高寒高海拔太阳能供电系统技术方案.docx

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1、高寒高海拔太阳能供电系统技术方案一、项目概况1、地理位置项目所在新疆，地址位于新疆境内，地理位置海拔4526米。2、天气情况山地牧区地势高峻，属高寒气候。气候严寒，无明显的四季之分，仅有冷暖之别，最高的7月平均气温也不过16,最低的1月平均气温仅有-27.2,年平均温度约6。气温昼夜变化大，平均达14.315.2oCo全年无霜期仅3060天。降水量少，蒸发量大，气压低，空气稀薄，太阳辐射强度大。大气升温很快，降温迅速。空气洁净，透明度大。当地气候两年完整周期监测数据：夜间大气温度中值：-6.2,日间大气温度中值：T.0C,最高温度：17.9,最低温度：-26.5,夜间相对湿度中值：49%,夜间

2、风速中值：5.5ms-1,主风向：西南。3、太阳辐射情况年总辐射130140kJcm2,全年日照时数27003000小时，日照百分率6268%当地详细气象由于无法直接获取，查询了以离该地最近的喀什气象数据进行估算。二、用户技术要求1、负载情况2台石墨烯取暖器，功率2.2X2=4.4k肌24h平均能耗44kThh;2台7.5kW变频空压机，功率7.5X2=15kW,24h平均能耗72kWh；其他辅助系统功率5kW,24h平均能耗24kWh故，总功率:4.4+15+5=24.5kW24h平均能耗44+72+24=140kWh,其中白天能耗68.4kWh,夜间能耗7L6kWh;2、运行逻辑白天：在阳

3、光充足情况下，光伏组件需能保证建筑负载使用，发出的电能经逆变器转换优先直接供给负载用，多余的电储存入蓄电池,供晚间用电。在白天阳光不足的天气情况下，如光伏组件即时功率不足以供给负载使用的情况下，蓄电池介入放电经逆变器转换补充供给负载。在白天阳光不足的天气情况下，如光伏组件即时功率不足以供给负载且电池电能不足情况下，考虑发电机介入供电。晚上：电池优先释放电池电能经逆变器转换供给负载使用，如出现电池电能不足情况，由发电机介入供电。连续阴雨天气：由发电机介入供电能源控制系统：需考虑柴油发电机与光伏系统自动衔接及每天发电量和使用量的检测系统。三、设计理念1 .设计原则项目设计原则：环境适应，安全可靠，

4、施工高效。根据项目所在地区的太阳能资源具体情况和负载耗电量确定太阳能发电系统的容量，保证所有负载供电完全可靠。2 .高寒高海拔地区的降额设计降额设计是指在设计时有意识地降低电气设备在特殊环境工作时所承受的电、绝缘等各种应力，以达到改善电气设备和提高系统可靠性的目的。海拔高度是引起产品降额使用的原因之一。海拔升高导致气压和空气密度降低，散热的对流作用减弱，设备温升随之升高，是不利因素。此时为保持设备温升在合理区间，一般来说，就需要降低设备使用的电流，这就称为电流降额。同时，随着海拔的升高，环境温度会降低，是有利因素。环境温度的下降（有利因素）部分补偿由海拔升高对电气设备工作的影响，当该作用不足以

5、抵消温升的增加时需要考虑降额系数。因此，在降额设计时应同时考虑电流容量和不利因素的综合影响。四、太阳能供电系统配置1 .系统必要部件功能介绍太阳能供电系统由太阳能电池组件（含配套支架）、太阳能控制器、逆变器，防雷汇流配电箱，电缆和储能蓄电池组（含配套电池柜或电池架）组成。（一）太阳能电池组件：太阳能电池组件是太阳能供电系统中的核心部分，也是太阳能供电系统中价值最高的部分。其作用是将太阳的辐射能量转换为电能，或送往蓄电池中存储起来，或推动负载工作。太阳能电池组件的质量和成本将直接决定整个系统的质量和成本。（二）太阳能控制器：太阳能控制器的作用是控制整个系统的工作状态，并对蓄电池起到过充电保护、过

