董 強

（廣東水電二局股份有限公司北方運維分公司，新疆維吾爾自治區(qū) 烏魯木齊 830000）

在我國光伏電站裝機容量不斷提升的形勢下，現(xiàn)階段光伏電站運營維護已經(jīng)成為其重點工作內(nèi)容，保證光伏資產(chǎn)的保值與增值、做好光伏電站的有效監(jiān)控、系統(tǒng)效能分析、系統(tǒng)匹配優(yōu)化以及故障快速解決等工作，是當前光伏電站運維管理工作中的重點內(nèi)容，不斷提升運維管理工作效率，降低運維成本，并提升光伏電站發(fā)電效率，能夠促進光伏電站市場核心競爭力提高。為此，需要結(jié)合光伏電站的建設(shè)實際情況，對運維與增值管理措施進行優(yōu)化，采用更加科學的運維與增值管理措施。

1 光伏電站運維管理簡要分析

光伏電站運維是確保光伏電站安全運行的基礎(chǔ)，需要采用科學的評估、預防性維護、周期性維護以及定期的設(shè)備性能檢測等方式，實現(xiàn)經(jīng)濟有效地對光伏電站管理，保證光伏電站能夠安全、穩(wěn)定以及高效運行，從而確保投資者的收益與回報，是光伏電站交易以及融資的重要前提。在全球光伏產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展的背景下，光伏電站建設(shè)過程中的質(zhì)量問題以及安全問題等頻繁發(fā)生，許多光伏發(fā)電站都在面臨著運維管理難題，包括光伏電站設(shè)計存在缺陷、設(shè)備質(zhì)量存在問題以及施工建設(shè)不夠規(guī)范等，都對光伏電站運維管理工作產(chǎn)生很大影響。我國光伏電站建設(shè)發(fā)展速度較快，在國家政策的大力補貼下光伏產(chǎn)業(yè)得以快速發(fā)展，但是也出現(xiàn)了工程建設(shè)周期較短、建設(shè)質(zhì)量較差等問題，導致光伏電站的質(zhì)量以及運行安全性受到很大負面影響；光伏電站設(shè)計考慮不夠全面、采用質(zhì)量較差的設(shè)備、施工人員技術(shù)水平不足以及施工時間較短等問題，導致光伏電站頻繁發(fā)生事故問題，如果光伏電站沒有得到科學的管控，勢必會產(chǎn)生更為嚴重的問題，對光伏電站項目的投資收益以及運行安全等十分不利，為此光伏電站需要作為運維以及增值管理工作，確保光伏電站整體建設(shè)質(zhì)量，從而推動我國光伏發(fā)電產(chǎn)業(yè)發(fā)展。

2 當前光伏電站運維管理存在主要問題分析

當前我國正處于光伏電站建設(shè)高速發(fā)展階段，多項大型光伏電站項目相繼開始建設(shè)，但是結(jié)合部分光伏電站的建設(shè)實際情況來看，雖然對前期建設(shè)質(zhì)量的重視程度不斷提升，但是存在著忽略后期運維管理工作的問題，特別是在設(shè)計、施工等環(huán)節(jié)，沒有全面考慮到光伏電站的運維需求，缺乏光伏電站運維措施與經(jīng)驗?，F(xiàn)階段，部分光伏電站在運維管理工作中還存在著如下問題：

（1）部分光伏電站在安全管理方面存在著嚴重的問題，從業(yè)人員專業(yè)性較差，沒有進行專業(yè)的職業(yè)技能培訓與指導，缺乏完善的安全意識，且沒有落實有效的安全監(jiān)督管理工作，在該條件下導致光伏電站安全問題頻繁發(fā)生。光伏電站對于運行安全性具有較高的要求，需要保證光伏電站運行過程安全性，但是當前安全運維管理工作卻沒有得到充分的重視。

（2）在部分光伏電站運維工作中，一些管理人員缺乏管理經(jīng)驗，且不具有專業(yè)的光伏電站管理能力，采用的管理模式不符合光伏電站的實際情況，運維方法缺少科學依據(jù)，專業(yè)能力不滿足光伏電站的運維實際需求，從而導致光伏電站運維管理工作存在較多的漏洞，是引起安全問題的主要因素。管理人員的專業(yè)能力，是保障光伏電站運維工作的基礎(chǔ)，但是當前部分管理人員的專業(yè)水平不高，在運維管理工作中缺乏科學依據(jù)，需要進一步強化管理人員專業(yè)水平。

（3）結(jié)合當前光伏電站的實際情況來看，尚未構(gòu)建統(tǒng)一的標準、技術(shù)以及規(guī)范支持，光伏電站建設(shè)整體缺乏標準化的體系作為基礎(chǔ)，在不具有規(guī)范、標準的體系背景下，光伏電站運維管理工作就難以高效化開展。

（4）光伏電站在運維管理工作中，缺乏有效的預測方式，光伏電站運維效果預期難以得到有效評價，從而導致光伏電站管理工作出現(xiàn)問題，運維管理工作質(zhì)量在不具有科學評估的情況下，工作質(zhì)量無法得到保障，是引起運維管理工作缺陷的主要因素。

