◎文/羅燕

一、引言

由于光伏電站前期投入成本較高， 為了獲得比較合理的IRR（內(nèi)部收益率），保障電費(fèi)收入的穩(wěn)定性，海外電站一般設(shè)在運(yùn)營風(fēng)險較低、經(jīng)濟(jì)環(huán)境比較成熟的國家。 澳大利亞是一個經(jīng)濟(jì)高度發(fā)達(dá)的國家， 光照資源排名世界第一，80%以上的地面光照強(qiáng)度超過2000 千瓦/平方/小時，太陽能發(fā)電市場潛力巨大。 澳洲項(xiàng)目雖然擁有優(yōu)越的自然資源基礎(chǔ)和完善的政策支持， 但其運(yùn)營中遇到的問題也是海外電站運(yùn)營過程中普遍存在的情況。 南澳65MW 太陽項(xiàng)目由10 個電站構(gòu)成，于2018—2021 年陸續(xù)并網(wǎng)，分布在南澳洲皮里港、卡迪納、南丘、奧古斯塔港、邁珀隆加5 個城市。 本文深入分析當(dāng)前海外光伏電站運(yùn)維管理存在的問題， 并探討相關(guān)技術(shù)和管理手段的優(yōu)化策略，旨在提高光伏電站運(yùn)營管理水平，促進(jìn)可再生能源可持續(xù)發(fā)展。

二、海外光伏電站運(yùn)營管理存在的問題

（一）電網(wǎng)不穩(wěn)定及缺乏全面監(jiān)測和診斷技術(shù)

第一，電網(wǎng)不穩(wěn)定，產(chǎn)生額外費(fèi)用。 由于南澳發(fā)電量供需不匹配，會出現(xiàn)極端情況，2016 年曾出現(xiàn)大規(guī)模斷電（電網(wǎng)為了保護(hù)設(shè)備而不得不斷電）， 阿德萊德由于大面積斷電造成整個城市從下午到晚上都處于癱瘓狀態(tài)。 后來有調(diào)頻的需要，產(chǎn)生了澳洲能源監(jiān)管局，進(jìn)行電量調(diào)頻服務(wù)（FCAS）。如果電網(wǎng)越不穩(wěn)定，調(diào)頻頻率越高，F(xiàn)CAS 需求越高，F(xiàn)CAS 單價就會越高， 有時甚至達(dá)到普通電價標(biāo)準(zhǔn)。 第二，負(fù)電價全年時長占比較高。 南澳本州的風(fēng)能發(fā)電站及屋頂光伏（一般規(guī)模較小、不受澳洲電力市場監(jiān)管局監(jiān)控）裝機(jī)量幅增較大，導(dǎo)致供過于求。 第三，光伏電站的故障診斷能力有限。 光伏電站出現(xiàn)故障時，遠(yuǎn)程監(jiān)管系統(tǒng)通?？梢枣i定一定區(qū)域， 但具體故障診斷還要依靠人工經(jīng)驗(yàn)和規(guī)則推理，缺乏針對性和科學(xué)性，無法及時準(zhǔn)確定位并排除故障，從而影響光伏電站正常發(fā)電。

（二）維護(hù)成本高

第一，設(shè)備數(shù)量龐大。 光伏電站由光伏組件、逆變器、變壓器、支架等眾多設(shè)備組成，維護(hù)人員需要對每個設(shè)備進(jìn)行檢查和維護(hù)，費(fèi)用相對較高。 第二，設(shè)備維護(hù)頻次高。光伏電站設(shè)備需要在戶外長時間運(yùn)行，容易受氣候變化、環(huán)境條件等因素影響，設(shè)備容易損壞，維護(hù)頻次高，造成維護(hù)成本增加。 第三，設(shè)備維護(hù)難度大。 光伏電站設(shè)備大多安裝在高處或需要特殊操作才能檢查和維護(hù)， 需要專業(yè)人員進(jìn)行操作，而南澳人力成本較高。 第四，設(shè)備維修和更換費(fèi)用高。 一旦設(shè)備發(fā)生故障，維修費(fèi)用相對較高，特別是一些大型設(shè)備的維修費(fèi)用更是驚人。 第五，系統(tǒng)性維護(hù)成本高。 光伏電站設(shè)備需要進(jìn)行定期檢查和維護(hù)，而這些工作往往需要由專業(yè)維護(hù)公司承擔(dān)， 增加了系統(tǒng)性維護(hù)成本。

