程中，仍然有很多发电企业采取了传统方法，这不但大幅度降低了光伏发电工程技术管理工作的质量，而且也无法充分满足光伏发电工程的建设需求。基于此，文章围绕光伏发电工程的技术进行了分析，并对项目管理工作进行了相应的研究。
关键词：光伏发电工程；技术分析；项目管理
1光伏发电概述
1.1光伏发电产业的发展
在科技新时代的背景下，随着光伏发电产业的不断发展，对项目的全过程，管理人员必须加大管理力度，对管理目标也要进行明确并落实，同时对项目活动，管理人员也需要结合项目的特点，从而对其进行合理掌控。在开展光伏发电工程项目管理工作的过程中，必须对
工程项目管理人员进行全面的分析，从而对其经济性、可行性等进行确定。对工程的设计工作，管理人员也要严格对其进行管理，同时还要合理开展工程策划工作，对工程的整个工作环节，不论是设计阶段，还是运行阶段，管理人员都要将管理工作做好，同时对该工作
，管理人员也需要不断进行完善。对光伏发电工程而言，开展项目管理工作，其不但可以提高信息的流通率，同时在很大程度上也可以避免相应的问题出现。除此之外，要想将管理责任进行落实和明确、要想将管理工作的质量和效率进行提高，管理部门就必须以身作则
，在开展工作的过程中，对项目的质量要进行相应的保证，通过采用合理对策从而提高项目的收益，也要最大限度地满足客户的需求，只有这样，我国光伏发电工程才能取得更好的发展[1]。
1.2光伏发电产业的特点
对传统的光伏发电工程项目的管理工作而言，其主要以监督工作以及咨询工作为主，同时为了满足业主的使用需求，光伏发电工程从设计工作开始，一直到竣工之后，施工的进度以及资金都由施工单位以及业主掌控。而与传统的光伏发电工程项目管理工作不同，项目管
理其是以监督管理工作为主，在项目管理的过程中，如果管理方式出现不统一的情况，那么监督管理权限便会被限制，这也会使得监督管理工作变得被动。然而在工程建设期间，通过进行项目全过程的管理，项目工程师便可以根据项目的相关情况，从而对整个光伏发电
工程施工进行全面掌控，这样不但可以将被动的管理模式进行转变，同时还可提高管理的质量和效率，也可以充分满足工程的生产需求。除此之外，与工程的咨询模式相同，其都是通过承包方式经营的，在此期间，两种方式都需要根据积累的管理经验，从而将服务的质
量进行最大限度的提高。光伏发电工程在开展项目管理工作的过程中，必须以管理服务理念为主，在实践的过程中也要将其进行大力推广。此外，通过光伏发电工程的建设现状可以发现项目管理工作具有很多特点，其中就包括整体的集成化以及管理的集成化等。以整体
集成化特点为例，其实际上便是通过优化管理方案，完善细节管理，从而避免外界因素对工作产生相应的影响，提高管理工作的有效性，再结合管理人员所积累的管理经验，提升管理工作水平。
2光伏发电工程的技术
2.1工作原理
光伏发电实际上是遵循光伏效应原理进行工作的。光伏效应指的是半导体在光照的作用下，从而产生相应的电动势能。对硅体而言，其电子的个数与空穴的个数是一致的，且在正常状况下，P区与N区的电能是呈现中性的，但是如果硅板受到光照的作用，硅体便会受到温
度的影响，从而导致硅体中的电子和空穴出现两极化，这样硅板的两端便会出现一定的电势差，而当其处于通路状态下，电子出现定向移动，其也会有电压和电流产生。
2.2形成
光伏发电是通过光伏效应作用于太阳能组件，从而使其产生相应的直流电，而在其经过控制器时可以得到相应的处理，再经过逆变器，其便可以以交流电的形式为人们提供电能，供人们使用。在此期间，控制器以及逆变器都起着十分重要的作用。对控制器而言，其可以