6、放电保护的作用。在温差较大的地方，控制器还应具备温度补偿的功能。（三）电池：一般为免维护深循环铅酸电池和锂电池，其作用是在有光照时将太阳能电池组件所供出的电能储存起来，到需要的时候再释放出来。（四）逆变器：在很多场合，都需要提供220VAC、IlOVAC的交流电源。由于太阳能电池板是直流输出，为能向220VAe的电器提供电能，需要将太阳能供电系统所供出的直流电能转换成交流电能，因此需要使用DC-AC逆变器。2 .太阳能供电系统配置选型方案2.1 光伏阵列设计项目采用国内一线品牌隆基组件90块，15串6并组成50.4KW太阳能阵列，一共6个子阵列单元，每个阵列单元容量为8400W。太阳能电池板采

7、用高效单晶半片技术封装，拥有更低的温度系数。最高转换效率达21.7%,首年功率衰减小于2%。支架设计地面压接安装支架系统采取专用C型钢主材以及零配件消除了在安装现场切割的需求并可以迅速容易地安装。不用在现场切割，独特的滑道延长方法的使用可以使该支架系统的安装精确到毫米。储能蓄电池安放设计选型项目现场无设备间，需要选用室外型电池柜电缆等连接辅材选型太阳能电池板连接辅件一般包括光伏专用线缆PVl-F4mm2,专用连接头MC4,分支连接头、延长线等五、高寒、高海拔地区施工方案5.1 高寒、高海拔地区施工特点高寒、高海拔区域属高寒大陆性气候，寒冷而干旱，气候多变，四季不分明，一年内冻结期多者长达78个

8、月，地形地貌多为高山、山地、丘陵、河谷、平原相间，海拔高度最高可达53OO多米，地质结构极其复杂。对太阳能发电系统中的光伏墩制作、土建施工、结构施工影响较大。不良地质结构主要是冻土、融区和地下冰。施工前需要对施工地点的地形地貌、环境气温进行全面摸底，选派技术能力和身体条件好的人员组成施工团队，按照工程需要配置各种机具、仪表灯资源，准备好各种安全、保暖防寒用品用具，保持通讯畅通。由于高原地理环境和自然条件的特殊，人体在3000米以上低氧地区，人体代谢水平高于平原，加之因寒冷为维持体温致能量消耗、生理负荷增大，劳动能力下降，给施工带来很多不利因素，为确保施工期间不出现人身伤害，需要事先做好施工预案

9、5.2 高寒、高海拔地区项目部人员选择1、所有参建此项目的人员，必须经过严格的医疗体检，确定身体适应项目所在地低气压、缺氧的特殊自然环境。凡有心、肺、脑、肝、肾等疾病，严重贫血、高血压病患者，均不得参与。2、选择身体素质好的施工人员，经医院体检，能适应高原地区低气压、缺氧的特殊自然环境。2、选择政治思想过硬，性格开朗、工作勤奋、有较强的事业心和责任心、遵纪守法的同志，便于人员日常管理。3、选择专业知识过硬，业务能力强，施工经验丰富的同志；到达项目部后，必须经过卫生、保健及施工技术培训的各类工程技术人员和技术工人。4、进入高原地区工作的人员必须建立健康档案，要严格执行工前、工作期间和工后三个阶

10、段的健康体检，实行全程动态健康监护。工前健康体检，主要针对高原反应的程度，对不适应高原环境的人员进行进一步的筛选，工作期间实行季度体检制度。5、根据高原项目气温低海拔高的特点，在施工中尽量采用机械化作业，减少劳动强度，提高施工的劳动生产率。在施工条件和要求许可的前提下，尽量雇用当地劳动力补充非熟练工种岗位用工。5. 3高寒、高海拔地区进驻准备5.1 习高原防护知识熟悉进驻项目地的地理特征、自然环境和气候变化特点，了解对身体引起危害的因素，掌握自我防护、自我保健和自我监测的常识。2、心理适应性锻炼。明确在进驻高原中将可能遇到的各种困难和不利因素，作好思想准备，树立战胜困难的信心，消除紧张情绪和恐

