截至2015年底,全國光伏累計裝機超過43GW。2016年上半年之后,業內普遍認為新增裝機超過20GW。粗略估計一下,目前的光伏累計裝機已經超過63GW。在這樣的情況下,越來越多的人開始關注光伏電站的運維,而且,已經暴露出的運行和管理問題也使光伏電站運維成為業內人士的一門必修課。
2016年11月24日、25日,由中國光伏行業協會、光伏們聯合主辦的“中國光伏發電運維及后評價研討會”,邀請逾40位電站站長參會,并有多家電站投資商的運維人員參會。會上,光伏電站站長、投資商、設備企業以及部分研究和金融機構從各自的角度暢談光伏電站運維的情況。
大同采煤沉陷區100MW光伏發電項目是國內第一個光伏“領跑者”項目,中廣核是13家投資主體中的重要成員。項目地處大同南郊區云岡-高山片區,占地面積約4800畝。由廢棄耕地、林地、宜林地、荒山荒坡等組成。土地高低起伏、溝壑遍布、灌木叢生,土地利用起來非常困難,難以成片集中建設。經過反復篩選,項目占用11個地塊,地塊間最遠距離近10公里。
在相繼克服土地問題、施工、手續辦理等難題之后,中廣核遇到了發電量低的難題。為了提升發電量,中廣核做了三個工作。
1、并網以后,后臺監控廠家、通訊廠家、逆變器、匯流箱廠家進行帶電后聯調,保證光伏區發電設備所有數據能準確傳輸到運維監控畫面,有故障或者異常能精準定位到某一個逆變器某一支路,這樣可以及時排除故障,保證發電量損失降到最小。
2、依靠大數據管理:中廣核大同項目從6月21日并網以后,因監控管理與箱變逆變未調試關聯好,管理系統數據到7月12日全部關聯完成。7月13日監控到待處理故障高達283處,通過華為管理系統的精確故障定位。僅經過短短20余天的時間,子陣內的故障消缺工作基本完成,從6月30日到8月6日,整個基地發電量排名第7;自8月1日到8月6日的一周發電量為320.76萬度,單周排名上升到第3。
3、督促總包方進行系統調試。中廣核大同項目針對并網初期系統效率低的異常現象,我們督促總包方聯系調試單位進場,對項目進行了系統調試。從發電設備的最小單元開始,比較每一支路的電壓電流,排查了一些影響發電效率的故障。
此外,運維細節上,驗收時忽視一些小的設備、小的系統,對后期運維帶來極大影響;一些小的異常現象得不到重視,像雜草和灌木造成的遮擋;不同功率型號組件的混裝;不重視組件、逆變器等性能的定期測試;重復性缺陷時有發生,得不到重視,一般缺陷消缺不及時或排查故障不徹底易發展為重要甚至緊急缺陷。
此外,來自黃河水電海南新能源發電部的劉啟棟介紹了超大規模光伏電站的運維經驗。
據介紹,黃河水電海南新能源管理運維的新能源電站裝機容量為1715MW,其中光伏裝機容量為1616MW,風電99MW。運維管理的光伏電站有:龍羊峽水光互補850MWp光伏電站,共和產業園550MWp光伏電站,共和實驗實證基地100MWp,共和中型50MWp光伏電站,共和特許30MWp,河南特許20 MWp光伏電站和羊曲16 MWp光伏電站。
大型光伏電站缺陷分布情況是這樣的。光伏電站子陣內匯流箱、電池組件、逆變器是光伏電站的核心設備。匯流箱、電池組件的投入率直接影響到電站的各項生產指標。電站每日發現的缺陷主要在消除匯流箱、電池組件上。
以龍羊峽水光互補850MW光伏電站為例,2015年缺陷統計,全年匯流箱、電池組件缺陷占全站設備缺陷的90%以上,主要為匯流箱內保險、保險盒損壞、接線端子松動、組件MC4插頭燒損、電池組件大風吹落、通訊故障等。
為了適應大型光伏電站運行維護工作需要,發電部通過幾年的運維經驗,設置值守組、維護一次班、維護二次班。值守組構成上,設置一名值守組負責人,六名值班長(每站兩名),下設三個值守小組,負責共和三個電站的運行值守工作,值守人員遵循相對固定、定期輪換原則。值守人員必須具有網、省調調度資格證(逐步考取)。