（三）風(fēng)險控制不足

第一，缺乏有效的風(fēng)險評估機(jī)制。 在光伏電站建設(shè)初期缺乏對潛在風(fēng)險系統(tǒng)性的評估和分析，也沒有建立健全的應(yīng)急預(yù)案，一旦發(fā)生突發(fā)情況，可能導(dǎo)致嚴(yán)重后果。如南澳其中一個6MW 項(xiàng)目因變壓器發(fā)生故障，導(dǎo)致當(dāng)月產(chǎn)生1/3 左右的發(fā)電量損失，EPC（工程總承包）方反饋零件采購需要8 周左右。第二，缺乏完善的維護(hù)計劃。光伏電站中的設(shè)備需要進(jìn)行定期維護(hù)和檢修， 以保證其正常運(yùn)轉(zhuǎn)，延長使用壽命。但是，很多光伏電站缺乏完善的維護(hù)計劃，導(dǎo)致設(shè)備維護(hù)和檢修工作無法有條不紊地進(jìn)行，從而增加了設(shè)備故障風(fēng)險。第三，缺乏專業(yè)的維護(hù)團(tuán)隊(duì)。光伏電站中的設(shè)備需要專業(yè)的團(tuán)隊(duì)進(jìn)行維修和維護(hù)，對于規(guī)模不大的海外光伏電站通常是外包給第三方運(yùn)維團(tuán)隊(duì)，導(dǎo)致設(shè)備故障得不到及時處理，進(jìn)一步加大了風(fēng)險。第四，缺乏外幣現(xiàn)金管理機(jī)制。由于海外光伏電站的電費(fèi)收入通常采用當(dāng)?shù)貛欧N結(jié)算， 由于其與投資貨幣人民幣存在一定的匯率波動，對項(xiàng)目投資回報產(chǎn)生一定的影響，因此存在匯兌風(fēng)險。

（四）缺乏創(chuàng)新性管理理念

第一，缺乏前瞻性管理思維。 光伏電站運(yùn)維管理的特點(diǎn)是需要長期穩(wěn)定運(yùn)行， 但在缺乏前瞻性管理思維的情況下， 運(yùn)維管理工作難以及時適應(yīng)市場變化和技術(shù)發(fā)展趨勢，導(dǎo)致光伏電站的運(yùn)行效率和經(jīng)濟(jì)效益較低。 第二，缺乏數(shù)據(jù)化運(yùn)維管理手段。 光伏電站運(yùn)維管理過程中需要處理大量數(shù)據(jù)， 例如電站發(fā)電量與光照情況的對應(yīng)關(guān)系、設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)、故障信息等。 但是，由于缺乏數(shù)據(jù)化運(yùn)維管理手段，運(yùn)維人員難以準(zhǔn)確分析和處理這些數(shù)據(jù)，也無法充分利用這些數(shù)據(jù)來指導(dǎo)運(yùn)維工作的開展。 第三，缺乏創(chuàng)新的管理方式。 傳統(tǒng)的運(yùn)維管理方式無法滿足光伏電站運(yùn)行的需求，例如，南澳負(fù)電價等一系列新情況的發(fā)生，需要探索新的運(yùn)維管理方式和技術(shù)，以提高光伏電站的運(yùn)行效率和經(jīng)濟(jì)效益。

三、海外光伏電站管理優(yōu)化策略

（一）結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化

在光伏電站設(shè)計階段， 要通過科學(xué)的結(jié)構(gòu)設(shè)計和優(yōu)化，合理布局電站光伏電池板，優(yōu)化電路設(shè)計、電源管理，使光伏電池板的安裝角度適宜， 能夠最大限度地吸收太陽能，提高發(fā)電效率。 同時，采用合理的結(jié)構(gòu)設(shè)計，減少光伏電站的維護(hù)和管理成本，提高電站的經(jīng)濟(jì)效益。