11、惧心理，以平和心态对待困难和不利因素，去主动适应高原、战胜高原。3、全面身体检查进驻高原前体格检查应详细、全面，经检查了解自己身体状况，对能否到高原，怎样去适应高原非常重要。4、进驻高原前，应对拟进驻人员体温、脉搏、血压及呼吸功能测定；对心、肺听诊和肝、脾、肾等主要脏器进行检查，并对心肺X透视、心电图检测。通过全面体格检查，剔除高原病“易患者”，筛选出适应进驻高原的人员。同时，应保留检查记录，以供查阅。5、进驻高原前，应对拟进驻人员进行心理训练。使其正确认识不良环境影响，增强意志，减除心里负荷，消除紧张和恐惧心理，保持情绪稳定。同时，应向人员讲解有关高原地理、气候等特点，以及环境对人体的影响和

12、卫生防护原则，高原饮食、饮水、居住、营养卫生及进驻前适当和科学锻炼等知识。5.4 高寒、高海拔地区施工保障1、组织原则针对高原项目工程的实际情况，确定如下施工原则：“抢室外、抓埋管、保室内”，“多机械、少人工”，根据光伏项目总的工期要求，在工程施工安排上，要突出一个“抢”字。同时，利用有利季节有利天气条件，把室外的土建部分和支架结构部分施工完成。针对高原特点，特别是缺氧对人的生存构成威胁，人员要精干，多使用机械，少使用人工。2、资源配置(1)人力资源劳动力用工计划按所需劳动力配置。配足技术管理、施工人员。要切实抓好施工队伍的培训。在施工中，要制定详细的工艺细则，并将其制成工艺卡片发放到班组，做

13、到人人清楚。(2)机械配置由于高寒缺氧的不利环境，因此尽量采用电动机械，除开配备足够的机械储备能力外，在施工机械设备配备和布置上需认真研究，配备满足现场临时用电的发电机。公司后方提供足够的支援和支持，确保现场工作顺利进行，尤其在前期要多上协调能力强、经验丰富的管理人员，力争在最短的时间内协调好各方面关系和资源，为后续工作创造条件。3、生活后勤方面，制定高原施工人员营养指导书，在采购菜品和食品，严格按人体所需营养进行采购配餐。4、医疗卫生及防疫与当地医院建立联系，负责作业人员现场医疗救护工作。对参建施工人员进场前进行全面体检和进场后作定期体检;提前进行工地环境交底和医疗保健卫生教育。5、以预防和

14、自我保健为主，医疗护理为辅，增强全员抗病保健康意识。要对每个施工人员身体状况跟踪观察记录，同时按规定缩短工时，尽量以机代人，减轻劳动强度，保护体能。按规定进行劳动保护，科学配制营养膳食，注意防寒保暖，防疫防病，必要时进行补氧和服用增氧药物，要备足急救用品，熟练掌握急救技术。6、为了维持施工生产的正常进行，队伍实行部分轮换和回内地短期休息，保证不发生冻伤和病亡，尽一切努力把急性高原病控制在3%以下。针对高寒缺氧、体能消耗大、抵抗力差等实际情况对施工人员注射流感疫苗和丙种球蛋白以增强机体抵抗力。7、高原环境保护。高原恶劣的气候条件使得高原植被的生长极其缓慢、再生能力非常脆弱，在施工前加强对施工人员

15、的环保宣传教育，让每个人真正意识到环境保护的重要性，采取切实可行的有效措施维护生态环境，在工程施工期间要尽可能减少对高原植被和冻土的破坏。应全面控制施工污染，尽量减少水土流失，严格控制水污染，对生产和生活垃圾采取必要措施妥善处理，真正把高原施工对生态环境的影响降到最低程度。向施工人员宣传保护野生动物的必要性和重要性，严禁猎杀、捕获或袭击野生动物，以维护高原生态平衡。5.5 高寒、高海拔地区施工保障措施根据工程特点和施工进度的安排要求，在满足国家规范、安全施工管理规定的前提下，针对施工部位，认真组织有关人员分析施工特点，制定科学合理的高寒地区施工措施，对高寒地区施工项目进行统筹安排。由专人收集汇

