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6 工程管理

光伏電站的工程設(shè)計(jì)和模型是工程總承包生命周期的關(guān)鍵要素，因?yàn)樗笇?dǎo)工程總承包的全過(guò)程，從概念化到投資決策，再到光伏發(fā)電站的實(shí)際建設(shè)。這也是一個(gè)高度迭代的過(guò)程，為成功和高效的光伏電站生成最合適的項(xiàng)目計(jì)劃。

作為最佳實(shí)踐，應(yīng)在設(shè)計(jì)過(guò)程的一開(kāi)始就清楚地描述和考慮所有本地適用的標(biāo)準(zhǔn)和許可程序。

之后，不同的利益相關(guān)者可能有不同的工程和設(shè)計(jì)要求來(lái)完成他們各自的服務(wù)。強(qiáng)烈建議對(duì)沿途工程設(shè)計(jì)進(jìn)行良好的溝通和及時(shí)的調(diào)整，確保全過(guò)程質(zhì)量。

在接下來(lái)的章節(jié)中，項(xiàng)目的工程階段分為四個(gè)子階段，這些子階段被認(rèn)為是光伏項(xiàng)目開(kāi)發(fā)的通用流程。然而，由于不同公司的業(yè)務(wù)方法或理念、項(xiàng)目融資的類(lèi)型、利益相關(guān)者的數(shù)量和項(xiàng)目規(guī)模，其中一些階段（和里程碑）可能與讀者的項(xiàng)目有所不同。

從一個(gè)基本的技術(shù)概念開(kāi)始，工程設(shè)計(jì)本身就是一個(gè)隨著項(xiàng)目發(fā)展的推進(jìn)而不斷發(fā)展和完善的過(guò)程。它演變成為用于施工的詳細(xì)執(zhí)行設(shè)計(jì)藍(lán)圖。一旦施工和調(diào)試完成，一套詳細(xì)的“竣工”文件將移交給運(yùn)維服務(wù)提供商。

6.1. 基本設(shè)計(jì)

基本設(shè)計(jì)概念是對(duì)工程設(shè)計(jì)的第一次評(píng)估，有時(shí)被認(rèn)為是早期“項(xiàng)目開(kāi)發(fā)”的一部分（參見(jiàn)第2章。歐洲光伏產(chǎn)業(yè)協(xié)會(huì)生命周期質(zhì)量指南中的定義）。在這個(gè)階段，開(kāi)發(fā)商可能對(duì)項(xiàng)目場(chǎng)地的地形、水文、障礙物等特征沒(méi)有清晰的認(rèn)識(shí)。在這個(gè)早期階段設(shè)計(jì)概念的主要目的是驗(yàn)證項(xiàng)目的可行性。

通常，基本設(shè)計(jì)概念包括工廠(chǎng)的初始布局（圖4中的初步布局）、能量產(chǎn)出模擬、并網(wǎng)評(píng)估和僅用于主要組成元件的指示性物料清單（圖4中的BOM）：

?光伏組件——制造商、型號(hào)和電力等級(jí)
?逆變器 – 制造商和型號(hào)
?跟蹤系統(tǒng)（如有）- 制造商和型號(hào)。

使用仿真軟件比較不同組的組件或逆變器技術(shù)，以及安裝結(jié)構(gòu)和不同的電站布局，有利于根據(jù)預(yù)測(cè)的能量產(chǎn)量和成本結(jié)構(gòu)選擇最佳設(shè)計(jì)。 通常，具有總裝機(jī)容量、指示性布局設(shè)計(jì)和單線(xiàn)圖 (SLD) 的基本設(shè)計(jì)理念足以啟動(dòng)許可程序。

然而，根據(jù)具體情況，可編制更詳細(xì)的基本設(shè)計(jì)方案，以便于早期開(kāi)發(fā)許可里程碑或招標(biāo)程序中的投標(biāo)。

