光伏建设中施工技术难点及应对方案的深度剖析

摘要：在全球积极推动清洁能源发展的大背景下，光伏发电凭借其显著优势成为能源领域的关键力量。然而，光伏建设施工面临诸多技术挑战，严重影响项目的质量、成本和进度。本文深入分析这些施工技术难点，并提出切实可行的应对方案，旨在为光伏产业的稳健发展提供有力支持，推动光伏发电项目高效建设。

关键词：光伏建设；施工技术难点；应对方案；施工质量

一、引言

随着全球对清洁能源的需求持续攀升以及环保意识的不断增强，光伏发电作为重要的可再生能源利用方式，在能源结构中的占比日益增加。与传统能源相比，光伏发电具有清洁、可再生、分布广泛等显著优势，对缓解能源危机和应对气候变化意义重大。近年来，各国纷纷出台支持政策，大力推动光伏发电项目的建设。

二、光伏建设中的施工技术难点

2.1 场地条件复杂带来的挑战

光伏电站的建设场地类型丰富多样，涵盖山地、荒漠、水面以及建筑物屋顶等不同场景。不同场地各具特点，给施工带来了诸多困难。

山地光伏电站建设时，地形起伏和坡度陡峭是主要障碍。大型施工机械难以进入，材料运输不便，严重制约施工效率。复杂的地质条件也增加了基础施工的难度，若处理不当，光伏支架可能出现倾斜、倒塌，危及电站安全稳定运行。在一些山区，由于地形崎岖，施工人员需耗费大量人力物力搬运材料，且基础施工需根据地形不断调整方案，不仅增加成本，还延长了工期。

荒漠地区虽然地形相对平坦，但风沙大、水资源匮乏等问题突出。风沙侵蚀会损坏光伏组件和设备，缩短其使用寿命；水资源短缺使得混凝土浇筑、设备清洗等施工环节面临困境，增加施工成本和难度。水面光伏项目施工在水上进行，对施工设备和技术要求高。水的浮力、水流速度和水位变化影响基础施工和设备安装，还需做好防水、防腐蚀措施，以确保电站长期稳定运行。

2.2 光伏组件的安装与维护难题

光伏组件作为光伏发电系统的核心，其安装质量直接关乎发电效率和系统稳定性。实际施工中，组件的定位和角度调整面临诸多挑战。施工现场环境复杂，测量误差、组件尺寸偏差以及施工人员技术水平参差不齐，导致难以保证所有组件安装角度一致。安装角度偏差会使组件接收光照不均，降低发电效率。组件连接点众多，若连接不牢固，容易出现虚接、断路等问题，影响系统发电性能，甚至引发安全事故。

2.3 电气系统施工的复杂性

光伏电站电气系统由光伏阵列、汇流箱、逆变器、变压器以及输电线路等多个部分组成，结构复杂，施工要求严格。在光伏阵列布线时，需要合理规划组件的串联、并联方式，以实现最佳发电效果。但组件参数存在差异，布线不合理会导致“木桶效应”，部分组件发电能力无法充分发挥。布线过程还需注意电缆选型、敷设方式以及接地保护等问题，以保障电气安全。

逆变器是光伏电站的关键设备，负责将直流电转换为交流电，其安装和调试工作复杂。逆变器对工作环境要求较高，需要良好的散热条件和稳定的电源输入。施工中，若逆变器安装位置不当，散热不良，会导致性能下降甚至损坏。调试时，需要精确设置各项参数，以实现与光伏阵列和电网的良好匹配。由于逆变器品牌众多，技术参数差异大，调试工作难度较大，需要专业技术人员操作。

2.4 施工安全与质量控制难点

光伏建设施工涉及高处作业、电气作业等危险环节，安全风险高。在屋顶光伏项目中，施工人员在高处作业，若安全防护不到位，容易发生坠落事故。电气作业存在触电风险，尤其是在潮湿环境或电气设备安装不规范时，风险更大。施工现场的机械设备操作、材料运输等环节也存在安全隐患。