实现过载保护、过充等作用，且对太阳能部件其也不会产生任何影响。对逆变器而言，其主要作用便是实现交流电与直流电之间的转换。此外，光伏发电其又有并网发电以及离网发电之分，对离网发电而言，其目的是将剩余的电量储存到蓄电池中，而并网发电，其是为
了将剩余的电量传入到电网内[2]。
2.3并网系统
光伏并网是通过使直流电经过逆变器处理，从而转换成与电网的幅值以及电压频率等一致的交流电，再将其传入到电网中进行能量输送。光伏并网具有很大的优势，由于光伏矩阵会受到阴雨天气的影响从而不会产生相应的电能，而在阴雨天气环境下，光伏并网可以将电
网内的电能输送给负载，这样便不会影响负载的正常使用。当其处于光照的环境下，其又可将剩余的电量全都传入到电网之中，进行电量的储存。对光伏发电并网系统而言，其可分为可调度式光伏并网发电系统以及不可调度式光伏并网发电系统，二者所具备的功能也各
不相同。对可调度式光伏并网发电系统而言，其不但可以使经过逆变器处理所转换出来的交流电流输入电网，还可以作为蓄电池保证光伏发电并网系统不会断电，能一直正常地进行工作。而对不可调度式光伏并网发电系统而言，在经过逆变器处理，其可以转换与电网频
率、相位相同的交流电，在光照的强烈作用下，太阳能电池板会产生大量电能，当产生的电能要比负载使用的电能多时，剩余的电能便会直接传入公共电网，这样在阴雨天气或者没有阳光的环境下，电网也可向负载进行电能的输送，以保证负载正常工作。
3项目管理
3.1保证工程策划的质量
在工程策划工作的过程中，工作人员必须对项目投资进行全面的分析，对其可行性及可靠性也要进行重点考虑。其次，对投资原因及影响因素也要进行了解，对管理工作的各个环节也要进行确定，同时还要将管理工作的策划方案进行制定和优化。除此之外，对光伏发电
的地理位置，工作人员也要做好相应的申请工作，从而将位置进行确定。再者，光伏发电工程其还存在一个问题，那就是咨询费用一般都极高，对这个问题工作人员可以明确咨询公司，以便可以对工程项目进行更好的管理。
3.2对工程设计进行严格管理
在开展管理工作的过程中，工作人员必须制定相应的管理报告，保证报告的可行性。与此同时，要保证光伏发电工程项目的管理工作可以高质量、高效率地开展，在对工程进行设计期间，设计人员必须结合发电站的实际情况，从而大力开展招标工作，以此对项目管理质
量进行保证。此外，在进行工程项目的设计阶段，管理人员必须对其进行严格管理，尤其是在安全方面，管理人员必须将消防安全的管理工作做好，只有这样才能避免安全问题出现，而光伏发电工程也可更顺利的进行建设。
3.3加强工程项目全过程的管理
在开展光伏发电工程建设的过程中，要想保证工程项目可以创造出更多的经济效益，那么管理人员必须根据工程项目的实际情况，从而对工程资金进行严格管理，对工程的建设进度也要合理掌控，只有将管理工作在光伏发电工程项目建设的全过程进行落实，才能避免相
应问题的出现，而工程项目也可以高质量、高效率的进行实施。在此期间，管理人员需要对项目设计范围以及招标范围进行明确，只有这样，管理工作的质量和效率才会得到有效的提升。与此同时，管理人员也要根据项目工程合同，从而对施工范围进行合理划分，只有
这样，工程项目在建设过程中的工程量才会得到有效的控制[3-4]。
4结束语
【关键词】光伏支架基础选型；地面光伏电站；结构安全与经济
0.前言
