鋼鐵行業(yè)建筑光伏一體化建設指南

團體標準T/SSEAXXXX—XXXXT/CSTAXXXX—XXXX鋼鐵行業(yè)建筑光伏一體化建設指南GuidelinesforbuildingintegratedphotovoltaicconstructionXXXX-XX-XX發(fā)布XXXX-XX-XX實施中國特鋼企業(yè)協(xié)會中關村不銹及特種合金新材料發(fā)布產(chǎn)業(yè)技術創(chuàng)新聯(lián)盟鋼鐵行業(yè)建筑光伏一體化建設指南范圍本文件給出了鋼鐵行業(yè)建筑光伏一體化建設的術語和定義、BIPV建設基本要求、BIVP功能單元基本組成、BIVP系統(tǒng)性能要求、設計施工和運行維護、檢查和驗收。本文件適用于指導鋼鐵行業(yè)建筑光伏一體化建設。規(guī)范性引用文件下列文件中的內(nèi)容通過文中的規(guī)范性引用而成為本文件必不可少的條款。其中，注日期的引用文件，僅該日期對應的版本適用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改單）適用于本文件。GB/T4208-2017外殼防護等級（IP代碼）GB8624建筑材料及制品燃燒性能分級GB/T19001質(zhì)量管理體系要求GB/T23331能源管理體系要求GB/T24001環(huán)境管理體系要求及使用指南GB26860電力安全工作規(guī)程發(fā)電廠和變電站電氣部分GB/T35694光伏發(fā)電站安全規(guī)程GB/T36963-2018光伏建筑一體化系統(tǒng)防雷技術規(guī)范GB/T37655-2019光伏與建筑一體化發(fā)電系統(tǒng)驗收規(guī)范GB/T45001職業(yè)健康安全管理體系要求及使用指南GB50057建筑物防雷設計規(guī)范GB500603~110kV高壓配電裝置設計規(guī)范GB50217電力工程電纜設計規(guī)范GB50227并聯(lián)電容器裝置設計規(guī)范GB50300-2018建筑工程施工質(zhì)量驗收統(tǒng)一標準GB50797-2012光伏發(fā)電站設計規(guī)范DL/T620交流電氣裝置的過電壓保護和絕緣配合DL/T621交流電氣裝置的接地DL/T5136火力發(fā)電廠、變電所二次接線設計技術規(guī)程DL/T5222導體和電器選擇設計技術規(guī)定DL/T5352高壓配電裝置設計技術規(guī)程及術語和定義下列術語和定義適用于本文件。光伏發(fā)電系統(tǒng)photovoltaic(PV)powersystem利用太陽電池的光生伏特效應，將太陽輻射能直接轉換成電能的發(fā)電系統(tǒng)。[GB/T37655-2019，定義3.1]光伏與建筑一體化buildingintegratedphotovoltaic;BIPV在建筑上安裝光伏系統(tǒng)，并通過專門設計，實現(xiàn)光伏系統(tǒng)與建筑的結合。[GB/T37655-2019，定義3.2]光伏與建筑一體化buildingintegratedphotovoltaic;BIPV光伏系統(tǒng)與建筑物統(tǒng)一設計、統(tǒng)一施工、統(tǒng)一驗收，并與建筑物功能及外觀協(xié)調(diào)、有機結合。[DGJ32/TJ87-2019，定義3.2]光伏構件PVconstructionsection工廠定型生產(chǎn)、滿足安裝部位建筑性能要求的光伏組件。[GB/T37655-2019，定義3.2]BIPV建設基本要求BIPV承建企業(yè)在中國境內(nèi)依法注冊并具有法人資格，連續(xù)穩(wěn)定生產(chǎn)經(jīng)營3年以上。BIPV承建企業(yè)經(jīng)營狀況良好，凈資產(chǎn)為正。