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我國大規(guī)模建設(shè)光伏電站已有十多年的時(shí)間，光伏電站運(yùn)維是電站經(jīng)濟(jì)效益的掌控者，然而十多年來，電站運(yùn)維普遍沒有發(fā)揮出應(yīng)有的作用，幾乎仍停留在初級(jí)階段，這樣說并不是否定電站運(yùn)維團(tuán)隊(duì)和運(yùn)維人員的功績，相反電站運(yùn)維團(tuán)隊(duì)的工作越做越多，電站運(yùn)維人員也是越來越辛苦，只是這些繁多的工作并沒能顯著阻擋電站發(fā)電能力的下降，究其原因是電站運(yùn)維沒能抓住要害，所做的工作顧此失彼。

光伏電站的運(yùn)維現(xiàn)狀

光伏電站的經(jīng)濟(jì)效益來源于多發(fā)電，影響發(fā)電的因素除了天氣環(huán)境因素和電網(wǎng)限發(fā)外，就是設(shè)備因素，設(shè)備因素可以劃分為兩類，一類是光伏組件，一類是除光伏組件以外的其他各種設(shè)備，這兩類設(shè)備故障形式不同，對(duì)年發(fā)電量的影響也不同。

先談?wù)劤夥M件以外的其他各種設(shè)備，這些設(shè)備的特點(diǎn)是要么故障停運(yùn)了，要么完好運(yùn)行，很容易被發(fā)現(xiàn)，這類設(shè)備故障是按照設(shè)備作用范圍的大小全部影響發(fā)電，例如一臺(tái)箱變，如果故障停運(yùn)，就會(huì)使得該箱變下所有設(shè)備停運(yùn)，停運(yùn)期間電量損失頗大，但一臺(tái)箱變一旦故障停運(yùn)，就能立即被發(fā)現(xiàn)，全力搶修或更換，只不過一天到幾天時(shí)間，損失的發(fā)電量在全年的發(fā)電量中占比并不高。當(dāng)然，如果拖延對(duì)故障設(shè)備的搶修，會(huì)使電量損失變大，今天的光伏電站運(yùn)維在對(duì)付此類故障的處理方面已經(jīng)比較優(yōu)良，能夠做到及時(shí)發(fā)現(xiàn)故障，及時(shí)處理小故障，對(duì)大故障及時(shí)報(bào)修，快速響應(yīng)，做得好的運(yùn)維團(tuán)隊(duì)甚至已經(jīng)能夠自己動(dòng)手對(duì)一些設(shè)備較大故障進(jìn)行維修搶修，積極搶奪發(fā)電時(shí)間。

再談?wù)劰夥M件，光伏組件是電能的來源，一塊光伏組件功率不大，要達(dá)到一定容量規(guī)模，需要大批組件，例如一個(gè)50MWp的光伏電站就需要十幾到二十萬塊光伏組件，君不見一個(gè)稍大一點(diǎn)的光伏電站，漫山遍野都安裝著光伏組件，這么多光伏組件通過串并聯(lián)的方式運(yùn)行，它們的狀況決定著電站的發(fā)電效率，它們才是光伏電站發(fā)電量的關(guān)鍵。

光伏組件具有和其他設(shè)備不同性質(zhì)的故障形式：1、非直接故障性，光伏組件很少存在完全損壞的的現(xiàn)象，大多是高衰減低效率，仍能發(fā)電，但發(fā)電效率低下;2、牽連放大性，一塊光伏組件損壞或發(fā)電效率低下，在串并聯(lián)的作用下，會(huì)拖累整個(gè)組串，使整個(gè)組串發(fā)電功率下降，其發(fā)電損失遠(yuǎn)不止單塊組件的發(fā)電損失;3、隱秘性，絕大多數(shù)光伏組件效率已嚴(yán)重下降但外部并無表象，筆者用“低效光伏組件查找儀”在電站現(xiàn)場查找出的低效光伏組件大多如此，甚至一些發(fā)電功率已為“零”的組件，從外觀上也看不出絲毫異常，相反一些表面已損壞的光伏組件發(fā)電卻正常，筆者曾在陜西榆林一光伏電站中發(fā)現(xiàn)兩塊背板破裂和一塊被高壓鐵塔掉落螺絲擊碎表面玻璃的組件，用低效組件查找儀對(duì)其測量，發(fā)現(xiàn)它們發(fā)電功率仍正常。