16、总天气预报，特别注意凝冻地面的施工作业，要根据天气随时调整施工计划，尽可能在晴天实施平整施工现场，浇筑基础等工作。不允许在凝冻天气进行施工作业。施工过程中必须采取必要措施防凝防冻，确保施工安全。（1）高寒地区防人身伤害、防坠落、防滑事故高寒地区施工时，加强劳动保护，施工人员配戴手套、穿胶底鞋，增加防滑措施，严禁穿硬底鞋。进工地施工必须戴安全帽，防寒帽子不能代替安全帽；露天作业要配齐防寒用品，高空作业要悬系安全带，要一人操作一人监护；登高作业人员必须佩戴防滑鞋、防护手套等防滑、防冻措施，必须系好安全带；6级以上大风禁止高空作业和吊装作业；因冬季材料脆性大、易滑，所以吊拉重物时要留有更大的安全系数

17、以充分保证安全；遇到雨雪等恶劣天气时，要及时清除施工现场的积水、积雪，严禁雨雪和大风天气强行组织施工。(2)高寒地区防火灾、防中毒事故要防止火灾，消防设施及器材应做到齐全、完好和能用，设备间内不得堆放易燃易爆物品；安全员要定期对施工现场供电、防火进行检查，防止通信、火灾事故和盗窃事情；严禁在工地动明火取暖，特别是施工现场，一经发现，将予以重罚;(3)冬季防交通安全事故加强对工程用车辆的维护、保养，杜绝由于车辆故障而引发事故；严禁酒后开车、无照驾驶、疲劳驾驶；遇严重冰雪天气，车辆行进中应保持行车距离，防止尾追事故的发生。车辆在寒冷季节应加装防冻液，雪天、冰路上上行车应装防滑链或使用防滑轮胎，注意

18、防冻、防滑。（4）高寒地区取暖防火施工宿舍内采用燃煤取暖应防止住宿施工人员一氧化碳中毒，宿舍应保证足够的通风条件；每间宿舍根据房间大小设置通风漏斗，通风漏斗尺寸:长不小于50cm、下口宽不小于30Crn、上口宽不小于5cm,每间设置的通风漏斗至少不少于3处。每日熄灯前设专人封火，燃煤采暖设施严禁敞口，应将炉盘、炉盖扣严;如炉盘、炉盖不能完全扣盖严密的,应用黄土泥将其抹严，以防煤气渗漏。取暖设施排烟管道安装，每节管道承口应朝介质流通方向安装,接口处并用胶带封好；排烟管道出口探出房檐不得少于50cm,立管不得少于2.0,水平管距房屋顶棚不得少于50Cnb其朝向也不得朝向冬季季风吹来的东北方向。排烟

19、管道上面不得烘晾衣物等易燃物品，取暖设施附近不得堆放易燃、易爆、易挥发的有毒物质。封火时清出的没有燃尽的燃煤应清出室外，并用清水将未燃尽燃煤熄灭。进行安全教育杜绝烫伤、煤气中毒等事件发生，并进行突发事件发生的医疗抢救、紧急处理教育。宿舍、办公室、库房严禁接拉电热毯、电炉子等取暖设施；更不准用碘鸨灯在室内、现场进行取暖。(5)高寒地区雨、雪天气控制措施1、设专人负责记录天气预报，及时了解长季、短季、即时天气预报，准确掌握气象趋势，防止暴风雨突然袭击，指导施工有利于合理安排每日的工作。2、做好施工人员的雨、雪季施工培训工作，组织相关人员进行一次全面检查，检查施工现场的准备工作，包括临时设施、临时用

20、电、机械设备等。3、提前准备好雨季施工所需的材料、雨具及设备，料场周围应有畅通的排水沟，以防积水。堆在现场的配料、设备、材料等必须避免存放在低洼处，必要时应将设备垫高，同时用油布盖好，以防雨淋日晒，并有防腐蚀措施。4、根据项目施工特点，将生产计划同雨季施工结合起来，小雨坚持不停工，则需采取搭设防雨棚，加强雨季施工的安全工作，施工人员配备防雨用具，做好防漏电和防滑工作。搞好雨季施工期间工程材料的储备和保护工作。5、重要材料尽量不选在雨、雪天进行运输。6、特别注意地面以下的施工作业，要根据天气随时调整施工计划,尽可能在晴天实施土建，结构和电气等工作。7、雨雪天作业，禁止进行施工难度大、施工危险地点

