光伏电站运维管理措施研究

发表时间:2020/10/10   来源:《当代电力文化》2020年第15期   作者:何乃健
[导读] 随着经济的发展,必须降低以往的不可再生能源使用率,来促
        何乃健
        三峡新能源(集团)股份有限公司西北分公司 甘肃 兰州730070
        摘要:随着经济的发展,必须降低以往的不可再生能源使用率,来促进人类社会的可持续发展,在几种新型能源的利用率中,太阳能的利用最为广泛。伴随着国内光伏电站的建设逐渐增多,装机的容量也在进一步提升,对光伏电站的维护和运维已经成了首要的任务。如何对太阳能光伏电站进行系统化、理论化的监控与管理,对光伏电站在运行过程中发生的故障进行快速的解决,提高电站运维工作的效率、降低运维过程中的成本、促进发电站的发电效率是本文主要的讨论点。
        关键词:光伏电站;运维;管理措施
1、光伏电站运维概述
        在太阳能光伏电站的运行过程中,光伏电站的运维是最为基础的一个环节。在这个环节中,可以利用科学评估、预防性的维护、定期维护和定期检查设备等方法对光伏电站进行管理,来确保整个电站的安全性和稳定性,保证电站的正常运行,进而使投资者的利益处在盈利的状态,以便促进整个电站后期的再融资。全球的光伏行业发展迅速,也导致光伏电站的建设过程中出现了许多的安全问题和质量问题,很多光伏电站的运维都面临着巨大的挑战。比如说设计中存在缺陷、机器的设备存在质量问题、施工过程中有不规范的情况出现等等,都给电站的运维带来了不利影响。国内对光伏电站建设的补贴力度非常大,大多数企业在政策的影响下纷纷进行光伏电站的建设,这些现象导致了绝大部分的电站建设的工期非常短,对于电站的设计不够周全,工作人员没有足够的专业知识,使用的设备的质量差,严重影响到了电站的质量以及在运行过程中的安全性,造成光伏电站的发电率严重下降,经常发生安全事故。如果没有对这些问题进行有效的控制,就会影响到该项目的投资收益和安全。所以,对光伏电站进行运维管理是促进电站更好发展的首要目标。
2、国内光伏运维管理发展状况
        在国内的光伏电站运维的发展可分为4个阶段。
        第一阶段,在2009年前实行的送电下乡的政策,对无电地区进行光伏输送的计划,比如在西藏等比较偏远的地区,建立小型的离网型光伏系统,这种系统基本没有运维或者只有一小部分的运维。
        第二阶段,在2009年至2013年期间,国家一次性下发的补贴性的太阳能光伏电站的运维,因为抢工程进度和产品过多堆积的原因,给此次的光伏电站项目的建设带去了极大的安全隐患,在此期间的光伏运维主要的侧重点在相关设备的安全性上。
        第三阶段,在2013年至2016年,在对度电进行补贴的背景下,设计者开始从设计、建设和维护等多个方面开始考虑,社会各界才开始认识到电站运维管理的重要性。
        第四阶段。2016年至未来,发展到未来阶段,光伏电站将会实现一站式的监控管理,对光伏电站的运行状态进行实时的监管,对于其中存在的问题及时地进行运维,来保证光伏电站的正常运行。在当前的光伏电站的持有者来说,很大一部分都是以金融业为主的投资型企业、发电为主的生产型企业、自用为主的家庭光伏企业等。大多数的运维团队没有足够的对发电站进行运维的经验,造成了在发电站在运行的过程中发生的问题不能够及时的解决,存在着许多技术方面的不足。而企业的管理者的重心也放在了如何取得更大的经济利益方面,低运维的领域关注度不够。
3、光伏电站运维存在的问题
        虽然近年来国内光伏发电项目发展的速度快,但是因为后期没有对发电站进行合理的运营维护,特别是在前期的工程设计和施工时,并没有对运维进行充分的考虑,缺乏对光伏电站的运维经验,以至于光伏电站存在了以下几个方面的问题。