由于光伏組件故障特點(diǎn)多為低效，光伏組件數(shù)量又太多，技術(shù)上不可能對(duì)每塊組件都做監(jiān)控，所以光伏組件問題很難被發(fā)現(xiàn)，這些問題組件便長期“潛伏”影響著發(fā)電，隨著電站運(yùn)行時(shí)間推移，電站中的低效組件會(huì)越來越多，電站的發(fā)電能力也會(huì)越來越低。

正是因?yàn)楣夥M件這種故障特性，容易使人們對(duì)它們的影響產(chǎn)生忽視，對(duì)于光伏電站的業(yè)主來說，他們可能看不到低效組件對(duì)發(fā)電的影響，他們能看到的只是主設(shè)備故障停運(yùn)所帶來的發(fā)電損失，對(duì)此他們很刺痛很認(rèn)真，一臺(tái)逆變器故障停運(yùn)幾天，要向運(yùn)維團(tuán)隊(duì)追責(zé)，而對(duì)于光伏組件的低效帶來的發(fā)電損失，卻很麻木。殊不知一定數(shù)量的低效光伏組件對(duì)全年發(fā)電量的損失更大，一個(gè)50MWp的光伏電站，一臺(tái)500kW的逆變器停運(yùn)一年那還得了?但全站低效光伏組件使發(fā)電功率損失0.5MW可能沒什么感覺，可發(fā)電功率損失0.5MW和一臺(tái)逆變器停用一年的損失是一樣的，而50Mwp的電站低效組件損失0.5MW那是太尋常了。

“華為智能光伏數(shù)智運(yùn)維1.0解決方案”

應(yīng)運(yùn)而生

近日，華為正式推出“華為智能光伏數(shù)智運(yùn)維1.0”解決方案，基于數(shù)字化、智能化技術(shù)，涵蓋智能融合診斷、光伏電站改造、AI輔助運(yùn)營、人才培養(yǎng)四個(gè)方面，為光伏電站提供從規(guī)劃、建設(shè)、維護(hù)、優(yōu)化到運(yùn)營的全生命周期的全方位服務(wù)。

在智能融合診斷方面，華為智能光伏聯(lián)合尚特杰電力科技有限公司推出全球首創(chuàng)智能IV&CV融合診斷解決方案，由“表”及“里”全面檢查，實(shí)現(xiàn)組串故障精準(zhǔn)識(shí)別，全量檢測效率提升90%，打造更精細(xì)、更智能、更高效的運(yùn)維，顛覆傳統(tǒng)人工巡檢，大幅提升電站運(yùn)維效率，引領(lǐng)光伏運(yùn)維進(jìn)入AI應(yīng)用新時(shí)代。

光伏電站改造方面，華為智能光伏運(yùn)用智能組串式技術(shù)改造、免匯流箱&箱變改造等技術(shù)，可以實(shí)現(xiàn)更多MPPT，更少損耗，SCR≥ 1.1 滿載運(yùn)行，有效提升發(fā)電量。

AI輔助運(yùn)營方面，華為智能光伏打通線上和線下，規(guī)范運(yùn)維，防患未然，構(gòu)建安全運(yùn)行的儲(chǔ)能電站。人才培養(yǎng)方面，華為智能光伏提供技術(shù)培訓(xùn)、認(rèn)證培訓(xùn)、管理全方位培訓(xùn)，助力光伏產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展。

華為數(shù)字能源技術(shù)有限公司中國區(qū)總裁周建軍在活動(dòng)中表示，華為將通過“創(chuàng)新引領(lǐng)，以質(zhì)取勝”，繼續(xù)讓華為數(shù)字能源成為行業(yè)高質(zhì)量代名詞，打造全面智能的數(shù)字化運(yùn)維工具和平臺(tái)，為客戶伙伴構(gòu)建高質(zhì)量的服務(wù)體系，提供25年全生命周期的價(jià)值守護(hù)，讓每一個(gè)運(yùn)維人成為發(fā)電企業(yè)的關(guān)鍵價(jià)值創(chuàng)造者。

數(shù)智化創(chuàng)新實(shí)踐驅(qū)動(dòng)

實(shí)現(xiàn)電站更高運(yùn)維收益

面對(duì)大型地面電站，上站難度大，長期值守難，缺乏數(shù)字化工具效率低下，大顆粒監(jiān)控存在安全隱患等挑戰(zhàn)，利用高可靠產(chǎn)品和智能化工具，構(gòu)建高可用度、高效運(yùn)維、高效發(fā)電和高安全性的“四高”光儲(chǔ)電站，成為可靠運(yùn)維的重要保障。