光伏发电站是以光伏发电系统为主，包含各类建（构）筑物及检修、维护、生活等辅助设施在内的发电站。太阳电池组件是光伏发电站的基本组成部分，它是具有封装及内部联结的、能单独提供直流电输出的太阳电池组合装置。在光伏电站工程中，如何优化太阳电池组件支架基础、提高支架的经济性和施工速度，已成为土建工程中急需解决的问题。作者结合多年的设计经验，通过工程实例，分别探讨了不同型式光伏支架基础的优、缺点，解决了土建工程中光伏组件基础结构安全与经济性不能并存的难题。
1.项目概况
新疆天华阳光农一师光伏电站位于新疆农一师阿拉尔市境内农一师十团十一连附近，总建设规模200MW，本期拟建设规模30MW，共使用单体容量为240Wp的光伏组件126000块。每40块光伏组件组成一个标准光伏方阵，，全站共由3150个标准光伏方阵组成。
1.1站址地理环境
项目场址地势南高北低，起伏不大，较为平坦开阔，平均海拔1000～1020m，场址的地理坐标位于北纬40°41′20.62??～40°43′0??、东经81°16′7.26??～81°18′21.04??之间，占地面积约为5.3km2。
1.2地质岩性及力学性质
场地土均属全新统冲积物，地层结构明显、层位稳定。场地土的成层结构及特点如下：
第①层粉砂层，浅黄色，松散-稍密，局部缺失，层底埋深0.20-2.10，平均厚度1.02m，承载力特征值fak为90kPa。
第②层，粉质粘土层，棕红色，可塑，无摇振反应，稍有光泽，干强度高，韧性高，水平连续分布。层位埋藏在0.0～3.7m之间，平均厚度1.9米，承载力特征值fak为100kPa。
第③层粉砂层：灰色，松散，稍湿-饱和，层位埋深在0.8～3.7m以下，局部夹含少量粉质粘土透镜体。此层矿物成份主要为长石、石英和云母，承载力特征值fak为110kPa。
厂区标准冻深80cm，表层土为季节性冻土。
1.3地震及场地
根据国家《建筑抗震设计规范》，厂区抗震设防烈度为6度，设计基本地震加速度值为0.05g，地震分组为第三组，中软场地，场地类别为Ⅲ类，地震动反谱特征周期为0.65s。
1.4地下水及腐蚀性
厂区地下水属河流冲积层孔隙潜水类型，地下水位在自然地面以下-3.0～-2.1m左右，稳定水位-2.6～-1.7m，地下水埋深在基础以下，对支架基础基本无影响。
本场地环境类别为Ⅲ类。综合评价场地土腐蚀性为：厂区地基土对混凝土为中腐蚀性，对钢筋混凝土中的钢筋为中腐蚀性。厂区地下水对混凝土为中腐蚀性，对钢筋混凝土中的钢筋为中腐蚀性。
2.光伏支架基础设计
光伏支架是太阳能光伏发电系统中为了摆放、安装、固定太阳电池板而使用的特殊支架。光伏支架基础是将支架所承受的各种作用力传递到地基上的结构，其形式种类多样，工程使用数量庞大，，合理选用结构安全、经济可靠的支架基础型式对整个工程都有很大影响，因此必须引起足够重视。
2.1基础的选型
根据本工程地勘报告，适合本工程地质条件的光伏组件支架基础主要有独立基础、条形基础、预制桩基础、钻孔灌注桩基础、钢螺旋桩基础。
（1）独立基础：形式简单，应用广泛，埋置较深，开挖量及回填量较大。
（2）条形基础：基础埋置深度可相对较浅，但开挖量、回填量较大，混凝土量相对较大。此类基础型式多应用于地基承载力较差，对不均匀沉降要求较高的平单轴光伏支架中。
（3）预制桩基础：可批量制作，施工速度快，施工不存在填挖方，仅需简单场平。但采用静压或锤击设备将桩体挤压入土内时，桩体易发生断裂，需对桩顶采用钢筋网加固，增加造价，且垂直度不易保证。多用于淤泥质土、粘性土、填土、湿陷性黄土等。