光伏项目施工质量控制难度较大。施工涉及多个专业领域，需要各专业密切配合。但实际施工中，施工人员技术水平不一，质量管理体系不完善，容易出现施工质量问题。基础施工不牢固、组件安装不规范、电气连接不可靠等问题，都会影响光伏电站的发电性能和使用寿命。部分施工单位为赶工期，忽视施工质量，给项目留下安全隐患。

三、针对施工技术难点的应对方案

3.1 场地适应性施工技术

针对山地光伏电站建设，可采用因地制宜的基础施工技术。对于坡度较缓区域，可选用混凝土条形基础或桩基础，通过精确测量和定位确保基础稳定性。坡度较陡区域，则可采用锚杆基础或预制装配式基础，减少土方开挖量，降低施工难度。在材料运输方面，可采用索道运输、小型轨道运输等方式，解决大型机械难以进入的问题。同时，加强地质勘察，提前治理存在地质灾害隐患的区域，保障电站建设安全。

在荒漠地区建设光伏电站，应采取有效的防风沙措施。在电站周围设置防风沙屏障，如防风墙、防护林等，减少风沙对光伏组件和设备的侵蚀。利用节水施工技术，如采用干混砂浆进行混凝土浇筑，减少水资源消耗。水面光伏项目，研发专用的水上施工平台和设备，提高施工效率和安全性。采用新型水上基础结构，如浮筒式基础、桩基础等，适应水位变化和水流冲刷。加强防水、防腐蚀处理，对水下部分的设备和构件采用防腐材料和涂层防护。

3.2 光伏组件安装与维护技术创新

在光伏组件安装过程中，引入先进的测量和安装设备，提高组件定位和安装角度调整的精度。采用激光测量仪、全站仪等设备，对组件安装位置和角度进行精确测量和校准。开发自动化安装工具，如组件安装机器人，提高安装效率和质量。在组件连接方面，采用可靠的连接工艺和材料，确保连接牢固。加强施工人员培训，提高其技术水平和质量意识，减少人为因素导致的安装问题。

为解决光伏组件维护难题，研发高效的组件清洗设备和技术。利用无人机搭载清洗装置，实现对大面积光伏组件的快速清洗，提高清洗效率。开发智能检测系统，通过在组件内部植入传感器，实时监测组件工作状态，及时发现热斑、隐裂等缺陷。采用红外热成像技术、电致发光检测技术等专业检测手段，定期对组件进行全面检测，确保组件运行安全可靠。建立完善的组件维护管理系统，记录组件维护历史和检测数据，为组件更换和维修提供依据。

3.3 优化电气系统施工方案

在光伏阵列布线设计阶段，充分考虑组件参数差异，采用智能布线算法，优化组件串联、并联方式，提高发电效率。选择合适的电缆型号和敷设方式，根据电缆载流量、电压降等参数选型，确保电缆满足电站长期运行要求。在敷设过程中，严格按照规范施工，做好电缆防护和接地工作，保障电气安全。

对于逆变器的安装和调试，选择通风良好、散热条件好的安装位置，确保逆变器正常运行。调试过程中，加强与逆变器厂家技术沟通，严格按照调试手册操作。利用智能化调试工具，对逆变器各项参数进行快速、准确设置。建立电气系统仿真模型，在施工前对电气系统进行模拟分析，提前发现潜在问题并优化，确保电气系统施工质量。

四、结论

光伏建设施工技术难点涉及场地条件、组件安装与维护、电气系统施工以及安全质量控制等多个方面。通过采用针对性的场地适应性施工技术、创新组件安装与维护技术、优化电气系统施工方案以及强化安全质量管控措施，可以有效应对这些难点，提升光伏项目施工质量和建设效率。合理的应对方案能确保光伏项目在复杂条件下顺利实施，实现良好发电效果和运行稳定性。随着光伏产业发展，新的施工技术和工艺将不断涌现。未来需持续关注施工技术难点，加强技术研发和创新，提升施工管理水平，推动光伏产业高质量发展，为全球清洁能源事业贡献力量。

参考文献：

[1] 赵强， 孙晓东， 等. 大型地面光伏电站施工技术难点及解决措施研究[J]. 电力建设与技术， 2023（05）： 35-42.

[2] 王亮， 李华， 等. 分布式光伏屋顶施工技术要点与难点应对策略[J]. 建筑节能与新能源， 2022（03）： 25-30.