（二）運(yùn)營管理優(yōu)化

第一，建立完善的監(jiān)測系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)對電站運(yùn)行狀態(tài)的全面監(jiān)測和診斷，及時發(fā)現(xiàn)電站運(yùn)行中的問題，提高問題處理效率，減少維護(hù)成本。 南澳由于負(fù)電價一年出現(xiàn)周期較長，因此該項(xiàng)目安裝了遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)，當(dāng)電價低于負(fù)的綠證補(bǔ)貼電價時則自動斷電， 停止發(fā)電可減少負(fù)電價造成的損失。 此外，可以通過監(jiān)測數(shù)據(jù)的分析和處理，優(yōu)化電站運(yùn)行參數(shù)，進(jìn)一步提高電站的發(fā)電效率。 第二，采用智能化技術(shù)，對電站運(yùn)行過程進(jìn)行智能化管理。 例如，針對于南澳負(fù)電價情況， 通過一套搭建在儲能系統(tǒng)平臺的EMS 軟件，可以在電腦設(shè)定的電價范圍內(nèi)進(jìn)行充放電，例如負(fù)電價區(qū)域?qū)嵤┏潆?，電池在電網(wǎng)充電具有一定收益，可進(jìn)一步提升項(xiàng)目回報率。 第三， 采用外幣電費(fèi)現(xiàn)金管理。 首先，在一些國家，私營企業(yè)可以通過“非招標(biāo)提案”方式， 即私營開發(fā)商直接向政府提交開發(fā)特定基礎(chǔ)設(shè)施項(xiàng)目的提案， 其中包含開發(fā)商傾向的收款幣種和支付機(jī)制。 如若開發(fā)商能以“非招標(biāo)提案”的方式發(fā)起項(xiàng)目，則通常有機(jī)會和當(dāng)?shù)卣吞卦S協(xié)議進(jìn)行談判， 可要求當(dāng)?shù)卣闹Ц稁欧N中有一定比例的美元， 亦或要求支付條款做到“美元計價、本地幣支付”，以便穿透匯率風(fēng)險，實(shí)現(xiàn)規(guī)避匯率風(fēng)險的目標(biāo)。 其次，自然對沖（Natural hedge）是一種風(fēng)險管理策略， 即通過收支幣種頭寸和期限的匹配對資金進(jìn)行管理。 例如， 借入美元和本地幣雙幣種貸款， 建設(shè)期美元貸款用于支付項(xiàng)目建設(shè)成本中的美元部分，如光伏組建和逆變器的采購款，而運(yùn)營期可以通過簽署以本地幣計價的分包協(xié)議和供貨協(xié)議來實(shí)現(xiàn)項(xiàng)目收款幣種和支出幣種的匹配， 減少項(xiàng)目發(fā)起人承擔(dān)的匯率風(fēng)險的敞口和存續(xù)期。 最后，在項(xiàng)目公司層面，對于匯率風(fēng)險敞口凈額，融資行通常要求項(xiàng)目公司購買匯率遠(yuǎn)期、掉期、期權(quán)，以便把匯率風(fēng)險鎖定在一定的范圍內(nèi)。 第四，綠證交易價格的管理。 澳洲電價除了市場電價以外還有綠證補(bǔ)貼（1 張綠證/MWh），根據(jù)電站每月的發(fā)電量來注冊、獲得綠證，但是綠證價格是波動的，從2017 年的90 澳幣到2020 年的30 澳幣，再到2023 年的50 澳幣。 南澳用電量大戶、零售商或者是礦業(yè)公司，如果不購買相應(yīng)數(shù)量的綠證，政府將對其進(jìn)行罰款。 因此，南澳項(xiàng)目運(yùn)營者在留意到合適的綠證價格時， 通過擁有較多上述客戶資源的中介捆綁打包出售5000 張或以上的綠證 （出售5000 張或更多綠證單價更高）。 若價格偏低，運(yùn)營者會先持有綠證并觀察價格，等待價格合適時再出售。

