基于全寿命期的光伏电站运维管理浅析论文_崔英杰

基于全寿命期的光伏电站运维管理浅析论文_崔英杰

(大唐新疆清洁能源有限公司 新疆乌鲁木齐市 830011)

摘要:随着国家环境治理力度的逐渐加大,光伏产业政策不断完善,光伏电站装机容量得到迅猛发展,给电站企业的运维管理提出了新的课题。文章针对全寿命期的光伏电站运维管理浅析 继续进行了详细的阐述,内容仅供参考。

关键词:全寿命期;光伏电站;运维管理;浅析

1光伏发电的优势

太阳能光伏发电的过程没有机械转动部件,操作维护简单,运行稳定可靠,维护成本低。光伏发电不使用任何燃料,故而实现了温室气体和其他废气达到零排放。无污染、无噪声、清洁环保且不受能源枯竭和煤炭市场波动等因素的影响,与风能、潮汐能、生物质能等新型发电方式相比,太阳能发电技术绝对是具有可持续发展的理想可再生能源发电方式。没有地域限制,分布广泛且取之不尽,用之不竭。电池组件结构简单,体积小,重量轻,便于运输和安装。太阳能覆盖了地球的任意一个角落,发出的电可就地供电、余量上网,避免了长途输电,降低了输电成本。同时,光伏发电系统建设周期短,根据用电负荷大小其装机容量大小可调,极易组合、扩容。随着传统能源的枯竭,光伏发电将成为新的能源供应主体。由此可知,光伏发电势必会在今后的能源领域占据重要地位。

2运维管理分析及探讨

由于管理主体不同,工程项目管理涉及到的管理区间或时段不同,如总承包单位的项目管理位于建设期,咨询公司的项目管理位于建设前期,设计单位的项目管理位于设计阶段等。作为光伏电站企业,运维管理必须要突破传统的管理区间,即不能简单地认为运维管理的区间仅仅发生在运营期,无数的电站运营实例显示必须将这个区间进行延伸,延伸到整个工程项目的全寿命期。

2.1建设前期的运维管理

光伏电站企业往往容易忽视对光伏电站建设前期的运维管理,总认为这个阶段的工作是属于投资决策方面或立项阶段的工作,实际上这个阶段的工作对后期的运维影响也比较大,占比约为10%。

2.1.1现场踏勘

现场踏勘不仅影响投资决策,更直接影响建设期的设计,进而影响后期的运维管理。屋顶光伏项目的现场踏勘主要涉及屋顶业主厂区屋顶建筑结构情况、屋面情况、厂区空间、厂区地理位置等。

地面光伏电站的现场踏勘涉及内容相对简单,主要是土地(包括外输线路占地)性质的落实、土地地质条件的核查、土地周边环境状况。土地的性质对光伏电站的影响非常大,如林业用地和农业用地相关手续、成分区别非常大;土地地质条件主要是地质报告影响后期施工,同时也影响到后期农作物的种植、运维等;土地周边的环境主要是查看项目周边是否毗邻村庄、山林、农田、工厂、道路等,这些对后期的运维影响较大。

2.1.2电网接入

屋顶光伏电站属于国家鼓励企业参与的光伏投资形式,采用“自发自用、余电上网”的模式。电网接入相对简单,但不能掉以轻心,其对后期运维的影响更多是无形的,要与项目所在地供电局进行充分沟通,明确电网调度形式、日常对接管理流程等。

地面光伏电站采取全额上网的模式,受控于当地电力公司直接调度,要仔细研究当地供电局相关文件、技术规范,尽量明确问题,不要遗留到运营期,否则整改消缺涉及的环节太多,如协调供电局停电、协调相关单位整改,不仅影响项目的直接电费补贴收益,也增加了运维成本。

2.1.3项目申报

项目申报通常包含项目备案、环评等。屋顶光伏项目相对简单,地面光伏电站尤其是农光互补光伏电站项目涉及到的申报内容众多,如国土部门、林业部门、发改委、农业部门、消防部门、环保部门等。项目申报对运维的影响更多是间接影响,及时申报便于后期工程调试及工程验收的及时开展,监督各项工程质量满足设计及当地相关部门的技术规范,减轻后期运维压力。

2.1.4电力消纳

地面光伏电站项目是全额上网,电力消纳方面对后期运维管理的基本影响不大,市场营销人员需加大同电网的沟通参加电量交易提高消纳电量。屋顶光伏项目的电力消纳对后期运维的影响相对较大。屋顶业主消纳较多的情况一般为重工业厂区,大负荷的电机较多,造成电压波动较大,对于普遍采用组串式逆变器的屋顶光伏项目来说,易造成逆变器停机,甚至造成对当地电网的影响。另外,厂区消纳多,用电方面也较多,增加了运维人员日常巡检的难度;同时,运维人员也要兼顾屋顶业主厂区的安全管理。

