本文总览:
- 1、光伏电站运维的方法有哪些
- 2、太阳能光伏产业的现状和未来
- 3、光伏产业未来发展前景
- 4、如何评价光伏电站运维能力
- 5、对光伏电站运维的建议
- 6、光伏运维工程师证怎么考
光伏电站运维的方法有哪些
您好!绿合岛非常高兴能为您解答!小岛为您梳理如下:
1. 基于状态的运营维护
实时监控电站状态及发电量,故障警报。
2.预防性维护
周期性检修维护电站设备,电站环境,进行线路检查、植被控制等工作。
3 故障检修维护
故障检修、管理、记录报告,保障效能比。
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控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年运营的细化管理、维护和监控则聚焦较少。
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,电站维护和监控所带来的成本和收益,将成为电站差异化所在,而差异化的产生,在电站选择设计之初就已确定。
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控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。
电站监控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。
监控通讯设备一方面取决于被监控设备数量,另一方面取决于被监控设备分散区域,同样与电站初期方案设计中设备数量和分布集中程度相关。
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。因此,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,都也要纳入初期电站设计方案考虑之中,特别是几年质保期之后故障频率相对较高的电站运行时期。
电站维护、监控是光伏产业未来必然发生革命性技术或商业模式变化的领域,在无限发展可能的同时,也给当下的设计方案带来一定的潜在风险。
长远来看,电站维护监控设计不仅需要考虑方案成熟程度、发展空间的影响,同时也必须考虑方案供应商的应用历史积累、边际成本、以及未来持续经营创新的能力。选择方案,更是在选择长期的合作伙伴。
据可靠数据支撑显示,目前光伏发电10wm的年均发电量按设计值约在1583万千瓦时左右。实际新装电池板前三年比设计值约高8%-10%,然后逐步衰减。
电价为1.15元/千瓦时,如此算来,每年发电按1600万千瓦时计算,收入约为1840万元左右。
如果不清洁,以西部沙尘的影响程度分析,做过实践比较,清洗过的电池板比没清洗过的电池板一周内发电效率要高8%-10%,逐日衰减,约一月时间效率只高1%-2%左右(测试时间在风沙季节3-4月)。
按10兆瓦设计值1583万千瓦时的收入计算。平均清洗效率提高6%,可以降低109万元的经济损失,减去清洗人工工资及管理费20万元,至少还有89万元的盈余,此值为保守值。
电气设备的的维保,主要是日常检查电气设备是否有老化,积灰,隐性故障,功能性损失等。
电站pid的恢复,主要是根据实际电站的运行和设置情况,进行pid功率恢复。
电站出现故障时,及时分析发现故障定位,然后排查故障,提高电站的运行率。
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太阳能光伏产业的现状和未来
行业主要上市公司:隆基绿能(601012);通威股份(600438);大全能源(688303);天合光能(688599);晶科能源(688223);东方日升(300118);晶澳科技(002459)等。
本文核心数据:光伏产业链生产企业分布热力地图;中国光伏产业园区分布情况图;2021年我国光伏产业代表性企业产能/产量情况
光伏产业链全景梳理
