水上光伏项目光伏组件安装作业安全管理浅析
张展志 刘彦钊 郐冰洁
湖北省电力规划设计研究院有限公司 湖北武汉 430000
一、引言
随着全球能源需求的不断增长和环境保护意识的提升,光伏产业作为清洁能源的重要代表,近年来得到了快速发展。全球光伏市场规模逐年扩大,光伏产品价格持续下降,使得光伏发电成本逐步接近甚至低于传统化石能源,光伏发电的竞争力日益增强。但是光伏发电项目占用大量土地,部分项目甚至出现违规占用耕地建设光伏项目,导致地方政府对光伏建设项目用地审批越发谨慎。大量光伏项目向戈壁沙漠区建设,同时利用水面铺设光伏板发电项目也大量开工建设。水上光伏项目光伏组件安装作业较平原或戈壁沙漠区域光伏项目,水上光伏项目存在溺水、作业平台倾覆等风险,危险性较戈壁沙漠区域光伏项目大幅增加,加强水上光伏项目施工安全管理对参建单位来说意义重大。
二、水上光伏项目分类
水上光伏项目主要分两大类,一类是通过打桩固定支架,将光伏组件架高至水面以上,适用于水深≤3米的浅水区(如池塘、水库近岸)。基础采用PHC预应力混凝土管桩与热镀锌钢支架组合,光伏板下边缘高度需高于历史最高水位0.5米以上,光伏阵列间距≥3米以保障通航需求。一类是通过浮体(浮管、浮筒或一体式浮台)将光伏组件漂浮于水面,适用于水深>3米的湖泊、水库或开阔水域如近海海面。浮体材料需具备耐腐、抗紫外线、低密度特性,组件安装倾角通常为10°-18°(避免风浪倾覆),通过锚固系统(绳索、混凝土锚块+拉簧)固定位置,适应水位±5米波动。现从人机料法环五个方面对浅水区水上光伏项目光伏阵列安装作业安全管理进行浅析。
三、浅水区水上光伏项目光伏阵列安装作业安全管理重难点及应对措施。
浅水区水上光伏项目安全管理重难点,以笔者参建的某渔光互补光伏发电项目为例,水上光伏项目施工分光伏阵列安装、集电线路、升压站、外送线路等四个单位工程,光伏阵列安装作业安全管理从人、机、料、法、环等方面分析,主要有以下几点:
(一)人的方面。近几年大量光伏项目开工建设,因其门槛低、劳动力需求量大,吸引了大量农民工进入光伏施工领域。普遍存在教育程度不高、安全意识不高的问题,人员不穿戴安全防护用品的问题屡禁不止。针对此情况,采取进场实名制管理和安全教育培训,严格落实站班会制度,严格违章考核制度,设立遵章守纪先进班组,给与经济奖励。通过引导,树立作业人员遵守劳动纪律的习惯。
(二)机的方面。光伏项目主要机械有:预制管桩打桩机或打桩船、汽车起重机、随车起重机等。打桩船主要为自制改造的设备,对主要受力结构、连接点和钢丝绳磨损情况要进行经常性检查;汽车起重机市面较常见,使用过程中注意支腿承载点,离水边安全距离不少于1米;随车起重机需要注意不得超负荷使用,严禁绑扎不牢就随意起吊。
(三)料的方面。水上光伏支架组件安装作业平台的搭设,多采用扣件钢管搭设,利用废塑料桶或汽油桶作为浮体;对作业平台的搭设材料一定要进行检查。钢管因为长期在水面,需加强锈蚀情况检查;塑料桶或汽油桶使用前必须对内部进行清洗干净,避免使用过程中破损,桶内残余油料等污染水体。使用过程中需经常性检查平台倾斜度,防止部分浮体破损,导致作业平台倾斜失稳。在支架吊装转运过程中,吊装螺栓等细小材料必须使用专用吊装兜袋,定期对吊装兜袋的底部和吊耳进行检查,避免吊装过程中物料掉落导致人员受伤。
(四)法的方面。水上光伏支架组件安装必须编制专项施工方案。方案中对采用浮筒、钢管扣件搭设必须对结构力学进行计算,专业方案中应明确作业平台浮筒船搭设高、长、宽,按照浮筒数量和体积,计算F浮=ρ水gV排,减去浮筒、钢管、扣件自重,计算出作业平台最大载重量。严禁使用泡沫作为浮体,一方面是因为泡沫易碎不稳固,另一方面是泡沫过轻,搭设的作业平台荷载后上重下轻,极易倾覆。计算浮筒船的自重和下部重量,通过最大负荷后的中心,根据重心原理,划定作业平台物料堆放区域。浮筒船应设置剪刀撑、上下爬梯、围栏等安全装置。浮筒船作业平台必须配备救生圈、救生绳等应急设施。浮筒船作业人员需配备救生衣等安全防护装备。浮筒船搭设完成后必须组织验收,进行载荷试验,符合要求方可投入使用。
(五)环境的方面。水上光伏项目作业最大的作业环境影响因素是水,人员落水淹溺风险必须采取有效控制措施。作业人员必须佩戴救生设备,主要有穿戴式救生衣和腰系式救生气囊,在炎热的夏天,作业人员因水面光照反射等原因体感温度较岸上更高,腰系式救生气囊较不透气的救生衣更有优势。配备有救生装备后不建议继续佩戴安全绳,避免作业平台倾覆落水后人员因安全绳缠绕不易逃生。作业区域内应有专人进行监护,监护人应掌握游泳、心肺复苏等技能,配备救生船,发现人员落水,立即进行应急处置和救援。
四、结语
为保障水上光伏项目光伏组件安装作业安全无事故,需要从人机料法环等五个方面进行全面管控,并针对关键点进行重点管控。只要管控措施到位,同时加强作业人员安全教育培训,提高安全意识,对水上光伏项目光伏组件安装作业安全风险进行降级,保障作业人员的生命、确保安全无事故的目标将能够实现。
参考文献:
[1]王袖然 绿色贸易壁垒对光伏产业的影响探究 智慧中国 2025
[2]赵树林;刘振海;黄玉佩 水上光伏电站支架基础形式研究 中国勘察设计 2023
[3]刘铁永 水上光伏电站吊装施工技术 中国电力企业管理