阳江市屋面光伏电站承重检测鉴定

2013年因施工原因，投产机组逐渐增多。发电量在6月全部投产后呈指数上升趋势，对比可见每年7-9月是发电量高峰期，而11月至1月则发电量较低。2014年和2015年发电量变化曲线变化基本一致，图线变化与上海市气象局统计的上海市平均光照曲线变化趋势基本一致。因此光伏机组对太阳能的利用率与太阳辐射变化较为一致。根据图3中三年平均每台产出数据，可看出其中2013年9月平均产出量*多，每台机组的平均产出变化较大，机组工作状态不稳定。通过对比发现，只有2013年9月的产出比例超出设计值，其他月份均与设计值相差较大。其中年度总发电量，2013年为设计值的46.3%，2014年为63.2%， 2015年为70%。均未达到设计值参考产能的75%及以上。，光伏装上去，支架和光伏组件自重大约0.15KN/㎡，即15公斤/平米，如有水泥基础则更大。另外要求屋顶安装好光伏以后的荷载余量在0.3kN/㎡以上。

光伏电站运行数据分析
电站自2013年投产运行以来，光能产出数据见表1。
光伏电站装机容量为32MWp， 共170台光伏发电机组，至2013年5月全部投产，由于设备维修等其他因素并未实现满负荷发电。根据每月统计的产出数据统计出三年来发电量对比如图2和图3。
因此，安装之前的荷载余量0.5kN/㎡，即50公斤/平米以上。一般来说，屋面荷载在建筑规范中有明确规定的，上人屋面一般2.0kN/m2，不上人屋面取0.5kN/m2，换算成公斤就是上人屋面200公斤每平米，不上人屋面50公斤每平方米，楼房来说都属于可上人屋面，你可以按照200公斤每平米计算，你的土方和植被量不超过这个数值就行了，但是还是要保守计算，因为还要考虑夏季雨水和冬季雪的数量，所以建议你的单位土方量不要超过130公斤每平米。。

2 未达设计值影响因素
太阳能电站产除了受环境因素影响，还与自身构造、电池板材料有关。下面根据研究，可能会产生主要影响的要素分析如下：
2.1 环境因素对太阳能电池板能效的影响
温度和太阳能辐射照度是影响太阳能设备输出效率的两个主要因素。其他环境因素，如风、雨、云层和太能辐射分布会通过对温度和太阳能辐射度的间接影响从而影响设备效率[3]。
2.1.1 温度
当光伏组件在环境温度为25℃时工作时，其实际操作温度将高于环境温度，并导致14%的能源转化损失[4]。一般来说，单晶硅额定电池工作温度（NOCT）为40℃。NOCT是指当太阳能组件或电池处于开路状态，并在以下具有代表性情况时所达到的温度[5]。
（1）电池表面光强： 800 W/m2
（2） 环境温度： 20℃
（3）风速：1m/s
（4）电负荷： 无（开路）
（5）倾角：与水平面成45°
（6） 支架结构：后背面打开
通过对光伏组件电能生产监控实验发现[2]，高温会导致组件产能下降。高风速会使环境温度下降，从而降低了光伏组件工作温度，提高产能。低温是光伏组件的理想工作环境。当环境温度高于25℃时，电能损失为标准测试条件（STC）功率的10%，光谱、组件衰减和其他因素会导致约7.7%的电能损失。