（5）光伏電站運維管理工作具有特殊性，為了保障光伏電站運維安全，需要采用預防性運維管理措施，但是當前許多光伏電站在預防性管理措施方面缺乏應用，光伏電站的運維管理工作一般發(fā)生在設(shè)備故障后，沒有采用科學的事前預防管理方法，光伏電站運維管理缺乏主動性，從而導致光伏電站安全問題以及設(shè)備故障問題等頻繁發(fā)生，嚴重影響光伏電站運行質(zhì)量，需要在運維管理工作中落實預防性維護管理模式。

3 光伏電站運維與增值管理的有效措施分析

通過上文分析可以看出，運維與增值管理對于光伏電站建設(shè)具有重要作用，所以需要采用科學的運維管理措施，保證光伏電站安全、穩(wěn)定且高效地運行。但是當前許多光伏電站在運維與增值管理工作中都存在著一定問題，導致光伏電站的管理工作需求無法得到滿足，需要采用更加科學有效的措施，做好光伏電站運維與增值管理優(yōu)化工作。因此，結(jié)合相關(guān)實踐經(jīng)驗，本文提出一站式運維與增值管理方法，具體應用方式包括如下幾項：

3.1 一站式運維與增值管理方式

現(xiàn)階段我國光伏電站存在著系統(tǒng)安裝布置分散、系統(tǒng)發(fā)電能效較低、故障解決效率較差以及運維方式不夠合理等問題，為了能夠促進光伏電站管理工作質(zhì)量提高，需要將上述問題全部解決。一站式遠程光伏電站運維管理監(jiān)控系統(tǒng)，具有能效分析、組件工作狀態(tài)監(jiān)測、組串與逆變器匹配性監(jiān)測、組件清潔度監(jiān)測、故障預警與原因分析、系統(tǒng)匹配性分析以及運維工作記錄等多項功能，通過無線數(shù)據(jù)傳輸實現(xiàn)遠程監(jiān)控目標，能夠及時向運維管理人員反饋真實、直觀且有效的系統(tǒng)信息與運維需求指令，從而實現(xiàn)光伏發(fā)電站的保值和增值。一站式運維與增值管理方式的具體內(nèi)容如下表1所示。

表1 一站式運維與增值管理模式主要內(nèi)容

3.2 組件表面清潔度評估

灰塵、鳥糞以及油污等會覆蓋在光伏電站機組組件表面，從而導致光照被遮擋，對光伏電站的發(fā)電效率會產(chǎn)生很大負面影響。例如，北方地區(qū)較為干旱且降雨較少，風沙較大，若不具有高效的清潔措施，光伏電站的發(fā)電效率則會快速下降，甚至會下降到常規(guī)50%左右，導致光伏電站的利用價值被嚴重影響。因此，需要做好光伏電站組件清潔度評估工作，為運維管理人員提供光伏電站組件的實際清潔度，確保運維人員能夠依據(jù)實際情況開展組件清潔工作?，F(xiàn)階段，對于光伏組件的清潔度評價工作，基本上依靠人工觀察，無法有效評價灰塵、油污等光伏電站組件表面附著物對發(fā)電效率的影響程度，同時也難以合理安排光伏組件的清潔工作；在考慮到清潔工作成本與提升發(fā)電帶來的收益比較情況下，設(shè)置清潔度等級（0～100%），工作人員能夠按照光伏電站所處地區(qū)的特點以及實際需求，設(shè)置最佳的清潔度臨界點作為運維需求警告指標。光伏電站組件表面清潔度評價系統(tǒng)，包括溫度傳感器、電壓傳感器、電流傳感器、環(huán)境監(jiān)測設(shè)備、光伏數(shù)據(jù)處理設(shè)備、運維管理中心以及通信電纜等，光伏數(shù)據(jù)處理設(shè)備利用螺栓固定在光伏電站組件下方的支座中，光伏數(shù)據(jù)處理設(shè)備內(nèi)部安裝開關(guān)電源、交換機以及光伏數(shù)據(jù)處理設(shè)備；環(huán)境監(jiān)測設(shè)備安裝在光伏電站內(nèi)空曠且沒有遮擋的專用支座中，環(huán)境監(jiān)測設(shè)備包括光照、風速、溫度以及濕度等傳感器，溫度傳感器、電壓傳感器以及電流傳感器固定在光伏電站組件的背板中；光伏數(shù)據(jù)處理設(shè)備中的開關(guān)電源利用導線對環(huán)境監(jiān)測設(shè)備和數(shù)據(jù)處理設(shè)備供電，環(huán)境監(jiān)測設(shè)備、溫度傳感器以及電壓傳感器等采集到的信息利用RS 485屏蔽雙絞線傳輸?shù)焦夥鼣?shù)據(jù)處理器中，光伏數(shù)據(jù)處理設(shè)備將數(shù)據(jù)進行集中分析與處理，通過交換機轉(zhuǎn)換后利用單模式光纖將信息傳輸?shù)竭\維管理中心。