（4）钻孔灌注桩基础：成孔较为方便，可以根据地形调整基础顶面标高，顶标高易控制，混凝土钢筋用量小，开挖量小，施工快，对原有植被破坏小。但存在混凝土现场成孔、浇筑，适用于一般填土、粘性土、粉土、砂土等。
（5）钢螺旋桩基础：成孔方便，可以根据地形调整基础顶面标高，不受地下水影响，在冬季气候条件下照常施工，施工快，标高调整灵活，对自然环境破坏很小，不存在填挖方工程，对原有植被破坏小，不需要场平。适用于沙漠、草原、滩涂、戈壁、冻土等。但用钢梁较大，造价相对较高，且不适用于有强腐蚀性地基及岩石地基。
各种基础型式的详细比较见下表。
光伏支架基础方案比选表
综上所述，总结设计经验。预制桩基础与钻孔灌注桩基础造价基本一致。钢螺旋桩基础相对钻孔灌注桩造价稍高，但螺旋桩有施工快，对环境影响较小等优点。在对环保要求较高或工期较紧，投资允许的情况下，可优先采用。本工程支架基础选定为工程造价较低的钻孔灌注桩式基础。
2.2基础设计
光伏组件支架基础上作用的荷载主要有：支架及光伏组件自重、风荷载、雪荷载、温度荷载及地震荷载。其中起控制作用的主要为风荷载，因此基础设计时应保证风荷载作用下基础的稳定，在风荷载作用下，基础有可能出现拔起、断裂等破坏现象，基础设计应能保证在此作用力下不出现破坏。
2.3连接设计
支架杆件间的连接可采用焊接或螺栓连接。螺栓连接对结构变形有较强的适应能力，用钢量小且制作较为方便，施工安装速度快、便捷；焊接连接施工安装速度较慢，需要在基础中预埋钢板，用钢量较大；焊机进场需要较长距离施工供电，而且现场施焊受天气影响较大，所以本工程采用螺栓连接。
2.4地基处理及基础防腐
基础设计时，对基础混凝土及钢筋的防护，应符合现行国家标准《工业建筑防腐蚀设计规范》的规定。本工程采用钻孔灌注桩式基础，混凝土等级采用C35，水胶比不宜大于0.45，钢筋混凝土保护层加厚。并且，混凝土中应掺入抗硫酸盐的外加剂，掺入混凝土阻锈剂等措施。
一、实施理实一体的项目化教学的必要性与优势
国家对于高职教育的定位和任务是服务社会主义现代化建设，培养数以亿计的高素质劳动者和数以千万计的高技能专门人才。强调职业院校的学生要具有突出的实践能力。教育部关于职业教育的文件要求：要积极推行与生产劳动和社会实践相结合的学习模式，把工学结合作为高等职业教育人才培养模式改革的重要切入点，带动专业调整与建设，引导课程设置、教学内容和教学方法改革，则强调教学内容要结合企业实际[1]。归根结底是即要有实践能力，又必须结合社会实际。
光伏发电是我国在能源领域大力发展的可再生能源之一，也是最近几年装机容量增长最快的发电方式，具有广阔的发展前景，特别是我国目前正在大力推进智能电网建设，为以光伏发电为代表的分布式能源发展提供了良好的机遇。光伏产业的飞速发展需要大量光伏技术型人才。这促使了高职院校对光伏发电技术人才培养的积极性。由于太阳能光伏技术属于跨多学科的新兴学科，它涉及气象、光学、半导体、电力、电子、计算机和机械等多学科技术，课程理论性强、内容较为抽象。而且光伏发电要求从业的技术人员不但要掌握扎实的理论知识，还要有较强的动手能力，才能合理的设计使用和充分发挥光伏设备的作用。而理实一体化教学重视市场对人才技能的要求，突出学生的动手能力，项目化课程突出学习内容的实用性，因此开展光伏发电设计安装与维护教学一体化与项目化改革具有较强的现实意义与长远意义。
二、光伏发电实施项目化教学的课程实施方案设计