BIPV承建企業(yè)應按照GB/T19001、GB/T23331、GB/T24001、GB/T45001建立并運行相應質(zhì)量、能源、環(huán)境、職業(yè)健康安全管理體系。BIPV承建企業(yè)近3年無嚴重違法違規(guī)行為，無較大及以上環(huán)境、安全、質(zhì)量事故。BIPV承建企業(yè)應未列入國家信用信息嚴重失信主體相關名錄。BIPV承建企業(yè)應具有下列資質(zhì)：電力工程施工總承包三級；鋼結構工程專業(yè)承包三級；工程設計專業(yè)資質(zhì)電力行業(yè)變電工程乙級；工程設計專業(yè)資質(zhì)電力行業(yè)新能源發(fā)電乙級；工程設計專業(yè)資質(zhì)電力行業(yè)送電工程乙級；承裝（修、試）電力設施許可證四級。BIPV功能單元基本組成BIPV功能單元主要由壓型鋼板和光伏組件經(jīng)專用膠（結構膠）粘接而成。不同應用場景選用BIPV功能單元的構造體系、光伏組件、壓型鋼板應符合表1和表2的規(guī)定；為保證BIPV系統(tǒng)穩(wěn)定運行，屋面檁距不應大于4.5m。BIPV建筑專用壓型板板型采用規(guī)格表板型編號板型參數(shù)厚度范圍（mm）板型附圖板型特性AYX80-387-11620.6~0.8270°固定支架咬合連接，不可滑移；適用于1.5m及以下常規(guī)檁距屋面，部分1.5m~3m檁距屋面BYX105-387-580雙拼板0.6~0.8270°固定支架咬合連接，不可滑移；適用于3m~4.5m大檁距屋面CYX35-231-9220.6~0.8明釘固定，搭接連接，適用于1.5m及以下常規(guī)檁距屋面，適用于防水要求不高的屋面（如混凝土屋面）DYX40-250-7500.6~0.8明釘固定，搭接連接，適用于1.5m及以下常規(guī)檁距屋面，特別適用于弧形屋頂。指標評價要求及等級劃分應用場景構造體系光伏組件功率（W）壓型鋼板光伏系統(tǒng)考慮荷載（kg/m2）鋼材品種可選板型選礦廠房單層板≥550鍍鋁鋅鎂鋼板不銹鋼A、B、C、D13料場、料棚單層板≥550鍍鋁鋅鎂鋼板不銹鋼A、B、C、D13燒結、球團廠房單層板多層板≥550鍍鋁鋅鎂鋼板不銹鋼A、B、C、D13冶煉廠房（煉鐵煉鋼連鑄）單層板多層板≥550鍍鋁鋅鎂鋼板不銹鋼A、B13軋鋼廠房熱軋多層板≥550鍍鋁鋅鎂鋼板不銹鋼A、B13冷軋多層板≥550不銹鋼A、B13酸洗多層板≥550不銹鋼A、B13涂鍍成品庫單層板多層板≥550鍍鋁鋅鎂鋼板不銹鋼A、B13皮帶通廊單層板多層板≥550鍍鋁鋅鎂鋼板不銹鋼A、B、C、D13附注：1、根據(jù)功能需求，如僅有防水要求，無保溫隔熱、隔聲等要求，可做單層板構造體系；2、對于腐蝕性較強的廠房，建議做成雙層板，底板針對腐蝕源做耐腐蝕處理，可有效延長BIPV面板使用壽命。3、光伏組件應采用雙玻無邊框單晶硅組件。不同工況下BIPV建筑專用壓型板板型及技術參數(shù)選用選用前提：所屬地區(qū)需滿足以下工況說明，當?shù)匮骸?.5KN/m2，地面粗糙度為B類，建筑檐口高度≤20m；（如項目地區(qū)不滿足選用前提，需通過專業(yè)人員計算驗算確定板型）。使用建議：請參考下表（邊角區(qū)需根據(jù)項目情況特殊考慮）。