分布式光伏運維方面,坎德拉學院的蔣華慶介紹了1500戶光伏的主要問題狀況。據蔣華慶介紹,樣本范圍包括安徽扶貧項目2015-2016年300套、江西萬家屋頂2013-2014年1000套以及合肥2015年200套。江西主要是漏保跳閘,合肥主要是電壓越限(電網電壓過高,引起逆變器頻繁脫網)。而且,在實際操作中,遮擋、污穢和防雷接地不重視的問題比較嚴重。(圖為安徽300戶異常狀況統計)
華為作為智能光伏的領頭羊,把其最擅長的通信領域的優勢,應用在光伏行業。華為技術有限公司智能光伏業務中國區解決方案總工王鵬會上介紹了華為在智能光伏上的方案。
對于傳統運維簡單監控、無智能分析、被動式低效運維,光伏電站組串數量眾多,問題發生時難以實現精準定位,維修、巡檢技能要求高,現場人員技能不足,無遠程支撐等問題,華為形成了自己的一套智能運維模式,構建開放平臺,解決方案架構支持多能源/多廠家設備統一管理。
集團高層、投資者專注經營,精準管理;集團運維團隊整體管控、實時處理、重點跟蹤;集團設計團隊挖掘大數據,尋求最佳收益解決方案;電站運維人員告警及時發現,故障精準定位,提高運維效率等。
人保財險北京市分公司特殊風險營業部的寧曉鵬對于太陽能電站運營期風險問題談了自己的想法。風險因素有自然災害與意外災害,像暴風、洪水、雪壓、盜竊、動物啃咬破壞和水災這些風險都是存在的。此外還有安裝風險、技術風險和材料風險。
太陽能光伏電站保險安排有三方面。財產一切險/機器損壞險:承保光伏電站運營期因自然災害、意外事故或人為操作等原因導致的直接財產損失;營業中斷險:承保光伏電站運營期因自然災害、意外事故或人為操作等原因導致的間接財產損失,包括發電量的減損與固定成本的增加;公眾責任險:承保光伏電站運營期導致的第三者的人身傷亡與財產損失。
對光伏電站開發建設運維的建議則主要有三點。
1、選址設計時充分考慮,盡量避開自然災害風險。東南沿海要考慮臺風、暴雨;西北高原要考慮冰川融雪;漁光互補要考慮漲水或泄洪。2016年夏,中國保險公司因為東中部地區漁光互補的項目遭受洪水,損失慘重;分布式光伏電站選址時要考慮屋頂下工廠的性質;遠離人煙的地面電站最好要配備足夠的滅火設施。
2、精細化施工,杜絕火災隱患。
3、購買商業保險。
總的來說,光伏電站運維的門檻并不高,而且多是細碎的問題,隨著智能運維的不斷進步,其運維效率勢必會不斷得到提升。
2016年11月24日、25日,由中國光伏行業協會、光伏們聯合主辦的“中國光伏發電運維及后評價研討會”,邀請逾40位電站站長參會,并有多家電站投資商的運維人員參會。會上,光伏電站站長、投資商、設備企業以及部分研究和金融機構從各自的角度暢談光伏電站運維的情況。
大同采煤沉陷區100MW光伏發電項目是國內第一個光伏“領跑者”項目,中廣核是13家投資主體中的重要成員。項目地處大同南郊區云岡-高山片區,占地面積約4800畝。由廢棄耕地、林地、宜林地、荒山荒坡等組成。土地高低起伏、溝壑遍布、灌木叢生,土地利用起來非常困難,難以成片集中建設。經過反復篩選,項目占用11個地塊,地塊間最遠距離近10公里。
在相繼克服土地問題、施工、手續辦理等難題之后,中廣核遇到了發電量低的難題。為了提升發電量,中廣核做了三個工作。
1、并網以后,后臺監控廠家、通訊廠家、逆變器、匯流箱廠家進行帶電后聯調,保證光伏區發電設備所有數據能準確傳輸到運維監控畫面,有故障或者異常能精準定位到某一個逆變器某一支路,這樣可以及時排除故障,保證發電量損失降到最小。
2、依靠大數據管理:中廣核大同項目從6月21日并網以后,因監控管理與箱變逆變未調試關聯好,管理系統數據到7月12日全部關聯完成。7月13日監控到待處理故障高達283處,通過華為管理系統的精確故障定位。僅經過短短20余天的時間,子陣內的故障消缺工作基本完成,從6月30日到8月6日,整個基地發電量排名第7;自8月1日到8月6日的一周發電量為320.76萬度,單周排名上升到第3。
3、督促總包方進行系統調試。中廣核大同項目針對并網初期系統效率低的異常現象,我們督促總包方聯系調試單位進場,對項目進行了系統調試。從發電設備的最小單元開始,比較每一支路的電壓電流,排查了一些影響發電效率的故障。