我国光伏产业链上游主要包括光伏发电原材料及设备的制造,从硅矿制备出晶体硅,再进一步加工成硅片、电池片及电池组件;中游细分领域分为集中式光伏电站与分布式光伏电站的建设及运营;下游主要是光伏电站运维服务,包括设备运行管理、设备维护管理、配件管理、安全管理等服务。
光伏产业链上游晶体硅制造代表性企业有通威股份、协鑫科技、Wacker等,光伏电池及光伏组件生产代表性企业有爱旭股份、中润光能、隆基绿能、天合光能、晶澳科技、晶科能源等;中游光伏电站建设及运营代表性企业三峡能源、天合光能、隆基绿能、东方日升等;下游运维服务代表性企业有正泰电器、中节能太阳能股份有限公司、林洋能源、三峡能源等。
光伏产业链区域热力地图:广东分布最集中
从我国光伏产业链企业区域分布来看,光伏产业链企业主要分布在广东和江苏地区,其次是在山东、浙江、四川等地区;其余地方,如新疆、青海、西藏等省份虽然有企业分布,但是数量极少。
从代表性企业分布情况来看,江苏代表性企业最多,其次是浙江;四川、重庆和陕西代表性企业较少,但分别拥有龙头企业通威股份、大全能源和隆基绿能。
产业产业园区分布图:江苏最多
目前,我国光伏产业园区共有60个,主要分布在江苏、浙江、青海。江苏拥有光伏产业园区数量最多,共有12个,包括常州光伏产业园、无锡光伏产业园、金坛光伏产业园等园区。其中常州光伏产业园以核心企业天合光能有限公司为依托,是常州高新区建设国家创新型科技园区的重点特色专题园区之一;盐城光伏产业园是盐城市重点打造的优势特色产业园区之一,重点发展光伏能源、光伏产业装备制造。
我国光伏产业新增装机量情况
得益于多项利好政策扶持和光伏发电平价上网的实现,我国逐渐成为全球最重要的光伏产业生产及应用市场之一。近年来,我国光伏装机量累计新增呈现稳步上升的趋势。据中国电力企业联合会数据统计,2021年我国光伏装机量累计新增5493万千瓦;截至8月,2022年我国光伏装机量累计新增4447万千瓦。
光伏产业代表性企业产能/产量情况
目前,布局了晶体硅、硅片、光伏电池等环节的上市企业中,通威股份在晶体硅、硅片等环节的产量遥遥领先于其它企业。光伏产业链上的其它代表性企业产能/产量情况如下:
注:统计的企业为公布相关产能/产量数据的上市企业,未公布具体产能/产量数据的上市企业未纳入统计中。
光伏产业代表性企业最新投资动向
2019年以来,光伏产业代表性企业的投资动向主要包括收购公司拓展业务、通过对子公司增资的方式扩展光伏业务。光伏产业代表性企业最新投资动向如下:
以上数据来源于前瞻产业研究院《中国光伏产业投资机会与投融资策略建议分析报告》。
光伏产业未来发展前景
在“双碳”目标背景下,光伏是一座城市优化能源结构,推动“双碳”建设的重要抓手。
太阳能光伏产业在将来会占据世界能源消费的重要席位,不但要替代部分常规能源,而且将成为世界能源供应的主体。未来的能源互联网将在现有电网基础上,通过先进的电力电子技术和信息技术,实现能量和信息双向流动的电力互联共享网络。
随着光伏发电等波动性电源比例的提高,要求电源侧具备更大的调节能力,分布式储能将得到普及,主动式配电网也将应运而生。太阳能发电和其他可再生能源、储能互补发电,并与负荷一起形成既可并网、又可孤网运行的微型电网,将是太阳能发电的一种新应用形式,既适用于边远农牧区、海岛供电,也适合联网运行作为电网可控发电单元。
光伏产业的不断深入发展,各行业也借助了光伏的自身优势开展应用,如光伏农业、光伏渔业、光伏水泵、光伏园区、光伏充电桩、光伏智慧路灯等等。
从数字化角度阐述下光伏行业未来发展模式:
实现大型室外光伏发电时运作状态实时监测,电站负荷情况、设备管控等信息的互联互通。数字孪生不同环境场景下的光伏电站。减少室外光伏发电站运维管控的人为操作成本与危害,实现无人值守的室外光伏电站新形势。
通过现场取景、卫星图等方式,进行场景搭建,人工摆放向日镜模型,向日镜从发电塔向外扩散排布,真实还原装机分布效果,场景从上往下看就像一朵巨大的向日葵,场景中心为发电塔,镜子作为反射太阳光的媒介,发电塔相当于一个大型的热量吸收器,一次性接收成百上千个向日镜同时折射出的热量再经过热能交换,推动汽轮发动机发电。通过图扑引擎的渲染功能,真实还原发电塔吸收热量的效果。