建立設(shè)計(jì)需求和進(jìn)行需求分析是設(shè)計(jì)過(guò)程中最重要的部分，這項(xiàng)任務(wù)通常與可行性分析同時(shí)進(jìn)行。

在評(píng)估用戶(hù)需求后確定的功能、屬性和規(guī)格等基本內(nèi)容之外，一些設(shè)計(jì)要求還可能包括硬件和軟件參數(shù)、可維護(hù)性、可用性和可測(cè)試性。

可維護(hù)性要求：

?支持結(jié)構(gòu)應(yīng)支持割草、面板清潔，并保護(hù)可持續(xù)的生態(tài)系統(tǒng)

?光伏行之間、行與柵欄之間應(yīng)留有足夠空間

?屋頂上應(yīng)留有維修通道

?組串線(xiàn)纜的固定應(yīng)使連接器遠(yuǎn)離雨淋

?排水系統(tǒng)統(tǒng)的設(shè)計(jì)應(yīng)能有效去除水分，不會(huì)產(chǎn)生高運(yùn)營(yíng)成本，并能避免洪水泛濫

? 安全系統(tǒng)的設(shè)計(jì)應(yīng)允許以適度的運(yùn)營(yíng)成本下對(duì)工廠(chǎng)進(jìn)行有效保護(hù)

? 監(jiān)測(cè)系統(tǒng)應(yīng)能夠快速檢測(cè)錯(cuò)誤并進(jìn)行高效的故障分析（有關(guān)要求參見(jiàn)歐洲光伏產(chǎn)業(yè)協(xié)會(huì)的運(yùn)維最佳實(shí)踐指南）

? 應(yīng)能為逆變器和開(kāi)關(guān)設(shè)備等核心元件簽訂價(jià)格合理的服務(wù)合同

隨著項(xiàng)目的進(jìn)展，開(kāi)發(fā)商將獲得更多的信息，前提是進(jìn)行以下研究：場(chǎng)地評(píng)估，光伏資源分析，環(huán)境研究，許可要求和互連評(píng)估。

設(shè)計(jì)可分別通過(guò)以下方式進(jìn)行更新：
?裝機(jī)容量的初步布局：Wp和Wac。
?布局約束和邊界
?主要設(shè)備的指示性材料清單：組件、逆變器、結(jié)構(gòu)類(lèi)型、變壓器
?初步SLD
?對(duì)可用性、污染、布線(xiàn)損耗提出的損耗假設(shè)進(jìn)行產(chǎn)量模擬。

然后，為投資者通常要求的技術(shù)盡職調(diào)查準(zhǔn)備好項(xiàng)目文件，特別是如果發(fā)電站是通過(guò)項(xiàng)目融資來(lái)進(jìn)行融資的。
附錄F的基本設(shè)計(jì)部分提供了一份指示性文件清單，作為開(kāi)發(fā)人員如何啟動(dòng)項(xiàng)目、尋求許可和推進(jìn)技術(shù)盡職調(diào)查階段的指南。

最佳實(shí)踐是與所涉及的利益相關(guān)者（如投資者、當(dāng)?shù)厣鐓^(qū)、銀行、供應(yīng)商、電網(wǎng)運(yùn)營(yíng)商、國(guó)家和地方當(dāng)局等）密切協(xié)調(diào)進(jìn)行設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)。設(shè)計(jì)越詳細(xì)，利益相關(guān)者越認(rèn)可，就越能支持項(xiàng)目財(cái)務(wù)模型的開(kāi)發(fā)。

作為最佳實(shí)踐，需要確認(rèn)設(shè)計(jì)的技術(shù)可行性。需要檢查主要組成元件的擬議供應(yīng)商是否有令人滿(mǎn)意的跟蹤記錄和相關(guān)保證條款。當(dāng)公用事業(yè)規(guī)?；蜕虡I(yè)化時(shí)，這些步驟尤其重要

