摘要:随着“双碳”目标的深入推进和能源结构的转型,光伏加储能(光储)系统已成为构建新型电力系统、实现清洁能源高效利用的关键技术。一个成功的光储项目,不仅依赖于先进的设备和优越的选址,更离不开精细、准确、合规的施工图设计。施工图是工程领域的“通用语言”,是将前期方案、
随着“双碳”目标的深入推进和能源结构的转型,光伏加储能(光储)系统已成为构建新型电力系统、实现清洁能源高效利用的关键技术。一个成功的光储项目,不仅依赖于先进的设备和优越的选址,更离不开精细、准确、合规的施工图设计。施工图是工程领域的“通用语言”,是将前期方案、技术构想转化为可落地、可施工、可验收的指导性文件。其质量直接关系到项目的施工效率、系统性能、运行安全及投资回报。本文将深入探讨光储施工图设计的核心内容、关键图纸、设计流程以及需要注意的要点与挑战。
施工图设计处于工程项目承上启下的关键阶段。它承接可行性研究、初步设计的成果,向下为设备采购、工程施工、工程预算和竣工验收提供唯一依据。
其核心目标可概括为:
精准化:将系统容量、设备选型、布置方案等转化为具有精确尺寸、坐标、标高的图纸。合规化:确保设计完全符合国家、行业及地方的各项法律法规、标准规范(如《光伏发电站设计规范》GB 50797、《电化学储能电站设计规范》GB 51048等)。可施工化:图纸必须清晰、无歧义,施工人员无需二次猜测,能直接按图作业。经济性与安全性:通过优化布线、布局和选材,在保证绝对安全的前提下,控制工程成本。一套完整的光储施工图通常包含以下十大核心部分:
1. 设计说明与设备材料表
设计总说明:是整个图纸集的纲领性文件,阐述工程概况、设计依据、规范标准、技术参数、施工技术要求、验收标准等。设备材料清单(BOM):详尽列出所有设备(光伏组件、逆变器、储能变流器PCS、电池系统BESS、变压器、汇流箱、箱变、监控系统等)的型号、规格、数量、技术参数及生产厂家要求。同时包括所有电缆、桥架、支架、紧固件等材料的规格和数量。2. 总图与布置图
光伏区总平面布置图:标明整个场区的范围、坐标、光伏方阵的总体布局、道路、围栏(如有)、箱变位置等。组件安装平面图与立面图:精确绘制每一块光伏组件在支架上的位置、排布方式、间距、倾角及安装节点。对于屋顶项目,需标注组件与屋顶边缘、障碍物的距离。支架安装详图:包括支架的组装图、基础图(水泥墩、螺旋桩、化学锚栓等)、节点大样图,确保结构强度与抗风、抗震能力。储能区设备布置图:对于集装箱式储能系统,需标明集装箱的精准定位、基础要求、消防通道、维护通道、围栏界限。对于室内储能舱,需标明在建筑内的位置及通风、消防要求。3. 电气一次系统图
电气主接线图:清晰展示从光伏组件→直流汇流箱→逆变器→交流汇流(或并网点),以及储能电池→PCS→并网点的整个能量流路径。标明所有开关、断路器、熔断器、隔离开关的型号和规格。防雷与接地系统图:设计完整的防雷保护(SPD安装位置)和接地网络。包括组件方阵接地、设备接地、等电位连接等,注明接地电阻要求(通常≤4Ω)和接地材料的规格、埋深。4. 电气二次系统及控制系统图
系统通讯拓扑图:展示能量管理系统(EMS)、电池管理系统(BMS)、储能变流器(PCS)、光伏逆变器、环境监测仪、智能电表等设备之间的通讯连接(如CAN、RS485、以太网等)和协议。控制逻辑图:说明系统在各种模式(如削峰填谷、需量控制、后备电源、电网调度)下的运行策略和逻辑顺序。柜内接线图:对于汇流箱、并网柜、控制柜等,提供内部元器件的布置和接线详图。5. 电缆清册与路径图
电缆清册:列出所有电力电缆(直流、交流)和控制电缆的编号、起点、终点、型号、规格(截面、电压等级)、长度及敷设方式。电缆敷设图:标明电缆在室外沟槽、管群、桥架中,以及在室内桥架、线槽中的具体走向和标高,避免交叉冲突。6. 土建与结构施工图
基础图:包括光伏支架基础、箱变基础、储能集装箱基础、设备房基础的结构配筋图、尺寸图、混凝土标号等。建筑改造图(针对屋顶项目):涉及屋顶防水、荷载核算、加固措施(如需)的详细做法。7. 给排水及消防图
消防系统图:特别是对于储能区域,必须严格按照规范设计自动灭火系统(通常是全氟己酮或七氟丙烷等气体灭火系统)、烟感温感探测器、手动报警按钮的布置和管线连接。排水图:设计场区排水沟渠,防止内涝。8. 照明与接地干线图
照明布置图:主要为夜间检修和维护设计,标明照明灯具、开关的位置和线路。接地干线图:具体绘制接地极和接地扁钢/铜缆的敷设路径和连接方式。9. 安全防护与警示系统图
视频监控布置图:标明摄像头位置,实现对整个场区,特别是储能区的无死角监控。警示标识布置图:设计“高压危险”、“严禁烟火”、“必须佩戴安全帽”等安全标识牌的安装位置。光储施工图设计是一个多专业协同作战的过程,其典型流程如下:
输入资料消化:深入理解前期方案、勘察报告、设备技术资料、电网接入意见等。方案细化与内部评审:各专业(电气、结构、土建、暖通消防)开始同步细化设计,并进行内部评审,解决技术冲突。图纸绘制与计算:利用CAD、BIM等工具进行精确绘图,并进行关键计算(如结构荷载、电缆压降、短路电流、接地电阻等)。专业间提资与合图:电气专业向结构专业提供设备荷载,结构专业向电气专业提供基础位置,确保所有图纸在空间上无冲突。外部评审与优化:将设计成果提交给业主、专家组或第三方图审机构进行审查,并根据反馈意见进行修改优化。出图与交底:最终出版蓝图(或电子版),并由设计人员向施工和监理单位进行技术交底,解释设计意图和施工要点。光储施工图设计是一项融合了电气工程、结构工程、土木工程、控制科学和消防工程等多个学科的综合性、系统性工作。它绝非简单的“画图”,而是将创新技术、严谨规范和工程实践转化为现实生产力的核心环节。一份高质量的光储施工图,是项目安全、高效、稳定运行二十五年的基石,是实现绿色能源愿景的精准蓝图。随着BIM(建筑信息模型)、数字化孪生等技术的发展,未来的光储设计将更加智能、协同和高效,继续推动能源革命向纵深发展。
来源:光伏发电设计-李老师