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监测和维护将成为光伏电站投资回报的重要差 异所在
日期:2014-06-16   [复制链接]
责任编辑:apple 打印收藏评论(0)[订阅到邮箱]
在自然环境、电网标准和电站布局等因素以外,投入运营后电站的维护和监测也是电站方案设计的必要考虑因素,对电站未来的收益增长、资产评估、风险控制有重要意义。

业内对光伏电站技术提升的关注多集中在电站初期方案选择、设备技术参数和功能提升的框架内,而对电站25年运营的精细化管理、维护和监测则聚焦较少。除去未来方案路线革命性突破,设备转换效率大幅提升所带来的产业变革,电站维护和监测所带来的成本和收益,将成为电站差异化所在。

电站维护,除了常规的产品巡检、故障判断、设备维修或更换以外,根据电网法规要求或电站监测管理要求进行设备升级也必须纳入考虑之中。这些维护工作,都与电站设备数量,及分布集中程度密切相关。特别是保质期过后的电站维护,随着人力成本的不断提升,国内光伏电站维护工时成本将向国外电站靠近,在运营成本中占比大幅提升。

电站监测管理平台的建设和升级,是保持电站良好发电状态,快速定位精准分析故障的必要手段,也将降低常规产品巡检等设备售后服务的工时投入,是光伏电站重要的差异化内容之一。

如何保证高品质的监测和维护分析呢?笔者以为,以下几个方面不容忽视:

第一,工业级的数据采集设备保证数据的精准度。

比如,数据采集设备除具备保证数据在断网断电环境下自动保存7~30天数据实现断点续传等高标准功能配置外,设备所选用电子元器件的耐温范围在-40℃~80℃,保证极端环境下设备的使用周期。

图一:某电力公司地处苏北地区的光伏电站一


图二:某电力公司地处苏北地区的光伏电站二

 


此外平均失效间隔(MTBF)、平均恢复时间(MTTR)、平均无故障时间(MTTF)有更严格的规范性要求,其中MTBF≥10年。同时经过高低温循环老化测试且平均产品不良率需达到0.01%以下。只有这样的设备才适用于具有20多年寿命周期的光伏发电系统。

第二,安全冗余的灵活通讯方式保证数据的连续性。

在异常情况下,数采设备自动启动冗余备份的WL通讯模块与监测系统常规网络通讯系统构成多冗余通讯方式。同时,内部局域网的通讯设备可提供多种安全防护,包括WEP 64/128/152-bit WEP、WPA及WPA2等加密技术;并能自行设定开关SSID广播,MAC address过滤,确保局域网内部安全。

数据的安全无虞是电站运行维护、效率优化,甚至资产评估交易及金融运作的基础和先决条件。

第三,"治未病"的运行维护系统保证系统健康永续。蓛运行维护系统保证系统健康永续。

大量的电站运维数据显示:分布式光伏电站在设备停机或失效前较长一段时间内出现产出效率高频率不达标的“灰色区域”。如果对处在“灰色区域”的设备不予以正确的干预,设备将步入失效停机的“红色区域”。对“灰色区域”的设备进行低成本的有效维护和消缺,异曲同工于预防哲学“治未病”的理念,只有如此,才能够保证电站的高效运行周期最长,停机等待时间最短,从而保证系统全寿命周期产出最大化。

第四,高精准的故障定位报警系统保证高效率的修复消缺。

针对光伏发电这种能源密度较低的能源系统结构来说,依靠有限的人力来排查大面积物理区域内设备故障是非常不现实的事情,而不精准的故障定位报警无异于每天上演“狼来了”直到现场运维人员松懈麻痹,然后狼真的来了。

通过运用逻辑定位编码系统来做设备统一编码,同时辅以主数据结构对发电单元进行设备树形子从关系关联,采用多向定位追踪方式进行设备定位配合设备常规或预防性报警对设备报警进行优先度分级。以确保最紧急最重要的设备故障在第一时间内获得排查消缺,降低平均故障修复时间,提高无故障运行时间,最大限度保证系统的产出效率。

综上所述,在当前光伏发电发展的行业水平来看,从风险的预处理来避免问题的发生和恶化,从问题发生的当下第一时间将问题真因找出并解决问题防止再发。针对发生故障的运行中设备,维护时间对电站发电收益有直接关系。

包括故障排除时间、设备故障率、设备维护人工及器件成本、发电量损失等因素在内,特别在是几年质保期之后故障频率相对较高的电站运行时期,电站的盈利能力受监测和运维水平制约的程度会日益突显,因此,选择高品质的监测和运维系统是电站投资回报的重要保障。

案例说明

以某电力公司地处苏北地区的分别分布在江苏省内的宿迁市沭阳县、连云港市新浦开发区、宿迁市泗洪县、淮安市经济开发区的光伏电站群为例,该项目在做高品质的监测和运维系统改造之前,存在着如下问题:

1、光伏电站整体实际发电量达不到设计发电量,近一年来徘徊在设计发电量的70%左右;

2、采用逆变器自带的监控系统,逆变器厂家不是一家供货,造成单个电站中有多个监控系统并行但是互相不兼容;品质程度也参差不齐,无法实现统一管理;

3、监控系统数据传输不稳定,逆变器出现问题无法及时得知,甚至停机状态无法有效监控,没有达到维护的最低要求;

4、运维水平受人员技能水准限制,个别监控系统组串和组件不发电时甚至无人知晓,甚至造成局部组件烧毁。在该项目通过改造各个电站的通讯链路和统一采用高品质的数采设备,同时,辅以具有预防性电站运行维护和故障诊断专家库预报警系统的SEOC数字化远程集中运维管理平台,使该电站在无人化值守的前提下,电站整体效率提升12.3%。由于系统优化还在持续进行中,该电站的整体效率有望能够进一步大幅提升。同时,目前该电站清晰明了的数字化监测和运维系统使之具备资产评估交易的数据基础。



 
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来源:PV-Tech.pro作者:徐天
 
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