并考慮商業(yè) (C & I) 項(xiàng)目。那些沒(méi)有自己的內(nèi)部技術(shù)團(tuán)隊(duì)的財(cái)務(wù)利益相關(guān)者可以轉(zhuǎn)而依靠專(zhuān)業(yè)的技術(shù)顧問(wèn)進(jìn)行相關(guān)研究和報(bào)告，并確認(rèn)基本設(shè)計(jì)的質(zhì)量。

6.2. 初步設(shè)計(jì)

詳細(xì)的基本設(shè)計(jì)通常為作出投資決策或安排財(cái)務(wù)提供了充分的依據(jù)。然而，取決于所涉及的利益相關(guān)者，清除該里程碑可能需要更精確的現(xiàn)場(chǎng)地形測(cè)量以及初步設(shè)計(jì)概念中要考慮到監(jiān)管和財(cái)務(wù)封閉方面的問(wèn)題。

初步設(shè)計(jì)的一個(gè)關(guān)鍵要素是地形勘測(cè)。應(yīng)通過(guò)使用無(wú)人機(jī)進(jìn)行全面的地形測(cè)量來(lái)增強(qiáng)地面現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量，無(wú)人機(jī)可生成現(xiàn)場(chǎng)正投影圖、數(shù)字高程模型（DEM）和點(diǎn)云圖。

使用無(wú)人機(jī)收集地形和陰影場(chǎng)景（包括近地和地平線(xiàn)）對(duì)于確保給定區(qū)域的最佳陣列設(shè)計(jì)至關(guān)重要。如果工程總承包服務(wù)提供商正在考慮使用雙面組件，那么也可以從無(wú)人機(jī)攝影測(cè)量中進(jìn)行反照率估計(jì)。

基于計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì) (CAD) 的軟件將攝取這些3D模型，以生成光伏電站的地形布局，其中所有元素都位于其真實(shí)地理位置，具有極高的準(zhǔn)確性和精度。

在任何情況下，本部分和附錄F的初步設(shè)計(jì)部分都是階段步驟和文檔的指示性指南。

初步設(shè)計(jì)應(yīng)成為施工前文件的一部分，其中布局應(yīng)提出：
? 光伏陣列部分
? 逆變器站
? 安裝系統(tǒng)或追蹤器
? 變電站
? 通信系統(tǒng)
? 監(jiān)測(cè)系統(tǒng)
? 電纜線(xiàn)路
? 進(jìn)場(chǎng)道路
? 堆放區(qū)
? 氣象站
? 站點(diǎn)軌跡
? 檢修孔
? 施工區(qū)域
? 永久和臨時(shí)建筑

初步設(shè)計(jì)應(yīng)包括初步材料清單(初步物料清單見(jiàn)圖4)，用于預(yù)算編制。材料清單給出了相當(dāng)精確的數(shù)量指示，以便可以從供應(yīng)商和承包商那里收集（有約束力或無(wú)約束力的）條款清單。

光伏電站的地形測(cè)量和布局可以作為一個(gè)三維模型來(lái)生成光伏電站的初步數(shù)字孿生體，旨在作為可視化資產(chǎn)的一個(gè)工具。組成元件的選擇和相關(guān)選擇的信息是光伏信息建模的一部分，也可以在數(shù)字孿生中可視化。

在簽訂統(tǒng)包工程總承包合同的項(xiàng)目中，設(shè)計(jì)僅由資產(chǎn)所有者或開(kāi)發(fā)商批準(zhǔn)，工程總承包服務(wù)提供商負(fù)責(zé)提供所有合同和供應(yīng)商。

如果工程總承包服務(wù)提供商已參與設(shè)計(jì)階段，除布局和設(shè)備規(guī)范外，該套文件還應(yīng)包括項(xiàng)目的建筑、設(shè)施、初步研究、質(zhì)量和測(cè)試計(jì)劃以及施工方案。

在此階段，業(yè)主/開(kāi)發(fā)商還應(yīng)與工程總承包服務(wù)提供商就項(xiàng)目管理計(jì)劃達(dá)成一致，包括項(xiàng)目報(bào)告、EHS、質(zhì)量、變更計(jì)劃和文件登記。

