光伏电站运维及增值管理的研究及运用马小兰论文_马小兰

光伏电站运维及增值管理的研究及运用马小兰论文_马小兰

摘要:光伏发电站运营维护工作中逐渐出现的故障率高、维修成本大、设备更新换代快以及电网系统性能要求提升等对光伏运营企业运行维护管理工作提出了更高的要求。只有降低光伏发电设备的故障率才能保证其自身安全、稳定运行。本文分析了光伏电站运维及增值管理的研究及运用。

关键词:光伏;运维;增值;效率

目前由于企业大多追求经济的高速发展,而忽略了对环境的保护,因此导致一些传统能源慢慢枯竭,还滋生一系列连锁问题。所以,太阳能作为一种新型的清洁能源,得到了广泛应用和推广。由于光伏电站是一个新兴的产业,所以,在光伏电站运维及增值管理方面缺乏技能型人才,运维经验欠缺,没有完整的已成体系的管理模式可以借鉴。所以企业需要在实践过程中不断完善和规范光伏电站的管理,这将有利于光伏电站的持续健康发展。

一、光伏电站运维概述

光伏电站运维是以保障光伏电站安全运行为基础,通过科学评估、预防性维护、周期性维护以及定期的设备性能测试等手段,经济有效的对电站进行管理,以保障整个光伏电站的安全、稳定、高效运行,从而保证投资者的收益回报,也是电站交易、再融资的基础。随着全球光伏产业的迅猛发展,伴随着光伏电站的建设质量问题、安全问题也频频爆发,越来越多的光伏电站面临运维的难题。电站设计考虑不周全、使用劣质设备产品、安装人员技能水平不足、施工时间短等因素,这就造成光伏电站发电效率下降和质量事故频发。如没有有效地进行控制和优化,必然影响项目的投资收益和运行安全。因此,光伏电站运维及电站资产增值管理是光伏能源发展的首要目标。

二、设备的故障管理

光伏断站电气设备在使用过程中产生不同程度的磨损、疲劳、变形或损伤,技术状态会逐渐变差,使用性能下降,故障频发,影响发电量,且存在安全隐患。光伏电站故障率遵循浴盆曲线原理。即设备故障率随时间的变化大致分早期故障期、偶发故障期和耗损故障期。

1、早期故障期(即磨合期),故障率很高,此期间发生的故障主要是设计和制造缺陷,以及使用不当所造成的,随着时间推移,故障率迅速下降。

本阶段主要通过设备巡视检查和设备日常维护维修等方法进行故障规避。(1)设备巡检主要有常规巡检、特殊情况巡检,通过完善的巡检制度,对光伏发电设备的巡检内容、巡检方式、巡检周期进行规定,规避隐患。(2)科学使用发电设备,避免长期过负荷运行,结合现场实际定期对设备性能进行检查,发现设备设计、制造上的缺陷及时予以整改。

2、偶发故障期,故障发生是随机的,设备处于最佳状态期,故障率最低。此间发生的故障多因为设计、使用不当及维修不力产生的。

可以通过提高设计质量、改进管理模式,或者提高维护保养率使故障率降到最低。(1)研究设备劣化条件,进行相对应的维护维修,如:备件更换、周期性局部保养和维修等。(2)定期维护保养,如:设备清灰、螺栓紧固、隐患排查、设备预试等定期进行维护维修,保证设备良好的运行状态。

3、耗损故障期,由于设备零部件的磨损、疲劳、老化、腐蚀等,故障率不断上升。

结合上述维护维修方法基础上,综合设备故障规律,总结积累经验,开展设备定向维护维修。如:设备升级改造、老化备件更换、预防性试验等方式对设备开展大修,进一步提高设备性能,可有效减少设备故障。

三、光伏电站管理的正确举措

1.提高维修人员工作水平。运维人员技术水平的高低直接影响到运维工作能否顺利进行,必须从各方面提高其工作水平。(1)招聘时优先选择技术水平高、相关技术证明齐全者。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆(2)通过开展讲座,外派培训,邀请专业技术人员驻站授课、带领维修人员实地考察等手段,加强专业培训。(3)维修工作者本身应该树立创新及终身学习的意识,不断探索先进的维修方式。(4)充分了解光伏电站运营模式,生产规律,准确了解各项数据,建立观察档案,详细记录光伏电站运营的具体情况,时刻分析研究。