此外,運維細節上,驗收時忽視一些小的設備、小的系統,對后期運維帶來極大影響;一些小的異常現象得不到重視,像雜草和灌木造成的遮擋;不同功率型號組件的混裝;不重視組件、逆變器等性能的定期測試;重復性缺陷時有發生,得不到重視,一般缺陷消缺不及時或排查故障不徹底易發展為重要甚至緊急缺陷。
此外,來自黃河水電海南新能源發電部的劉啟棟介紹了超大規模光伏電站的運維經驗。
據介紹,黃河水電海南新能源管理運維的新能源電站裝機容量為1715MW,其中光伏裝機容量為1616MW,風電99MW。運維管理的光伏電站有:龍羊峽水光互補850MWp光伏電站,共和產業園550MWp光伏電站,共和實驗實證基地100MWp,共和中型50MWp光伏電站,共和特許30MWp,河南特許20 MWp光伏電站和羊曲16 MWp光伏電站。
大型光伏電站缺陷分布情況是這樣的。光伏電站子陣內匯流箱、電池組件、逆變器是光伏電站的核心設備。匯流箱、電池組件的投入率直接影響到電站的各項生產指標。電站每日發現的缺陷主要在消除匯流箱、電池組件上。
以龍羊峽水光互補850MW光伏電站為例,2015年缺陷統計,全年匯流箱、電池組件缺陷占全站設備缺陷的90%以上,主要為匯流箱內保險、保險盒損壞、接線端子松動、組件MC4插頭燒損、電池組件大風吹落、通訊故障等。
為了適應大型光伏電站運行維護工作需要,發電部通過幾年的運維經驗,設置值守組、維護一次班、維護二次班。值守組構成上,設置一名值守組負責人,六名值班長(每站兩名),下設三個值守小組,負責共和三個電站的運行值守工作,值守人員遵循相對固定、定期輪換原則。值守人員必須具有網、省調調度資格證(逐步考取)。
分布式光伏運維方面,坎德拉學院的蔣華慶介紹了1500戶光伏的主要問題狀況。據蔣華慶介紹,樣本范圍包括安徽扶貧項目2015-2016年300套、江西萬家屋頂2013-2014年1000套以及合肥2015年200套。江西主要是漏保跳閘,合肥主要是電壓越限(電網電壓過高,引起逆變器頻繁脫網)。而且,在實際操作中,遮擋、污穢和防雷接地不重視的問題比較嚴重。(圖為安徽300戶異常狀況統計)
華為作為智能光伏的領頭羊,把其最擅長的通信領域的優勢,應用在光伏行業。華為技術有限公司智能光伏業務中國區解決方案總工王鵬會上介紹了華為在智能光伏上的方案。
對于傳統運維簡單監控、無智能分析、被動式低效運維,光伏電站組串數量眾多,問題發生時難以實現精準定位,維修、巡檢技能要求高,現場人員技能不足,無遠程支撐等問題,華為形成了自己的一套智能運維模式,構建開放平臺,解決方案架構支持多能源/多廠家設備統一管理。
集團高層、投資者專注經營,精準管理;集團運維團隊整體管控、實時處理、重點跟蹤;集團設計團隊挖掘大數據,尋求最佳收益解決方案;電站運維人員告警及時發現,故障精準定位,提高運維效率等。
人保財險北京市分公司特殊風險營業部的寧曉鵬對于太陽能電站運營期風險問題談了自己的想法。風險因素有自然災害與意外災害,像暴風、洪水、雪壓、盜竊、動物啃咬破壞和水災這些風險都是存在的。此外還有安裝風險、技術風險和材料風險。
太陽能光伏電站保險安排有三方面。財產一切險/機器損壞險:承保光伏電站運營期因自然災害、意外事故或人為操作等原因導致的直接財產損失;營業中斷險:承保光伏電站運營期因自然災害、意外事故或人為操作等原因導致的間接財產損失,包括發電量的減損與固定成本的增加;公眾責任險:承保光伏電站運營期導致的第三者的人身傷亡與財產損失。
對光伏電站開發建設運維的建議則主要有三點。
1、選址設計時充分考慮,盡量避開自然災害風險。東南沿海要考慮臺風、暴雨;西北高原要考慮冰川融雪;漁光互補要考慮漲水或泄洪。2016年夏,中國保險公司因為東中部地區漁光互補的項目遭受洪水,損失慘重;分布式光伏電站選址時要考慮屋頂下工廠的性質;遠離人煙的地面電站最好要配備足夠的滅火設施。
2、精細化施工,杜絕火災隱患。
3、購買商業保險。
總的來說,光伏電站運維的門檻并不高,而且多是細碎的問題,隨著智能運維的不斷進步,其運維效率勢必會不斷得到提升。