        第一,电站安全管理存在不足,在进行工人的招募时,并未对其进行专业化的考核和相关的技能方面的培训,缺乏安全意识和对其有效的监督。第二,工作人员对光伏运维管理体系不够了解,没有这方面的经验,在工作过程中使用的运维方法不够科学。第三,作为一个新兴的新能源产业,专业人才相对来说比较缺乏。第四,没有相对比较标准的光伏运维管理的技术。第五,没有足够的经验来对运维管理手段进行有效的预测,对运维的结果难以把握。第六,没有统一的光伏运维管理的手段,运维人员在工作的过程中对问题的发现不够及时。
4、一站式光伏运维管理的措施
4.1一站式光伏运维管理模式
        当前我国的光伏电站系统的安装较为分散、发电效能比较低、许多出现问题的地方不能够及时的解决,对光伏电站运维的方法也不够科学,为了更好的解决在光伏电站在发电过程中出现的这些问题,就可以采用一站式光伏电站运维模式。一站式远程光伏运维监控系统的功能十分齐全,具备了能效分析、对组建工作状态的监控、在组建的清洁过程中进行监控、还能提醒工作人员发生故障并且对发生故障的原因进行分析。除此之外,还能进行整个系统的培训分析,利用无线数据传输和远程监控的系统,向运维工作人员及时地反映真实的情况,工作人员根据这些数据信息再作出真实有效的运维措施,来保证光伏电站的安全运行。
4.2?建立组件表面清洁系统
   因为很多进行采集阳光的设备都是建立在露天的地区,灰尘杂物等会覆盖在光伏组件的表面之上,会影响到对太阳能的收集。在北方干旱少雨的地方,日照时间长,风沙特别多,如果不对这些设备进行及时有效的清洁,光伏电站的发电效率将会大大的降低,使光伏电站不能发挥它的最大价值,所以必须要对光伏组件进行定期的清理。建立组件表面清洁系统,运维工作人员可以根据实际的情况来对组件进行有计划的清理。这个系统的建立,减少了工作人员的工作量,节约了人力资源的成本,利用了精确度非常高的传感设备,对组件的电压、电流等信息进行了实时的监控。通过对光伏组件的实际输出功率和理想输出功率进行分析比较,再经过智能化的数据处理,最后向运维管理中心实时的报告组件的清洁情况,再按照具体的情况,对光伏组件进行打扫清洁。
4.3对组件匹配性分析
        因为光伏的逆变全部利用MPPT的最大功率点来进行跟踪进行控制与监控,并且光伏电站的相同逆变器的电流输入口的组串之间也存在着一些差异,每个组串之间是相互影响的,如果每个组串没有跟踪到最大的那个功率点,就会造成整个系统的输出功率变低,各组串的整个跟踪功率都不会准确地找到所跟踪的目标。在发电站运维管理系统中融入光伏组串电压偏差系统,能够及时的发现组串在运行过程中出现的问题,找出产生故障的组串编号,更加智能化地对组串电压的大小进行分析。倘若有一组的电压和平均值相差过大时,这个系统就会向工作人员发出警报,能够协助工作人员快速地发现光伏发电组件中存在的问题并解决,来降低因为组串的问题给光伏电站带来的不良影响。
4.4进一步分析光伏电站的效率
        系统的效率是决定光伏电站发电量的主要因素之一,而影响到效率的原因有很多。比如说在上文中提到过的光伏表面被异物遮盖,周围的温度差异过大,整个设备在运行的过程中一些零部件受到了损害和逆变器的功率降低等多种问题。因为上述状况时有发生,所以发电站的运维管理中心必须要对发电站的工作进行实时的监督,将在运行过程中产生的偏差值和理论之间的差距,对产生差距的原因进行分析整理,及时地解决这些问题的发生。
4.结语
        光伏电站的运维管理可以对不同地区的多个光伏电站进行统一的、科学的管理,在运维时,可以大大地降低对电站运维的人力成本和物力成本的投资,给相关的工作人员提供更为科学高效的方法,来保证光伏发电站的正常运行,最大限度地发挥发电站的价值。
参考文献
[1]薛午霞. 基于大数据的光伏电站运维云平台构建与评价研究[D].华北电力大学(北京),2019.
[2]于炳新. 光伏发电系统全周期运维与发电扰动特性诊断分析[D].沈阳农业大学,2017.

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