21、等施工地段的作业。5.6 高寒、高海拔地区施工应急救援预案根据工程项目地处高原地区的特点，项目部成立应急小组，建立应急救援预案，并进行应急演练，发现问题，查找不足，控制事态发展，挽救生命。1、前期预防准备1. 1所有参建高原项目的施工人员均建立体检档案，由项目部统一保留检查记录，便于查阅。配备预防急性高原病的药物，多以中草药为主，如人参、西洋参、党参、丹参、沙参等；配备制氧设备，方便施工人员随时吸氧，缓解身体不适。1.2加强对饮食卫生和安全的检查宣传：不吃生冷与腐食，清洁卫生经常化；忌暴饮暴食，晚餐不宜过饱；蔬菜等未经卫生处理不得生食，严禁食用变质食品。2、应急响应2.1项目部建立逐级负责制，

22、发现问题，及时上报，迅速处治。2.2施工队长在日常巡查时,发现有人员身体不适时应立即组织工友将其送医，同时通知项目部相关负责人。2.3项目部负责人和施工队长在第一时间向医生详细询问病人身体情况，并迅速判断病情及采取紧急措施。2.4若病情严重，现场无法解决，由施工负责人联系指定的救援医院，并详细说明病人现在的状况，安排车辆迅速送医，同时告知项目经理。2.5项目经理迅速通知财务人员准备资金，保证救援需要。2.6会同医生开展医疗巡查和宣传，缓解其他工人紧张情绪，确保正常施工。3、应急演练项目部根据工程进度情况和气候变化，制定应急演练计划，通过应急演练，促进各方的协调和配合，宣传应急处置措施，确保施工

23、人员生命健康安全。5.7高寒、高海拔地区主要不适应症状及应对措施(一)、不适应症状分类(1)高原反应大部分人初到高原，都有或轻或重的高原反应，一般什么样的人会有高原反应没有规律可循，避免或减轻高原反应的最好方法是保护良好的心态面对它，许多的反应症状都是心理作用而引起的，比如：对高原有恐惧心理，缺乏思想准备和战胜高原决心的人，出现高原反应的机会就多。不可暴饮暴食，以免加重消化器官的负担，不要饮酒和吸烟，多食蔬菜和水果等富有维他命的食品。可服用一些缓解高原反应的药品：高原红景天（至少提前10天服用）、高原安、西洋参含片、诺迪康胶囊（对缓解极度疲劳很有作用）、百服宁（控制高原反应引起的头痛）、速效救

24、心丸、丹参丸（治疗心血管）、葡萄糖液等等，对于高原适应力强的人，一般高原反应症状在1-2天内就可以消除，适应力弱的需3-7天。（2）水土不服初到外地因土质、水质不同可能会出现一系列原因不明的不适应症状，如失眠、乏力、全身不适、头晕、胸闷、食欲减退、恶心、腹胀、腹痛、腹泻等，有时还会发生全身斑疹等过敏现象。这是因为生活环境如饮食、饮水、气候、地理环境的改变引起机体不适应而出现的一种暂时性的功能紊乱综合征。水土不服不是什么大病，经过一段时间的饮食调理可自行消失。出现水土不服，要先吃点当地易消化的食物，一方面对肠胃的刺激小，另一方面能够使肠胃慢慢适应当地的饮食。像豆腐这类的食物，刺激性小、易消化、老