通過采用該系統(tǒng)，能夠代替大部分人工巡檢工作，有效降低光伏電站運維成本，并通過高精度傳感器技術(shù)的支持，能夠?qū)崿F(xiàn)對光伏電站組件電壓、電流以及溫度等信息的監(jiān)測，對比光伏組件的實際輸出功率和理想輸出功率，利用智能數(shù)據(jù)處理器進行處理與分析，向用戶終端運維管理中心反饋實時的光伏組件清潔度情況，從而依據(jù)實際情況實現(xiàn)指令輸送。

3.3 組件匹配性分析

因為光伏逆變器一般采用MPPT最大功率點的跟蹤控制方式，光伏電站同一個逆變器直流端口并聯(lián)的光伏組串電壓具有偏差，組串工作電壓之間存在相互影響，各個組串難以跟蹤到最大功率點，從而導致輸出功率降低，各組串無法實現(xiàn)最大功率跟蹤的目的。在運維管理中心內(nèi)，設(shè)置光伏組串電壓偏差監(jiān)控功能，能夠智能化分析組串電壓偏差代銷，并確定問題組串的編號，若某個組串和平均值偏差超過規(guī)范，就會向運維人員發(fā)出警告提醒，能夠幫助運維人員及時發(fā)現(xiàn)并解決故障問題，從而能夠提升光伏電站輸出效率。

3.4 光伏電站效率分析

影響光伏電站發(fā)電量的關(guān)鍵因素較多，具體因素如下表2所示。

表2 影響光伏電站發(fā)電能量的主要因素

光伏電站運維管理中心，能夠?qū)崟r監(jiān)測光伏工作狀態(tài)，對比實際值與理論值的偏差，對產(chǎn)生偏差的因素進行分析，判斷其是否處于可接受的正常范圍中，如果某一個影響因素超出了可接受范圍，監(jiān)控系統(tǒng)就能夠發(fā)出警告提醒，及時通知運維管理人員，且提示可能存在的問題以及問題發(fā)生的具體位置。

3.5 不同安裝模式對比分析

運維管理中心能夠?qū)Χ鄠€不同區(qū)域的光伏電站進行監(jiān)控，每個電站的安裝模式、地理環(huán)境以及系統(tǒng)配置等存在一定差異。運維管理中心能夠?qū)⒏鞴夥娬镜倪\維數(shù)據(jù)進行對比，如果存在偏差將會對其進行分析，從而得到產(chǎn)生偏差的主要原因，總結(jié)最優(yōu)的系統(tǒng)配置、系統(tǒng)安裝方式以及運維管理模式，構(gòu)成最終的評估報告，將其作為光伏電站運維、系統(tǒng)優(yōu)化以及后續(xù)光伏項目的開發(fā)依據(jù)。

光伏運維管理中心中具有大數(shù)據(jù)存儲服務器，存儲光伏設(shè)備運行狀態(tài)數(shù)據(jù)以及運維管理數(shù)據(jù)，包括電壓、電流以及功率等參數(shù)；系統(tǒng)配置查詢與評估功能，管理人員能夠隨時調(diào)取任何時間段的歷史數(shù)據(jù)，通過和歷史數(shù)據(jù)的對比，將修正后的報告反饋給運維管理人員，管理人員能夠直觀地了解到光伏電站的實際情況，以報告作為依據(jù)進行光伏發(fā)電站的運維管理系統(tǒng)優(yōu)化。

4 一站式光伏電站運維及增值管理模式的價值分析

通過對光伏電站能效優(yōu)化方法、運維管理策略的理論方法分析，構(gòu)建多種光伏電站運行模式實驗平臺，從而得到最佳的系統(tǒng)優(yōu)化方法與運維方式。光伏電站運維中心能夠管理投資者自身持有的光伏電站，也可以代理管理其他業(yè)主委托管理的光伏電站，對管理的全部光伏電站采用一站式運維管理方式，結(jié)合在管理工作中積累的經(jīng)驗以及運維工作報告，編制光伏電站運維管理規(guī)范體系，將其作為運維管理人員的培訓依據(jù)。通過采用一站式運維與增值管理方式，能夠全面提高光伏電站運維管理工作質(zhì)量，從而促進光伏電站增值，提升光伏電站投資收益回報率，在光伏電站運維管理工作中具有重要的價值，能夠全面提升光伏電站運維管理工作質(zhì)量，由此可以證明一站式運維管理模式具有良好的效果，可以在光伏電站管理中推廣使用。

5 結(jié)束語

文章簡要闡述了光伏電站運維工作的基本內(nèi)涵，并對當前光伏電站運維管理工作中存在的主要問題進行分析，最后提出多項能夠促進光伏電站運維管理工作質(zhì)量提升的措施，希望能夠?qū)ο嚓P(guān)光伏電站運維管理工作起到一定的借鑒和幫助作用，不斷提高運維與增值管理水平。