大唐青海郎清光伏電站位于青海省海南州共和縣光伏產(chǎn)業(yè)園區(qū)，場地屬半荒漠退化草場，平均海拔3000米，共有千余臺(tái)華為組串式逆變器，電站直流側(cè)組件裝機(jī)容量300MW。該項(xiàng)目的運(yùn)維工作存在兩大挑戰(zhàn)，一方面是電站組件數(shù)量眾多，定位困難，另一方面是傳統(tǒng)人工巡檢成本高、效率低、全量檢測周期過長。

對(duì)此，華為智能光伏通過IV&CV算法交叉驗(yàn)證，實(shí)現(xiàn)組件級(jí)故障定位準(zhǔn)確率高達(dá)96%以上。同時(shí)項(xiàng)目收益明顯，全量檢測效率提升90%。

該項(xiàng)目基于1+8+N架構(gòu)搭建建設(shè)體系。圍繞1個(gè)智能運(yùn)檢全場景三維數(shù)字化平臺(tái)，8個(gè)智能化系統(tǒng)服務(wù)，包括監(jiān)控、巡檢、IV診斷、電量交易輔助、數(shù)據(jù)分析、清掃、5G傳輸、安防管控在內(nèi)的8個(gè)智能系統(tǒng)和N個(gè)智能應(yīng)用建設(shè)思路，包括狀態(tài)監(jiān)測、自動(dòng)巡檢、主動(dòng)預(yù)警、檢修決策、智能聯(lián)動(dòng)、作業(yè)管控等。

智能光伏未來空間

隨著新能源開發(fā)建設(shè)逐步走向風(fēng)光儲(chǔ)一體化、源網(wǎng)荷儲(chǔ)一體化的發(fā)展軌道，電站的運(yùn)維也正在向“多能協(xié)同”邁進(jìn)。

多樣化的電站集成后，各類安全風(fēng)險(xiǎn)防范難度更大，需通過合理配置不同電源類型，研究電力系統(tǒng)源網(wǎng)荷儲(chǔ)各環(huán)節(jié)的安全共治機(jī)制，探索新型電力系統(tǒng)安全治理手段。“多能互補(bǔ)電站的運(yùn)維管理，需依靠技術(shù)進(jìn)步、提高效率提高、降低成本，運(yùn)維團(tuán)隊(duì)需具備各類電站運(yùn)維能力且有整合協(xié)同的平臺(tái)和機(jī)制，對(duì)運(yùn)維服務(wù)內(nèi)容和模式有更高要求。”

最近十年間行業(yè)不斷創(chuàng)新，光伏發(fā)電已經(jīng)進(jìn)入平價(jià)上網(wǎng)的時(shí)代。未來，智能光伏會(huì)在三個(gè)方面進(jìn)一步創(chuàng)新，推動(dòng)光伏發(fā)電成為新型電力系統(tǒng)的主力能源：

一是光伏與儲(chǔ)能真正的融合及統(tǒng)一調(diào)度管理，光伏電站具備傳統(tǒng)發(fā)電機(jī)的能力，成為一個(gè)智能光伏發(fā)電機(jī)，克服間歇性、波動(dòng)性的缺陷，真正支撐電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行。

二是AI技術(shù)應(yīng)用。系統(tǒng)自行調(diào)節(jié)發(fā)電、儲(chǔ)電、用電等模式，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)最優(yōu)化運(yùn)行，進(jìn)一步降低發(fā)電成本和用電成本。

三是智能化管理和運(yùn)維。智能光伏能夠?qū)崿F(xiàn)精細(xì)化、智能化管理，減少人工投入。比如一個(gè)100MW的電站，面積相當(dāng)于100多個(gè)足球場大小，只是巡檢電站里的組件，原來人工需要2個(gè)月才能完成，在智能光伏電站，只需要鼠標(biāo)輕輕一點(diǎn)，20分鐘就能完成全部組件的檢測。

碳中和帶來巨大的發(fā)展機(jī)遇，未來30-40年將是風(fēng)電和光伏加速倍增的戰(zhàn)略機(jī)遇期。據(jù)有關(guān)機(jī)構(gòu)預(yù)測，要實(shí)現(xiàn)“碳達(dá)峰、碳中和”，2030年和2060年風(fēng)電、光伏裝機(jī)大概分別要達(dá)到16億千瓦和50億千瓦，智能光伏未來市場空間巨大。

原標(biāo)題：運(yùn)維跟不上時(shí)代，光伏電站效果打“折扣”，華為新方案送“春風(fēng)”