YX80-387-1162板選用表YX80-387-1162板檁條間距風壓選用表（m)項目地區(qū)基本風壓檁條間距(m)板型厚度(mm)備注0.60.650.70.301.5~3.1●●●所屬地區(qū)需滿足以下工況：當?shù)匮骸?.5KN/m2，地面粗糙度為B類，建筑檐口高度≤20m3.1~3.25●●3.25~3.5●0.401.5~2.9●●●2.9~3.1●●3.1~3.25●0.451.5~2.65●●●2.65~2.85●●2.85~3.05●0.501.5~2.5●●●2.5~2.65●●2.65~2.8●0.601.5~2.15●●●2.15~2.3●●2.3~2.45●0.701.5~1.95●●●1.95~2.05●●2.05~2.25●0.801.5~1.75●●●1.75~1.9●●1.9~2.05●YX105-387-580板選用表YX105-387-580雙拼板檁條間距風壓選用表（m)項目地區(qū)基本風壓檁條間距(m)板型厚度(mm)備注0.60.650.70.301.5~4.0●●●所屬地區(qū)需滿足以下工況：當?shù)匮骸?.5KN/m2地面粗糙度為B類，建筑檐口高度≤20m4.0~4.25●●4.25~4.5●0.401.5~3.8●●●3.8~4.1●●4.1~4.4●0.451.5~3.5●●●3.5~3.75●●3.75~4.05●0.501.5~3.25●●●3.25~3.5●●3.5~3.75●0.601.5~2.85●●●2.85~3.1●●3.1~3.3●0.701.5~2.55●●●2.55~2.75●●2.75~2.95●0.801.5~2.3●●●2.3~2.5●●2.5~2.7●BIPV系統(tǒng)性能要求BIPV的主要內(nèi)涵建筑光伏一體化系統(tǒng)除了具備發(fā)電功能之外，同時還具有多種建筑外圍護所必需的性能。因此可以在達到建筑圍護、建筑節(jié)能、太陽能利用等多種功能的同時，保障建筑物的功能性、安全性和美觀性。應確保建材屬性和光伏屬性的統(tǒng)一，不能因滿足光伏發(fā)電功能而降低建筑功能，不能對建筑造成負面影響，不能有破壞建筑功能的隱患。建材屬性BIPV系統(tǒng)應滿足建筑結構使用的要求，具有良好的防火性能、防風性能、抗沖擊性能、承載力、防水性能、防雷擊性能、耐久性能、保溫性能等，能夠?qū)崿F(xiàn)高效的后期運維，各性能指標要求見表5。BIPV系統(tǒng)建材屬性要求建材屬性指標要求防火符合GB8624建筑材料及制品燃燒性能測試A級不燃要求防風具有穩(wěn)定的不滑移體系，光伏組件與壓型鋼板形成空間結構，系統(tǒng)剛性較大，整體抗風性能內(nèi)陸地區(qū)應達到-6.3kPa、沿海地區(qū)達到-11.2kPa。具有獨立的連接支座，可有效吸收溫度應變。抗沖擊采用雙層鋼化玻璃的抗冰雹沖擊設計，通過直徑45mm，沖擊速度30.7m/s冰雹沖擊測試。承載力能夠承載運維人員，可直接上人踩踏，減少運維通道設置，提高鋪裝率。防水自防水性能優(yōu)，作為屋面的有效防水層，可達一級防水。防雷擊采用防水與避雷功能統(tǒng)一設計，自身具備接閃功能，通過防雷測試，符合GB/T36963-2018光伏建筑一體化系統(tǒng)防雷技術規(guī)范標準要求。耐久系統(tǒng)建筑性能穩(wěn)定可靠，可滿足25年生命周期要求電氣安全達到GB/T4208-2017要求的IP68防水防塵等級。環(huán)保組件產(chǎn)品具有綠色建材認證。智能化具備屋面實時監(jiān)測功能，實現(xiàn)屋面的智能運維聯(lián)動管理與全生命周期健康管理。發(fā)電屬性BIPV系統(tǒng)應滿足光伏發(fā)電的要求，具有較大的裝機容量、較高的發(fā)電效率、散熱性能良好，各性能指標要求見表6。BIPV系統(tǒng)發(fā)電屬性要求發(fā)電屬性指標要求低衰減組件組件產(chǎn)品提供自質(zhì)保起始日起總共長達30年的功率輸出保證，具體內(nèi)容為：在第一年內(nèi)產(chǎn)品實際功率輸出不低于銘牌功率98%；自第2年起至第30年，每年實際功率的衰減不超過0.45%；至第30年底，實際功率輸出不低于銘牌功率的85%。