光热电站信息监测
通过点击交互场景中的发电塔模型,以二维弹窗形式弹出发电塔相关信息,与后台数据进行联动,接入真实数据,展示发电塔发电情况与发动机运行状态,做到实时监测管理。
光伏电站信息监测
通过对接数据接口可实现监测各方阵内汇流箱(包括母线电压、机箱温度、电流)数据,当出现告警时,可对模型进行染红闪烁显示,方便运维人员快速定位排查问题,足不出户即可实时查看设备相关指标,可结合算法实现数据分析,短时间内若出现数据异常变化的情况,提前进行告警,提醒相关人员及时做出决策。
同时接入了箱变(包括箱变油温、电压和电流)、逆变器(包括今日发电量、总有功功率、总无功功率、总功率因素、逆变器效率)、升压站相关数据,全面监测电站运行状况,由于场景比较大,做了点击设备模型视角拉近处理,可更直观的查看设备相关信息。
以往以节能降碳为主的理念,应该转变为多使用可再生能源。不少太阳能光伏企业已经在发展光储充一体化系统,这和互联网等科技企业的写字楼、车棚、电动汽车的使用等可以有机结合。科技企业还可以参与到与碳中和相关的数字化平台、物联网设备的建设、运营、管理和维护。
加强政策扶持新能源经济战略,国家相关部委推出太阳能屋顶计划。太阳能屋顶就是在房屋顶部装设太阳能发电装置,利用太阳能光电技术在城乡建筑领域进行发电,以达到节能减排目标。
采用轻量化三维建模技术, 1:1 高仿真还原光伏工业园区。3D场景将 BIM 楼宇数据叠加到地图场景中,实现 BIM + GIS 的结合展示。
2D 数据面板数字化展现园区内各区域的运行情况、安全配备、周边动态环境等情况。还支持渲染 3D Tiles 格式的倾斜摄影模型文件。Hightopo实现可交互式的 Web 三维场景,可进行缩放、平移、旋转,场景内各设备可以响应交互事件。
如何评价光伏电站运维能力
光伏电站建设周期只有短短几个月,后期运维却长达20—25年。在发电量即收益的度电补贴时代,光伏电站能否平稳运行刺激着电站业主的神经。
当前光伏运维行业缺乏相关标准规范,光伏运维企业接入方式和运维理念各不相同,运维公司的运维质量、运维能力参差不齐,怎样判断运维公司的能力,业主在选择运维公司时以何为依据?
光伏运维指在光伏发电生命周期内为保证光伏发电系统的安全和发电性能所开展的全部活动,包括光伏发电系统及设备的检查与测试,分析和诊断,控制与优化,维护和检修。运维管理体系是指建立运维目标并实现这些目标的体系。
为什么要进行电站运维体系评价?
第一,运维公司可以通过评价来证实运维能力。第二,为运维单位改进运维质量提供依据。第三,为开发商选择运维单位提供依据。第四,为保险承保、金融机构贷款提供参考依据。
光伏运维评价的依据是《光伏发电系统运行与维护能力认证技术规》CGC/GF028:2012(CNCA/CTS0032-2015)。规范主要内容包括管理要求和技术要求。评价内容围绕直接影响运维质量的过程进行,如下图所示。
为了便于评价,将以上过程整编为六个方面:第一目标和指标要求;第二运维合同和方案;第三资源提供;第四备件供应;第五运维过程;第六运维绩效。
目标和指标要求,要求运维公司应根据运维委托方及其他相关方的需求和期望,确定通用及特定项目的运维目标和指标,包括发电系统和设备的质量和安全控制指标、运维服务质量的控制目标。
运维合同和方案包括电站初始状况调查、运维合同评审和运维方案。
电站初始状况调查要求运维公司在承接运维电站业务以前,对电站的初始状况进行评估,为电站的运维指标和运维方案的制定提供依据。
运维合同评审要求运维公司在正式签订运维合同以前,应对合同及其他要求进行评审。
运维方案的编制应包含电站质量和安全方面的要求,职责权限沟通方面的特定安排,文件记录特定需求和控制要求,资源方面的特定需求和安排,运维程序和要求方面的特定安排,以及运维质量监视、验证评审和改进方面的安排等。
资源提供包括人力资源、运维设施和运维技术。
人力资源方面包含人员能力、人员培训和人员考核。运维公司应根据运维电站的数量、运维任务要求和复杂程度、运维目标,配备适当数量的运维人员。应建立运维人员培训和技能考核管理程序。