2.2基建期运维管理

基建期对运维管理的影响最大,比重占到50%,甚至是更多。这一阶段的工作对运维管理的影响重点体现在工程招标、设计管理、施工管理、工程验收等几个方面。

2.2.1工程招标

光伏项目的招标方式多种多样,通常标段划分为3个标段,即EPC、工程监理、光伏组件。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆通过公开、公平、公正的方式选择分包单位是质量把控的第一步,也是非常关键的一步。EPC单位直接为整个工程的安全、质量、进度、成本负责,优秀的EPC单位可凭借其先进的施工管理水平、卓越的技术能力统筹各个环节,确保工程达到预期目标。工程监理对工程质量的影响是不言而喻的,只不过目前光伏项目的工程监理缺乏国家定额收费标准,一般都是按照行业惯例收费,与传统的火电、核电相比合同额较低,也间接影响光伏项目监理的积极性;但工程监理是建设方的直接代表,直接参与整个工程项目建设期的各个环节,如图纸审查、设备材料资料核查、进场设备材料验收、单体工程验收、调试、工程整体验收等。光伏组件在整个光伏电站造价中的比重约占50%。EPC单位的质保期通常为2年,光伏组件的质保期为10年,而光伏电站的寿命期为25年,另外;在目前国家大力倡导的“光伏领跑者计划”中也特别强调光伏组件的性能指标,由此可见光伏组件对整个光伏电站及其运维管理的重要性。

2.2.2设计管理

光伏项目建设周期较短,一般约为4个月,很多总包单位采取“边设计边施工”的原则,往往造成施工过程中任意修改施工图,甚至是主体安装完成后还没有一份统一的施工图纸,为后期运维埋下众多隐患。

设计是整个项目的首要掌控环节,必须严格把关:

2.2.2.1充分将建设期的设计管理与建设前期的现场踏勘、申报、接入等工作获取的第一手资料结合起来,优化整个系统的组件敷设、电缆走位、电气设备布置;同时要结合现有环境充分考虑将来扩建的可能性,预留一定的必要空间或接口,避免后期重大的设计变更影响发电,尤其是地面电站全额上网,涉及到从开关站到变电站的外输线路、通讯,有的地方还需对变电站进行必要的改造(如果变电总缺乏必要的预留间隔)等。

2.2.2.2建设期的设计除了要考虑上述各个细节或环节“广度”层面,同时也要尽量考虑深度层面,尽量在正式施工前把初步设计做到细致,达到施工图设计的深度,避免将来在施工过程出现不必要的设计变更。

2.2.2.3严控设计环节,避免人为变更。实际施工过程中,很多总包单位、分包单位抱着偷工减料的目的,利用建设方关心施工工期的心态,恣意变更实际图纸。如改动组件敷设,以节省电缆;更改预制管桩规格,以节省管桩成本等。

2.2.2.4施工管理

光伏项目属于作业面较多、劳动密集型的工程,同时铺开的作业面较多,施工管理难度较大,这就给工程质量监管造成较大的压力,增加了出现质量、安全问题的概率。施工管理是保证设计能否如实兑现的必要保障措施,与运营期的设备故障率直接关联。建设方作为投资主体要适时根据项目进度牵头监理、灵活监管现场的施工过程,充分调动起工程监理的积极性,深入严把施工管理的各个环节,如安全管理、质量管理、工期管理、成本管理等。

2.3运营期的运维管理

光伏电站自建成并网以后,运维工作贯穿光伏电站整个生命周期,成为光伏电站的工作重心,关系到光伏电站的运维成本、投资价值及最终收益。

2.3.1设备缺陷管理

光伏电站运行中由于方阵组串数量较多、故障不易定位、故障频次较多、对发电量影响占主要位置。运行人员需加强设备管理,落实巡检工作发现缺陷及时消除,通过设备消缺管理,保证设备健康水平。也可通过新增光伏电站在线质量检测系统来提高设备管理水平减少设备故障时间,最大限度降低设备缺陷导致发电量损失。同时加强员工培训工作,做到小问题可以及时处理。

2.3.2效率提升

运维人员是影响光伏效率提升的主要因素,优秀的运维人员能够提升电站运营能力和整体发电水平,根据现投产的光伏电站研究发现,电量损失及故障由于人员运维不到位造成的占比大多数,通过提升运维人员素质可有效避免人因失误可降低电站运维安全风险和故障率。

目前可提高光伏设备发电效率的方法有:合理的安排组件清洗时间及次数可有效降低因灰尘遮挡造成的电量损失、采用可调支架根据季节调整支架角度获得更大的太阳辐射也可大大提高发电效率、及时清除逆变器内的灰尘可降低设备电量损失等。提高光伏设备发电效率的方法随着行业的不断发展将不断推出更为先进的手段。

3结束语

光伏电站的运维管理还处于初级阶段,运维道路任重道远,不断寻求、探索高效的运维管理模式是提升光伏电站收益的有效途径,同时也可促进光伏行业的平稳、健康发展。

参考文献:

[1]解磊.基于全寿命期的光伏电站运维管理浅析[J].太阳能.2017(03).

[2]曹潇,江星星,姚虹春.国家光伏发电大数据平台社会化服务模式研究[J].电力信息与通信技术.2016(12).

[3]沈道军,章海灿,杨松,罗易,诸荣耀.安全运维对光伏电站全寿命周期的重要性分析[J].太阳能.2016(01).

论文作者:崔英杰

论文发表刊物:《电力设备》2017年第20期

论文发表时间:2017/11/16

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