（三）設(shè)備維護(hù)優(yōu)化

第一，制訂科學(xué)合理的維護(hù)計劃。 制訂科學(xué)合理的維護(hù)計劃是設(shè)備維護(hù)的基礎(chǔ)，要根據(jù)設(shè)備的使用壽命、環(huán)境條件和實(shí)際使用情況等制訂詳細(xì)的維護(hù)計劃， 并嚴(yán)格按照計劃進(jìn)行維護(hù)，確保設(shè)備正常運(yùn)行，延長壽命。 第二，設(shè)備在質(zhì)保期內(nèi)發(fā)生故障。 65MW 北面的項(xiàng)目由于無功補(bǔ)償設(shè)備故障導(dǎo)致并網(wǎng)前期僅有80%發(fā)電， 目前高壓柜及環(huán)網(wǎng)柜故障導(dǎo)致區(qū)域電網(wǎng)發(fā)生故障。 針對這類設(shè)備由EPC 采購、 尚在質(zhì)保期內(nèi)的故障或EPC 作為第三方運(yùn)維期間內(nèi)發(fā)生的故障引發(fā)的停電， 首先敦促EPC 盡快排除故障恢復(fù)正常發(fā)電， 同時可以根據(jù)EPC 合同約定的并網(wǎng)后兩年的PR（效能比）值來向EPC 追討賠償款。 第三，設(shè)備在質(zhì)保期外發(fā)生故障。 例如，卡迪納及奧古斯塔港項(xiàng)目均有變壓器漏油等情況， 應(yīng)盡快尋找合適分包商進(jìn)行檢查維修。 引入第三方維護(hù)服務(wù)可以有效降低設(shè)備維護(hù)成本，提高維護(hù)效率和質(zhì)量。 同時，第三方維護(hù)服務(wù)機(jī)構(gòu)通常具有更專業(yè)的技術(shù)和設(shè)備， 能夠?qū)﹄娬驹O(shè)備進(jìn)行更全面、更專業(yè)的維護(hù)。

（四）運(yùn)維管理流程優(yōu)化

第一，優(yōu)化維護(hù)計劃。 運(yùn)維管理流程的第一步是制訂維護(hù)計劃，光伏電站的維護(hù)計劃需要考慮日常巡檢、定期保養(yǎng)、設(shè)備更換等方面以及季節(jié)、氣候等因素的影響。 在制訂計劃時應(yīng)合理分配資源， 根據(jù)設(shè)備的實(shí)際情況和維護(hù)需求制訂時間表和計劃內(nèi)容。 第二， 優(yōu)化故障處理流程。 應(yīng)建立科學(xué)的故障報修機(jī)制， 及時響應(yīng)故障報修請求，并通過技術(shù)手段對故障進(jìn)行診斷和分析，快速、精準(zhǔn)地采取處理措施。 使用最新的設(shè)備，例如，采用具有熱成像攝像頭的無人機(jī)，快速檢測太陽能組件的工作狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)更高效地處理。 第三，優(yōu)化維護(hù)記錄管理。 可采用先進(jìn)的信息化手段，建立科學(xué)的維護(hù)記錄管理系統(tǒng)，對維護(hù)記錄進(jìn)行分類、歸檔和分析，為后續(xù)的維護(hù)工作提供有力的支持和依據(jù)。 第四，優(yōu)化保障措施。 應(yīng)根據(jù)光伏電站實(shí)際情況制訂科學(xué)的備件庫存計劃和備用設(shè)備配置方案，保證備件庫存和備用設(shè)備及時更新和完善。 同時，加強(qiáng)對備用電源的監(jiān)測和維護(hù)，確保備用電源始終處于良好狀態(tài)。第五，加強(qiáng)風(fēng)險控制。 通過制訂相應(yīng)的應(yīng)急預(yù)案，加強(qiáng)設(shè)備故障的預(yù)防和排查，建立完善的監(jiān)測和預(yù)警機(jī)制，提高光伏電站的抗風(fēng)險能力和可靠性。 第六，加強(qiáng)人才培養(yǎng)和管理。 應(yīng)建立完善的人才培養(yǎng)機(jī)制，加強(qiáng)對人才的培養(yǎng)和引進(jìn)，制訂科學(xué)的職業(yè)發(fā)展計劃和薪酬激勵機(jī)制，提高技術(shù)人員的積極性和創(chuàng)造性。

四、結(jié)語

總而言之，由于光伏電站的特殊性和復(fù)雜性，實(shí)際運(yùn)維管理工作仍然存在著一定的挑戰(zhàn)和困難， 因此需要進(jìn)一步加強(qiáng)研究和探索， 尋求更加科學(xué)和先進(jìn)的運(yùn)維管理方法，以推動海外光伏電站運(yùn)維管理不斷創(chuàng)新和發(fā)展。