此階段文檔的詳細(xì)概述可在附錄F的初步設(shè)計(jì)部分中找到。

6.3. 執(zhí)行設(shè)計(jì)

隨著業(yè)主對(duì)初步設(shè)計(jì)的更改和/或批準(zhǔn)，工程總承包服務(wù)提供商應(yīng)進(jìn)入執(zhí)行設(shè)計(jì)階段，并納入所有相關(guān)的施工藍(lán)圖和工作說(shuō)明。

一旦設(shè)計(jì)定稿，應(yīng)提供申請(qǐng)并網(wǎng)的所有必要信息，以及進(jìn)行電網(wǎng)影響分析（如需要）的所有必要參數(shù)。

應(yīng)制作一份完整詳細(xì)的設(shè)備規(guī)格和材料清單（包括備件）。作為執(zhí)行設(shè)計(jì)的一部分，施工計(jì)劃的最終報(bào)告將包含所有電氣和土木結(jié)構(gòu)的計(jì)算和評(píng)估。

應(yīng)制定主要設(shè)備的出廠(chǎng)驗(yàn)收計(jì)劃。

此外，調(diào)試和測(cè)試程序應(yīng)提供給業(yè)主或者開(kāi)發(fā)商進(jìn)行核實(shí)和批準(zhǔn)。

建議在項(xiàng)目管理計(jì)劃中列入公司、主要機(jī)械、參與施工階段的人員數(shù)量和計(jì)劃的質(zhì)量保證措施的清單。每個(gè)項(xiàng)目階段都應(yīng)明確規(guī)定施工方案。

對(duì)于大型資產(chǎn)，建議在施工期間使用基于無(wú)人機(jī)的施工監(jiān)測(cè)。該數(shù)據(jù)提供了出色的風(fēng)險(xiǎn)管理工具，并通過(guò)捕獲任何偏差或設(shè)計(jì)變更，幫助確保施工與設(shè)計(jì)計(jì)劃的完整性。

6.4. 竣工設(shè)計(jì)

資產(chǎn)所有者或開(kāi)發(fā)商驗(yàn)收通過(guò)臨時(shí)驗(yàn)收證書(shū) (PAC) 的光伏電站后（另見(jiàn)第 9.3 節(jié)臨時(shí)驗(yàn)收證書(shū)），項(xiàng)目進(jìn)入移交階段。在該階段，工程總承包服務(wù)提供商應(yīng)提交詳細(xì)說(shuō)明光伏電站建設(shè)的所有設(shè)計(jì)文件（竣工設(shè)計(jì)文件）。

強(qiáng)調(diào)這一點(diǎn)很重要，因?yàn)樵谑┕るA段，一些執(zhí)行設(shè)計(jì)可能會(huì)由于意外事件、設(shè)計(jì)錯(cuò)誤、地形或地下困難而改變。

從無(wú)人機(jī)捕獲的施工監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)中可以生成一個(gè)在維度和地理空間上精確的資產(chǎn)“竣工”模型，該模型可用于更新數(shù)字孿生。

如果沒(méi)有進(jìn)行施工監(jiān)測(cè)，那么測(cè)量飛行的攝像則可以生成可見(jiàn)陣列布局的竣工記錄。還可以通過(guò)使用更多增強(qiáng)的攝影測(cè)量方法，生成新資產(chǎn)的三維模型。

作為從工程總承包服務(wù)提供商到資產(chǎn)所有者和運(yùn)維服務(wù)提供商移交的一部分文檔，此類(lèi)數(shù)據(jù)的采集和建模可能很有價(jià)值。

除竣工設(shè)計(jì)外，工程總承包服務(wù)提供商還應(yīng)為資產(chǎn)所有者和運(yùn)維服務(wù)提供商組織安排其他移交文件，例如運(yùn)維手冊(cè)。更多信息，請(qǐng)參閱第10章移交給運(yùn)維。