新能源預制艙在光伏電站中的應用，建設效率提升方案?
隨著光伏電站規(guī)?；?、集約化發(fā)展，傳統(tǒng)土建配電設施存在施工周期長、現(xiàn)場作業(yè)繁瑣、環(huán)境影響大等痛點。新能源預制艙已成為解決光伏電站建設效率瓶頸的關(guān)鍵設備，具有“工廠集成預制、現(xiàn)場快速組裝”的模塊化優(yōu)勢。本文將詳細闡述其關(guān)鍵應用領域，并提出圍繞全過程優(yōu)化提高建設效率的方案，幫助光伏電站實現(xiàn)“快速建設、早期并網(wǎng)”。
一、光伏電站重點應用領域新能源預制艙
新能源預制艙采用鋼結(jié)構(gòu)外殼，集成電氣設備、控制系統(tǒng)和輔助設施。根據(jù)其功能，可分為三類：逆變預制艙、變壓預制艙和控制保護預制艙，準確適應光伏電站的電力轉(zhuǎn)換和控制需求。
(1)逆變階段：直接運行交流的“高效轉(zhuǎn)換站”
光伏陣列產(chǎn)生的直流電需要通過逆變器轉(zhuǎn)換為交流電，傳統(tǒng)的逆變房選擇“土建”設備現(xiàn)場安裝方式，工期長達 40-60 天。逆變器預制艙在工廠內(nèi)完成逆變器、DC配電柜和散熱系統(tǒng)的集成調(diào)整。運至現(xiàn)場后，只需完成基礎固定和電線連接，2-3 天空可以投入運行。以 50MW 以光伏電站為例，配備 10 臺 5MW 與傳統(tǒng)模式相比，逆變預制艙縮短了工期 80%的機艙密封設計可以適應沙漠、高原等惡劣環(huán)境，降低設備故障率 35% 以上。
(2)變壓階段：電能并網(wǎng)的“快速升壓站”
光伏電站輸出的低壓交流需要通過升壓變壓器升至高壓并入電網(wǎng)。傳統(tǒng)升壓站的土木工程涉及基礎澆筑、墻體砌筑等多個環(huán)節(jié)，受雨雪天氣影響較大。變壓預制艙集成了變壓器、高壓開關(guān)柜、避雷器等設備。電氣接線和耐壓試驗在工廠完成，混凝土基礎現(xiàn)場澆筑（1-2）天）、吊裝艙體（1 天 / 臺）、連接出入線(1) 天 / 臺），單座 35kV 壓縮變壓預制艙建設周期 5-7 與傳統(tǒng)的升壓站相比，天 3-4 幾個月大幅縮短。
(3)控制保護階段：電站運行維護的“智能指揮中心”
控制和保護預制艙集成監(jiān)控主機、通信設備和保護裝置，收集光伏電站運行數(shù)據(jù)、遠程操作設備和故障預警。預制艙出廠前，與逆變器和變壓器設備完成聯(lián)合調(diào)整，現(xiàn)場插入電源即可“即插即用”。同時，配備溫濕度控制和消防報警系統(tǒng)，支持無人值守操作和維護，可減少溫濕度控制和消防報警系統(tǒng) 60% 適應光伏電站信息化管理需要的現(xiàn)場運維人員。
二、提高施工效率的關(guān)鍵實施方案
新能源預制艙的應用需要依靠“標準化預制、系統(tǒng)化施工、智能協(xié)同”三個維度進行改進，從而提高光伏電站建設的全周期效率。
(1)預制階段：標準化設計縮短外部周期的模塊化生產(chǎn)
統(tǒng)一規(guī)范標準：制定預制艙尺寸規(guī)范(例如) 2.5m×6m×3m、3m×8m×3.5m 等常規(guī)型號)，設備布局遵循“電氣安全距離”運維便利性原則，減少定制設計時間。例如，逆變器預制艙內(nèi)逆變器與DC柜之間的間隔統(tǒng)一設置為 1.2m，考慮到安全和施工效率。