以培养学生综合职业能力为目标，将企业典型工作任务转化为多块即独立成体又紧密联系的项目化教材是课程改革的核心。具体的方法和要求是以典型设计任务为载体，以学生为中心，根据典型工作任务和工作过程设计课程体系和内容，按照工作过程的顺序和学生自主学习的要求进行教学设计并安排教学活动，最终实现理论教学与实践教学融通合一、能力培养与工作岗位对接合一[2]。
根据目前我国大力发展分布式光伏发电系统的实际需求，把能够独立完成光伏发电系统设计安装与维护的技术人才作为培养目标，将光伏发电系统设计与安装分为下述七个项目进行教学和实践，这七个项目紧密联接，共同完成一个光伏发电系统的设计与安装工程。
1.光伏组件的选型
光伏组件的选型包括组件的尺寸、型号、额定功率、开路电压、短路电流、转换效率等技术参数的选择，要想会选型就必须了解组件的基本知识，这些知识包括光伏发电原理，组件的结构组成等。在这一部分的学习中有理论有实践，实践学习包括一系列的实验和实训，这些实训均在光伏发电试验箱上完成，有太阳电池发电原理实训，太阳电池能量转换实训，太阳电池组件效率测试实训及环境对光伏转换影响实训等；在掌握了组件的基本知识以后学生便能够顺利地完成组件的选型及串并联个数的设计。
2.系统最佳倾角的设计
光伏系统发电量的多少跟组件的倾角有直接的关系，而且不同的系统有不同的最佳倾角，如有的系统要求全年的发电量最大，而有的系统要求一年四季发电量尽量均衡，这两个系统就会有不同的最佳倾角，另外要掌握系统的最佳倾角计算还要掌握方位角，太阳角，时角等概念，在这部分的学习中会有光照强度对发电量的影响实训和倾角对发电量的影响实训。
3.光伏汇流箱、控制器和逆变器的选型
光伏汇流箱是将串联起来的多路组件汇流成一路，进一步提高系统的电流和输出功率；汇流箱具有过流保护，接地保护，电压电流显示等功能；逆变器是光伏发电系统的核心设备，在光伏发电系统的成本里也占有一定的比重，它是将光伏组件发出的直流电变为交流电输出，逆变器有多种类型，有离网型和并网型，有单相逆变器和三相逆变器等；正确的选型必须建立在对设备参数性能等详细的了解基础上；这部分内容通过让学生对设备进行拆装等实训加强学生的理解和掌握；还有光伏控制器控制实训，光伏逆变器原理实训，光伏逆变器输出电能质量分析等。
4.电缆和支架的选型与安装
光伏组件之间串并联使用专用电缆，其截面积大小应满足电缆长期允许载流量以及回路允许电压降，由公式可计算不同组件间以及组件至汇流箱的距离所需电缆的规格；光伏方阵支架需考虑承重，通风，抗震，防雨雪等要求。一般采用角钢制成的三角型支架，其底座是水泥混凝土基础，组件前后间距离需根据组件倾角进行计算确定。
5.防雷接地系统设计
因光伏组件置于屋顶之上，有可能遭受直击雷或感应雷电波的侵入，同时，逆变器直流输入以及交流输出等处应附带有避雷器，以防止雷电波的侵入。主要对各种感应雷进行有效应对。
6.测量监控系统设计
太阳能光伏发电监控测量系统一般用于大、中型光伏系统中，可根据光伏系统的重要性等因素考虑选用。监控测量系统一般可对系统进行实时监视记录和控制，系统故障记录与报警，以及各种参数的设置。还可通过网络进行远程监控和数据传输，显示当前发电功率，日发电量累计，月发电量累计，总发电量累计等数据。
7.安装与调试
安装与调试是工程实施的重要内容，这部分内容除理论教学外，另安排学生进行实际的光伏系统安装与调试。通过接线、调试、运行掌握安装与调试的理论和实践知识。