2.1.2 太阳辐射照度
太阳辐射照度通过影响光伏组件的多个输出因数从而影响输出效率。太阳能电池性能强烈依赖于光谱分布，不同的太阳能电池材料有不同的光谱输出。因此光伏组件的不同材料在不同的光谱分布下将产生不同的电能输出，光谱分布根据地点和每天时间段的不同而有所不同。
2.2 组件损伤
电池板不匹配导致的损毁的电池板会使太阳能电池板电流减小，在额定电压范围内工作时[6]，将电能以发热形式散发，使得光伏组件温度升高。当光伏组件在室外超时工作时温度将进一步升高，将有可能导致不可逆转的组件损伤。不被旁路二极管保护的不匹配电池组件将引起电能耗散并产生过热点，从而引起组件损伤。
太阳能电站组件的室外工作功率往往低于额定功率。研究表明气象条件会引起光伏组件效能损失达18%。尽管光伏电站设计使用时间为20-30年，但光伏组件的衰减和过早失效都应考虑在内。对组件潜在衰减的监控是十分必要的。
一、屋顶放置光伏安全检测鉴定的办理流程及方法
排架体系常用于高大空旷的单层建筑物如工业厂房、飞机库和影剧院的观众厅等。其柱顶用大型屋架或桁架连接，再覆以装配式的屋面板，根据需要，有的排架建筑屋顶还要设置大型的天窗、有的则需沿纵向设置吊车梁。由于排架体系的房屋刚度小，重心高，需承受动荷载，因此需要安装柱间斜支撑和屋盖部分的水平平斜支撑，还要在两侧山墙设置抗风柱。 
本项目中：（1）生产车间主跨设2台双梁桥式起重机，起重量70t（35t+70t+35t）/60t（30t+30t+5t），工作级别A6/A5。主体结构采用钢筋混凝土框排架结构形式，主跨38米，两侧各设10米+6米偏跨，偏跨均为二层，偏跨屋面采用现浇混凝土结构，主跨屋面采用轻钢结构。（2）在工艺布置中设有流水线大型设备，布置要求较复杂。复卷设备正常工作时以2200 r/min速度运转，之后再通过链板机传送至成品库工段。复卷设备转动时，由于设备会产生强烈振动，对设备基础有转动惯量，复卷设备刹车停止时也给基础很大的惯性力矩。

因此在结构处理上，该工段设备基础之间要避免共振相互影响，采取从基础完全脱开形式。为避免复卷设备振动的影响，减小不均匀沉降，将基础做成桩筏形基础，提高整体刚度。（3）根据工艺要求，吊车轨顶标高：19.600m，柱顶标高：23.200m，牛腿顶标高：18.430m，吊车梁采用钢结构，配制动桁架。（4）屋面以钢梁、檩条、系杆、支撑等组成的轻钢结构。厂房横向由钢梁承受竖向恒载、活载、风载；厂房纵向由排架柱、连系梁组成结构体系，承受纵向水平荷载（吊车纵向水平刹车力、纵向风荷载、纵向地震力）。屋面为压型钢板；檩条为薄壁卷边Z型钢。（5）根据本工程情况屋面钢梁与柱铰接，钢结构分析及截面验算主要依据《建筑抗震设计规范》、《钢结构设计规范》、《门式刚架轻型房屋钢结构技术规程》设计。 
一、屋面光伏荷载安全检测鉴定项目实例分析：
本工程为两层钢结构厂房，底层为钢框架，顶层为门式刚架，厂房檐口高度为8.0m，总建筑面积约为4270m 2。刚架梁、柱均采用热轧H型钢，外墙墙面4.5m标高以下采用190mm厚多孔砖，其余围护外墙及屋面均采用压型钢板。钢架(A-C)为单跨，跨度为14.85m，钢架(D-G)为单跨，跨度为22.8m，各榀刚架间距为6.0m及4.0m。本工程目标使用年限按50年考虑。可靠性鉴定结果如下：
1．地基基础现场观察基础周边地面，未见明显沉陷，观察室外排水沟及室内墙面等，未见因基础不均匀沉降引起的裂缝。地基基础的可靠性等级评定为A级。
2．上部承重结构⑴安全性等级本工程为两层钢结构厂房，底层为钢框架，顶层为门式刚架，该结构二层两端山墙处均设置抗风柱，结构整体布置合理，构件选型正确，传力路线明确。厂房两层两端及中间布置的柱间支撑、屋面横向水平支撑及刚性系杆与整体钢结构可形成完整受力系统。构件间连接可靠，工作正常，未见节点有拉裂和滑移现象。所检柱间支撑、墙面檩条及檩条拉条构件截面尺寸与设计基本相符。支撑系统杆件长细比均可满足规范要求。结构的整体性等级评定为A级。现场检查发现刚架梁、柱节点工作状态正常。钢框架梁和刚架梁以及钢框架柱构件承载能力基本满足规范要求；梁柱连接节点、梁梁连接节点及钢框架柱柱脚节点承载能力基本满足规范要求；柱间支撑、屋面横向水平支撑、纵向刚性系杆承载能力均可满足规范要求；抗风柱承载能力可满足规范要求。结构的承载功能等级评定为A级。满足铺设光伏的使用要求。