并行模塊化生產(chǎn)：將預制艙分解為四個模塊：機艙結(jié)構(gòu)、設備集成、電氣接線和輔助系統(tǒng)，并在工廠內(nèi)并行生產(chǎn)。機艙鋼結(jié)構(gòu)焊接（2-3）天 / 臺）、設備安裝調(diào)試(3-4 天 / 臺灣)同時進行，單個預制艙的生產(chǎn)周期保持不變 7-10 天，比串行生產(chǎn)效率提高 50%。
出廠性能全方面檢驗：建立“電氣性能”防護等級“環(huán)境適應性”三重檢測系統(tǒng)，模擬光伏電站的實際工況 72 小時連續(xù)運行測試，確保預制艙運至現(xiàn)場后安裝“零故障”。
(2)施工階段：工藝優(yōu)化機械化操作，壓縮現(xiàn)場工期
多工序并行施工：光伏電站建設分為三個并行工序：“光伏陣列安裝、預制艙基礎施工、艙體吊裝調(diào)整”。在安裝光伏組件的同時，同時進行預制艙基礎澆筑（選擇混凝土預制塊，減少現(xiàn)場維護時間），實現(xiàn)“陣型與配電設施同步施工、同步竣工”。
高效機械化作業(yè)：選擇： 25-50 噸汽車起重機起重預制艙，單臺起重時間控制在1-2 小時；預埋螺栓用于連接艙體和基礎，而不是傳統(tǒng)的焊接，提高了安裝效率 3 倍。100MW 光伏電站的 8 預制艙可以是1-2 在一天內(nèi)完成所有吊裝。
簡化電線連接：選擇“預制電纜”“快速插入接頭”設計，工廠提前定制電纜長度和接頭，現(xiàn)場無需切割和壓接，只需對接快速插入接頭即可完成接線。單個預制艙的接線時間從 3-5 天縮短至 8-12 小時。
(3)協(xié)同階段：數(shù)字控制全鏈聯(lián)動，確保落地效率
信息化管理平臺：搭建： BIM 全生命周期管理平臺實時監(jiān)控預制艙的設計、生產(chǎn)和工程進度，通過數(shù)據(jù)可視化協(xié)調(diào)各環(huán)節(jié)的連接，避免因信息不對稱而延誤工期。
供應鏈協(xié)同保障：與預制艙制造商和設備供應商簽訂協(xié)同協(xié)議，明確生產(chǎn)周期、交貨日期和現(xiàn)場服務責任，確保預制艙與光伏組件和支架同時到達，防止“其他設施”造成的施工停滯。
市級企業(yè)高效對接：利用預制艙“標準化、合規(guī)性強”的優(yōu)勢，提前與電力和住房和城鄉(xiāng)建設部門溝通，簡化項目審批和并網(wǎng)驗收流程，縮短從施工到并網(wǎng)的整體周期。
三、應用注意事項和效益分析
選擇適配原則：根據(jù)電站容量選擇相應功率的預制艙(例如 10MW 電站配 2 臺 5MW 逆變艙）；寒冷地區(qū)選用帶加熱裝置的艙體，高溫地區(qū)加強散熱系統(tǒng)設計。
整體效益顯著：100MW 在選擇預制艙方案后，光伏電站的建設周期從 6-8 個月縮短至 3-4 每月，現(xiàn)場施工人員減少一次 60%，降低綜合建設成本，降低綜合建設成本 15%-20%；并網(wǎng)后運維效率提高節(jié)省年平均運維成本40%，節(jié)省年平均運維成本 25 萬元以上。
通過“工廠預制取代現(xiàn)場土木工程，模塊化集成取代分散安裝”，新能源預制艙從根本上突破了光伏電站建設的效率瓶頸。隨著標準化和智能化水平的提高，預制艙將成為光伏電站大規(guī)模高效發(fā)展的關(guān)鍵支撐，有助于加快新能源產(chǎn)業(yè)的實施。
