作業(yè)人員必須身體健康 嚴禁身體不適 酒后或恐高者參與現(xiàn)場作 業(yè) 13 作業(yè)時應至少 2 人同時作業(yè) 互相協(xié)助 4 光伏電站清洗效益分析 4 1 光伏電站清洗效益 光伏發(fā)電系統(tǒng)清洗效益由光伏電站組件表面污染損失 全年清洗費用兩部分 組成 1 光伏組件功率損失 A 光伏組件表面白色污漬對組件的功率的影響 2 功率損失修正系數(shù) B 送至光伏檢測中心測試的組件相對污染較嚴重 為 了減小計算誤差 使用功率修正系數(shù) 進行修正 灰塵和白色污染物對系統(tǒng)的 影響是從無到有累積的過程 因 此該過程也需要進行修正 3 PR 值 系統(tǒng)實際交流發(fā)電量 actual electric energy 與理論直流發(fā)電量 theoretical ele ctric energy 之比 根據(jù)目前電站 PR 值通常都在 74 80 之 間 本項目 PR 取一個中間值為 77 4 光伏電站每瓦每年發(fā)電量 C 系統(tǒng)實際發(fā)電量與總安裝容量的比值 本項 目中根據(jù)攀枝花當?shù)氐妮椪諚l件取值為 1 4kW h 5 光伏電站總裝機容量 D 光伏電站實際安裝組件數(shù)量與單塊組件標稱功率 的乘積 本項目為 30 4623MWp 6 光伏電站灰塵損失 H 灰塵對組件發(fā)電量影響 5 組件現(xiàn)場清洗前后 IV 曲線圖 7 光伏電站上網(wǎng)電價 F 二類地區(qū)地面電站標桿上網(wǎng)電價 8 單次電站清洗費用 G 本項目中根據(jù)現(xiàn)場情況和工人工資情況 初次電站清洗費用為 22 9 單次電站清洗費用為 18 萬元 9 光伏電站年清洗次數(shù) J 本項目中根據(jù)當?shù)亟涤攴植记闆r 電 站年清洗次數(shù)為 1 2 次 綜上所述 光伏電站清洗效益 CI 等于可清除污漬損耗費用減去 年清洗費用 即 鈦白粉綜合沉積物效益損失 A B PR C D F 灰塵效益損失 H B PR C D F 光伏組件清洗費用 G J 光伏電站清洗收益 鈦白粉綜合沉積物效 益損失 灰塵效益損失 光伏組件年清洗費用 4 2 光伏電站清洗效益計算 光伏組件清洗費用 G J 光伏電站清洗收益 鈦白粉綜合沉積物效益損失 灰塵效益損 失 光伏組件年清洗費用 5 附件