裝機容量采用無走道系統(tǒng)，平整屋面裝機容量1.1~1.3MW/萬平方米，弧形屋面裝機容量1.5~1.7MW/萬平方米系統(tǒng)效率光伏組件采用無邊框設計，不易產(chǎn)生積灰遮擋，系統(tǒng)轉化效率達到82%以上光伏發(fā)電轉化率≥21%節(jié)能性能組件與壓型鋼板間形成空腔，煙囪效應加速空氣流動，有效散熱，保證發(fā)電，減緩室內(nèi)溫升。根據(jù)《光伏發(fā)電站設計規(guī)范GB50797-2012》，光伏電站年發(fā)電量可按下式計算：式中：HA——水平面太陽能總輻照量（kWh/m2，峰值小時數(shù)）EP——上網(wǎng)發(fā)電量（kWh）Es——標準條件下的輻照度（常數(shù)=1kWh/m2）PAZ——組件安裝容量（kWp）K——綜合效率系數(shù)。逆變器用于并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)的逆變器性能應符合接入公用電網(wǎng)相關技術要求的規(guī)定。逆變器應按型式，容量，相數(shù)，頻率，冷卻方式，功率因數(shù)，過載能力，溫升，效率，輸入輸出電壓，最大功率點跟蹤（MPPT），保護和監(jiān)測功能，通訊接口，防護等級等技術條件進行選擇。逆變器應按環(huán)境溫度，相對濕度，海拔高度，地震烈度，污穢等級等使用環(huán)境條件進行校驗。污穢嚴重地區(qū)使用的逆變器應考慮潮濕，污穢及鹽霧的影響。變壓器光伏發(fā)電站升壓站主變壓器的選擇應符合現(xiàn)行行業(yè)標準《導體和電器選擇設計技術規(guī)定》DL/T5222的規(guī)定。電氣主接線逆變器與就地升壓變壓器的接線方案應依據(jù)光伏發(fā)電站的容量，光伏方陣的布局，光伏組件的類別和逆變器的技術參數(shù)等條件，經(jīng)技術經(jīng)濟比較確定。升壓站（開關站）光伏發(fā)電站的升壓站（或開關站）配電裝置的設計應符合國家現(xiàn)行標準《高壓配電裝置設計技術規(guī)程》DL/T5352及《3~110kV高壓配電裝置設計規(guī)范》GB50060的規(guī)定。無功補償裝置光伏發(fā)電站的無功補償裝置應按電力系統(tǒng)無功補償就地平衡和便于調(diào)整電壓的原則配置。并聯(lián)電容器裝置的設計應符合現(xiàn)行國家標準《并聯(lián)電容器裝置設計規(guī)范》GB50227的規(guī)定。電氣二次光伏發(fā)電站控制方式宜按無人值班或少人值守的要求進行設計。光伏發(fā)電站電氣設備的控制，測量和信號應符合現(xiàn)行行業(yè)標準《火力發(fā)電廠、變電所二次接線設計技術規(guī)程》DL/T5136的規(guī)定。過電壓保護和接地光伏發(fā)電站的升壓站和就地逆變升壓室的過電壓保護和接地應符合現(xiàn)行行業(yè)標準《交流電氣裝置的過電壓保護和絕緣配合》DL/T620和《交流電氣裝置的接地》DL/T621的規(guī)定。光伏發(fā)電站建（構）筑物防雷應符合現(xiàn)行國家標準《建筑物防雷設計規(guī)范》GB50057的規(guī)定。光伏方陣接地應連續(xù)，可靠，接地電阻應小于4Ω。電纜選擇及敷設電纜的選擇與敷設應符合現(xiàn)行國家標準《電力工程電纜設計規(guī)范》GB50217的規(guī)定，電纜截面應進行技術經(jīng)濟比較后選擇確定。光伏組件之間及組件與匯流箱，逆變器之間的電纜應有固定措施和防曬措施。接入系統(tǒng)光伏發(fā)電站向當?shù)亟涣髫撦d提供電能和向電網(wǎng)發(fā)送的電能質(zhì)量應符合公用電網(wǎng)的電能質(zhì)量要求。光伏電站應具有相應的繼電保護功能。