运维设施方面,要求运维公司应根据运维任务和目标要求,提供适当的运维设施,包括监控系统,运维工具。可以是自有设施,也可以以协议形式租赁。
运维技术方面,要求运维公司应积极采用旨在提高运维能力和水平的新技术,包括(不限于)发电系统及其设备性能和故障检测技术、故障分析和诊断技术;远程监测和控制技术;组件维护和清洗技术。
备件供应包括备件计划、备件供应和贮存和备件使用。
运维企业应根据设备及其零部件的易损程度、供应的难易程度、互换能力、设备供方的质保承诺和服务能力,确定需要贮备的备件和数量,或备件的供应渠道和方式。
运维过程包括电站技术档案、运行过程控制程序、作业指导书、应急预案、实施记录、实施效果。
电站技术档案的收集包括气象数据,地质勘察资料,建筑物结构和电气安全复核资料,竣工图纸,关键设备信息,工程验收报告,电站运行记录,事故处理记录,备件更换记录等。
运维公司应建立并实施运行过程控制程序、及相应的作业指导书,依据所制定的运维方案对运维过程进行适当的控制。
运维公司应进行危险源的辨识及风险评价,包括光伏发电站及周边所存在的危险源及可能造成的财产损失和人身伤害。对所存在的重大危险源,应建立应急预案。
运维公司应建立一下方面的实施记录,包括人员培训和考核记录;发电系统及其设备运行监测记录;发电系统及设备检查、维护和检修记录;系统及设备故障和事故处理记录;运维绩效监测、分析和改进过程产生的记录等。
评价过程中不仅会检查相关程序的实施记录,还会检查运维实施效果。
运维绩效要求运维公司确定运维绩效监测、分析与改进的程序和方法,包括监测的内容、统计和分析的方法和频次,目的是持续改进运维企业的运维能力。
通过以上六方面评估内容给出相应得分指数,不同得分指数对应不同的能力等级,共分六个等级。
对光伏电站运维的建议
直流控制器、逆变器通常十分可靠,可以使用多年。但是有时因设计不好,电子元器件经过长期运行可能会被损坏,雷击也可能导致元器件损坏。
要定期检查控制器、逆变器与其它设备的连线是否牢固,检查控制器、逆变器的接地连线是否牢固,按需要固紧;检查控制器、逆变器内电路板上的元器件有无虚焊现象、有无损坏元器件,按照需要进行焊接修复或更换。
防雷装置

夏季多雨水雷电,定期测量接地装置的接地电阻值是否满足设计要求;定期检查各设备部件与接地系统是否连接可靠,若出现连接不牢靠,必须要焊接牢固;在雷雨过后或雷雨季到来之前,检查方阵汇流盒以及各设备内安装的防雷保护器是否失效,并根据需要及时更换。
人员定期培训

培训工作首先是针对专业技术人员进行培训,针对运行维护管理存在的重点和难点问题,组织专业技术人员进行各种专题的内部培训工作,并将技术人员送出去进行系统的相关知识培训,提高专业技术人员的专业技能
对电站操作人员的培训也是必不可少的,这部分人员通常是当地选派的,由于当地人员文化水平较低,因此培训工作首先从最基础的电工基础知识讲起,并进行光伏电站的理论知识培训、特种作业培训、实际操作培训和电站操作规程的学习。
经过培训后,使其了解和掌握光伏发电系统的基本工作原理和各设备的功能,并要达到能够按要求进行电站的日常维护工作,具有能判断一般故障的产生原因并能解决的能力。
建立通畅的信息通道

设立专人负责与电站操作人员和设备厂家的联系工作。当电站出现故障时,操作人员能及时将问题提交给相关部门,同时也能在最短的时间内通知设备厂家和维修人员及时到现场进行修理。
光伏运维工程师证怎么考
培训课程主要包括8个部分,涉及政策原理、基础知识和专业技术等方面。
(一)光伏发电政策及趋势分析
(二)光伏发电系统概述
(三)光伏电站系统设计
(四)光伏电站的基础知识
(五)分布式光伏电站常见故障分析
(六)分布式光伏电站日常工作及案例分析
(七)光伏发电系统运维与检修管理
(八)分布式光伏产品和组件技术
报名方式
掌握电力基本知识并有意愿从事光伏电站运维相关工作的人员均可报名,培训学习和考核采用北极星学社平台。
考核方式
参加培训人员完成线上所有培训课程,经考试合格后,颁发“光伏电站运维高级经理”培训证书。培训考核采用在线方式,按统一组织考试。