25、少皆宜，是克服水土不服理想的饮食。此外，粥类、片汤等流食和半流食也是易于消化的食物，对胃肠刺激小，应多吃。多吃常吃的食物，因饮食习惯改变而引起食欲不佳，可视情况尽可能多吃些以前经常吃的主食、菜肴或相似的食物，不能拒食、偏食，并适量吃些当地的主要特色食物或风味食品，以逐步适应。另外如果肠道反应比较严重，食欲不振，并伴有恶心、呕吐者，可适当服用一些抗感染及助消化药，如黄连素、酵母片、山楂丸等。人的适应能力是很强的，一般几天后各种水土不服的症状就会自动消失。对于症状较轻的人，可以不用吃药，多吃些水果，少吃油腻，几天后就能恢复正常。如果水土不服的症状长久不消退的话，则及时请求医生帮助。(3)感冒高原地

26、区昼夜温差较大，气温偏低，所以初到高原，要防止因受凉而引起的感冒。感冒是急性高原肺水肿的主要诱因之一。高原温差特别大，很容易着凉并感冒，这时要切记宁可热一点，不可冷一点，多穿衣服。因此应该注意随气温的变化增减衣物，提高自己的抵抗力。常备药物有：维生素E、C,抗病毒冲剂，清开灵口服液、头狗拉脏胶囊、康必得等。如施工中发现有感冒患者，则应注意：经常洗手；封闭空间不要久留；大量喝水；有氧运动，每天进行30-45分钟的有氧锻炼，可以极大地增强抵御感冒的能力，避免患上呼吸道传染病；厨具常消毒;服维生素E、C；充足睡眠。(4)中暑虽然高原地区温度普遍不高，但是还会有高温闷热的天气，因此我们对中暑的情况也需

27、作一定准备，如果一旦有人中暑，其救护办法为：立即将病人移动通风、阴凉、干燥的地方，如走廊、树荫下。让病人仰卧，解开衣扣，脱去或松开衣服。如衣服被汗水湿透，应更换干衣服，同时开电扇或开空调，以尽快散热。尽快冷却体温，将至38度以下。具体做法有用凉湿毛巾冷敷头部、腋下、腹股沟等处；用温水或酒精擦拭全身；冷水浸浴15-30分钟。意识清醒的病人或经过降温清醒的病人可服用绿豆汤、淡盐水等解暑。还可服用人丹和蕾香正气水。另外对于重症中暑病人，要立即拨打120电话，请求医护人员紧急救治。(5)腹泻初到高原，由于饮食上的不习惯或误食了不洁的食物可能会造成腹泻。若有腹泻症状发生，则应该:卧床休息，进食易消化的稀

28、软食物，避免刺激性食物，充分的补给水分，最好在温热开水中加入少量的食盐饮用，也可饮用各种果汁饮料，不可饮用牛奶或汽水等。非感染性腹泻，可用复方苯乙哌咤、黄连素、痢特灵等；感染性腹泻应服用抗生素治疗。腹泻若伴有呕吐或腹泻严重者，应送医院治疗。（二）、高原劳动应遵循的原则：初入高原勿做超负荷劳动；久居高原勿做持久的强体力劳动；非特殊情况勿做过长徒步行走；尽量避免长途乘车，以防长途颠簸过度疲劳；避免精神刺激，尽量减少沉重的思想负担和过度悲伤。（三）、高原应注意的饮食卫生如下：精制细做多样化、饭菜可口易消化，不吃生冷与腐食，清洁卫生经常化；且忌暴饮暴食，晚餐不宜过饱；加强饮食卫生监督：蔬菜等未经卫生处理不得生食，严禁食用变质食品。（四）、急性高原反应预防的原则是:正确认识高原。初上高原者既不要抱有毫无准备和无所谓的态度，也不要有过分紧张的恐惧心理；保证能量供给和充足睡眠。高原膳食宜高糖、高蛋白、高维生素；大脑在保护性抑制状态下对低氧耐力增强。因此，应保证人员有充足的睡眠；避免过度疲劳和烟酒过量。劳累和剧烈运动会使耗氧量增加，加重心肺负担，是急性高原病的诱发因素之一。吸烟会加重缺氧；高原过量饮酒比平原危害更大，需消耗更多的氧，加重机体缺氧。重视药物预防。预防急性高原病的药物多以中草药为主，如人参、西洋参、党参、丹参、沙参等，其中以西洋参效果较好。