在对课程项目化分解以后，再将每个项目具体化为专业知识讲解，动手能力训练两个有较强可操作性的模块，这样就能保证每个项目教学工作的顺利实施，也能保证课堂的教学质量，光伏发电课程能力标准分解列表见附表一。
三、光伏发电项目化教学的实施
有了以实际工程为基础的项目化教程，采用什么样的教学方法同样非常重要，以学生为中心组织教学，让学生边学边做，在学中做，在做中学，注重学生专业能力，方法能力和社会能力的培养是光伏发电课程教学方法改革的目标[3]。光伏发电课程教学实行理时一体的强化训练方式，将光伏发电系统设计安装工程项目分解成上述七个项目。以项目为载体，将知识点融入到各项目之中，在实训室内按项目组织实施教学，实现边教边学、边学边练、学做合一“教、学、做”有机融合的一体化教学[4]，达到岗位技能培养的目的。以项目一光伏发电系统组件选型这部分内容为例；将该项目的内容分成多个具体的学习任务，如测试不同倾角太阳电池的发电量，测试不同温度下组件的发电量，测试不同光照强度下组件的发电量，测试光伏组件效率等。明确任务后将学生分为10组，每组4-5人，每个小组的组长轮流担任，一个任务一个小组长，让每个学生都有机会得到组织能力的锻炼。拿到任务后填写工作任务书，明确工作内容，工作目标，工作对象工作步骤工作方法以及提交的成果等。
任务实施，如学习任务光伏组件效率测试，测试之前先给学生讲授必须掌握的理论知识，如光伏发电原理，光伏组件结构组成等，然后教授学生测试方法及步骤，并指导学生如何正确操作实验箱，如何记录数据并绘制伏安特性曲线，求出最大输出功率，最后计算组件效率。计算完后要求小组之间互相交流讨论并总结。在学生操作过程中及时纠正学生的错误操作和不良操作习惯。
四、光伏发电项目化教学考核与评价
教学过程与评价要突出学生综合职业能力培养，注重培养学生专业能力、动手能力和社会能力。整个课程的考核包括操作熟练程度的考核，对问题理解的考核，完成任务期间表现的考核，团结协作意识的考核，学习态度的考核等，将课程考核放在课程进程中进行，提高学生学习的积极性。结果采用成果演示和答辩的考核方式，其中对问题的理解程度占本次考核成绩的40%，而操作的正确性，规范性及熟练程度占40%，团队协作能力，领导能力，沟通能力占20%。该课程共有七个项目，每个项目考核一次，而七次考核的加权平均作为本课程的最终成绩。以班级中的小明同学为例，假设小明被分在第一小组，本项目有多个具体的学习任务，则第一小组将分别演示几个任务，如光伏板效率测试，不同光照上发电量的测试，不同倾角下发电量的测试等，不同的任务由不同的成员担任组长，考核时由该小组协同完成该项目的几个任务，根据任务完成的水平给小组一个任务完成分作力每个成的员共同的操作分如第一小组操作分为85分，然后在根据完成任务期间各自的表现打出不同的社会能力分，如小明在成果演示过程中表现出团结协作，积极配合，圆满完成自己的角色任务。因此社会能力分给90分，最后是答辩考核，要据小明对本次实验原理及基本知识点的理解程度给出专业成绩如90分。这三个成绩再乘以各自的权重得出最终的成绩，因此小明本项目的最终成绩为85*0.4+90*0.2+90*0.4=88分。最后本课程完成以后由七个项目的成绩共同决定了小明本课程的成绩。
五、结语
实施理实一体的项目化教学，对于培养德智体美全面发展，具有良好职业道德、熟练的职业技能，精益求精的工作态度、追求完美的创新精神、可持续发展的基础能力，掌握必需够用的专业知识，面向生产第一线从事光伏发电系统设计安装与维护及管理等工作的高技能人才方面有较为突出的优势。但也提出了两个方面的要求。