設計施工和運行維護設計要求BIPV系統(tǒng)的發(fā)電規(guī)模應結合太陽能資源、建筑條件、安裝運輸條件、負荷條件等因素確定，并滿足安全可靠、經(jīng)濟適用、環(huán)境美觀、便于安裝和維護的要求。安裝BIPV系統(tǒng)應與所在地區(qū)光伏政策與電力接入要求相協(xié)調(diào)。BIPV系統(tǒng)的設計使用年限不應小于25年，腐蝕環(huán)境下應用時應進行專項論證。建筑光伏一體化系統(tǒng)建設場地應考慮以下因素：不應設在電火花可能會引起爆炸或火災的危險場所；應避開周邊障礙物對光伏組件的遮擋；不宜設在高溫或有劇烈振動的場所；應方便設備運輸；不應設在污染源最大頻率風向的下風側；應避開周邊障礙物對光伏組件的遮擋。壓型金屬屋面板施工要求屋面固定座安裝應使用專用加長套筒，嚴格依據(jù)所開孔位打釘，嚴禁錯位，漏打自攻釘。屋面板安裝時按照每張板有效寬度為0～5mm，嚴禁有效寬度負偏差。屋面板進行兩次咬合，鎖邊咬合處不得有嚴重波浪，需緊密貼緊，保證不出現(xiàn)漏水隱患。屋面洞口，檐口、中脊堵頭安裝須嚴格依據(jù)圍護節(jié)點圖安裝。光伏組件施工要求光伏組件安裝前需進行橫向定位。確保組件陣列定位精確，起點和終點及過稱定位線齊全，組件兩端設置防滑措施。使用打膠機器人進行打膠，在打膠后的一列金屬板進行組件粘接工作。組件安裝排布應符合圖紙設計要求。組件安裝后保持平整，短邊上下偏差≤5mm，左右方向上下兩塊組件偏差≤3mm。光伏組件帶有光伏專用直流電纜，每根末端帶有MC4兼容公母接頭。MC4接頭固定于檁條上，禁止散落在屋面波谷上，禁止露在兩塊組件間隙處，MC4接頭對接要牢固，對接后用力拉不開。組件下側線纜固定在檁條上，使用扎絲綁扎整齊，不能裸露，必須穿管，穿管材質(zhì)要求等符合設計規(guī)范。電纜敷設施工要求電纜敷設時應排列整齊，不允許交叉；電纜管口、橋架轉彎處、盤柜進線處應墊絕緣皮：垂直安裝時，電纜綁扎間距為500mm~800mm；電纜轉彎彎頭、三通處安裝時，電纜綁扎間距3處/米（綁扎處墊絕緣皮）。電纜在轉彎處敷設施時，應根據(jù)廠家和設計提供的資料確定電纜的轉彎半徑。電纜橋架安裝時，支架間距應符合設計圖紙要求，安裝牢固可靠。防雷接地施工時，接地體的搭接長度及焊接：扁鋼與扁鋼不小于扁鋼寬度的2倍，且不少于三面施焊、圓鋼與扁鐵搭接不應小于圓鋼直徑的6倍，且應雙面施焊，焊接完成，立即處理焊渣，刷防腐漆處理，接地體連接牢固、可靠。運行維護一般要求BIPV系統(tǒng)應進行定期檢查、維護，并做好相關記錄。運行維護企業(yè)應具備《承裝（修、試）電力設施許可證》四級及以上等級的資質(zhì)。運行維護人員應具備《特種作業(yè)（高壓）操作證》、《特種作業(yè)（低壓）操作證》等相關上崗證件。運行維護安全的技術要求應符合GB/T35694的相關規(guī)定，作業(yè)過程應符合GB26860的相關規(guī)定。特殊天氣的運行維護BIPV系統(tǒng)經(jīng)歷特殊天氣（中雨及以上降雨、大雪、8級及以上大風）后，應及時進行檢查、維護，并做好相關記錄。清洗BIPV系統(tǒng)應采用自動清掃系統(tǒng)，清掃運行速度12m/min以上。光伏組件表面清洗宜在輻照度低于200W/m2下進行。光伏組件表面清洗宜選用柔軟潔凈的布料，不應使用腐蝕性溶劑或用硬物擦拭光伏組件表面。清洗頻率建議每季度一次。咬合鎖邊針對屋面板咬合鎖邊，應檢查板肋形狀的均勻性，咬合鎖邊是否存在開裂、回彈、松動、脫扣情況，并采用專用工具或設備進行重新咬合鎖緊。智能監(jiān)測運維時應通過智能監(jiān)測系統(tǒng)對BIPV發(fā)電系統(tǒng)進行在線監(jiān)控、運行管理、設備管理等。a）在線監(jiān)控范圍包括組串、逆變器、匯流箱、箱變、并網(wǎng)電表、氣象站等主要設備的運行參數(shù)和開關狀態(tài)。b）運行管理包括人員管理