2.建立完善的管理制度体系。没有规矩,不成方圆,规范的管理制度体系是光伏电站运维的重要保障。(1)管理者应当深入了解与光伏电站相关的法律法规及电力行业相关规定,结合实际,制定出符合光伏电站特点的制度规定。(2)在管理过程中应组建管理小组,明确岗位责任制,监督和考核运维人员工作,做好电站数据留存、设备巡检维护、设备操作检修、班组管理等方面工作,及时规避作业风险,保证设备安全、稳定、高效运行。

三、光伏运维一站式增值管理系统

光伏运维一站式增值管理系统。该一站式管理系统在使用过程中具有状态监控、性能分析、故障检测等功能,具体有组件清洁度监测、发电设备性能匹配分析、发电设备故障分析及故障提醒等功能,通过该一站式系统能够第一时间向相关运行维护操作人员提供重要的数据信息支持,实现光伏发电站资产的保值或者增值。

1、光伏电站组件清洗前后发电量对比分析。某地区20WM光伏发电站,在清洗之前的发电量是2476万Wh,该地区20WM光伏发电站年提高发电量:2467万x(1-0.98)/2=24.76万(其中0.98是光伏发电量计算中的“污浊系数”)。按照每KWh 2.15元电价计算,每年增加的电费收入是24.76x2.15=53万。该地区劳动力成本较低,每天人工劳动力是26元,考虑到民工管理费用,基于调查地区的劳动力成本费用较低,每天劳动力是30元,组件单次清洗费用支出:30*50=1500元。每15天清洗一次,年清洗费用:1500*24=78000元,较收益比可节省49.4万元。基于组件清洁度测试结果引入一站式光伏电站组件表面清洁度监控系统。光伏组件表面脏污遮挡部分光照,形成“热斑效应”,不仅影响光伏组件自身发电效率,且对组件损伤大,严重影响发电量。为此,专业的光伏电站清洁度监控评估系统尤为重要,可有效防控组件脏污程度。一站式光伏电站组件表面清洁度监控系统具体分析方法有称重法清洁度检查、颗粒尺寸数量清洁度检查。借助传感器、红外测温等技术能够较为科学的监测组件清洁度,给电站组件清洗工作提供数据支撑。

2、逆变器与组件匹配性分析。由于光伏逆变都是采取MPPT最大功率点跟踪的控制策略,光伏电站同一逆变器直流输入端口并联的光伏组串电压存在偏差,组串工作电压相互间影响,各组串无法跟踪到最大功率点从而造成输出功率下降,即各组串都无法实现最大功率跟踪的目标。在运维管理中心设置各光伏组串电压偏差监控功能,智能分析组串电压偏差大小及确定问题组串的编号,如某组串电压与平均值偏差大于3%时,即向运维人员发出告警信号,可有助于运维人员及时发现隐患并快速查找和处理问题,避免对光伏电站能效输出的影响。

3、光伏电站效率分析。影响光伏发电站发电量的关键因素主要是系统效率,系统效率主要考虑的因素有:光伏组件表面灰尘遮挡损失、温度影响损失、光伏组件的匹配损失、逆变器的功率损耗、线路损耗、其它配电设备的损耗、交直流部分线缆功率损耗、跟踪系统的精度、其它杂项损失。光伏运维管理中心实时监控光伏工作状态,比较实际值与理论值的偏差,分析产生偏差的主要因素,是否为可接受的正常范围内。如某一影响因素超出了正常范围,监控系统将发出警告信息,及时通知运维管理人员,并提示可能存在的问题及具体位置,并给予可行的故障处理或者解决方案。

光伏运维管理及增值管理可远程对不同区域多个光伏电站进行一站式管理,减少了光伏电站运维的人力物力投入,同时给运维人员更加科学的依据和运维方法指导,从节约成本、科学预防、有效维护维修等方面保障了光伏电站资产的保值和增值。

参考文献:

[1]孙丽.山区大型光伏发电系统防雷接地技术探究与应用[J].安徽农学通报,2015,23:106-108.

[2]王建.光伏电站建设对土壤和植被的影响[J].水土保持研究,2016,3:90-94.

论文作者:马小兰

论文发表刊物:《建筑实践》2020年1月1期

论文发表时间:2020/4/30

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