我國(guó)光伏管理將步入信息化時(shí)代

這項(xiàng)研究成果具有在線實(shí)時(shí)對(duì)光伏電站進(jìn)行數(shù)字化監(jiān)測(cè)和對(duì)關(guān)鍵設(shè)備運(yùn)行效率、故障發(fā)生率等主要指標(biāo)進(jìn)行分析和評(píng)價(jià)的功能，是我國(guó)實(shí)現(xiàn)光伏電站數(shù)字化和智能化統(tǒng)一管理的首個(gè)技術(shù)平臺(tái)，該成果目前已經(jīng)在當(dāng)前世界最大規(guī)模的青海省格爾木光伏電站一期工程(20MWp)以及青海烏蘭(50MWp)和西藏桑日(10MWp)等光伏電站成功應(yīng)用。

“這項(xiàng)研究成果不僅可以為光伏電站一線建設(shè)者和生產(chǎn)者提供智能快捷的信息處理，還可以為企業(yè)和政府在項(xiàng)目管理和產(chǎn)業(yè)政策制定等方面提供最基礎(chǔ)的信息依據(jù)。”水電水利規(guī)劃設(shè)計(jì)總院常務(wù)副院長(zhǎng)、國(guó)家風(fēng)電信息管理中心主任王民浩表示。

有助于光伏電站快速信息處理

據(jù)了解，光伏電站智能化信息管理系統(tǒng)主要包括光伏電站生產(chǎn)運(yùn)行管理系統(tǒng)、光伏電站數(shù)據(jù)采集軟件、光伏電站標(biāo)識(shí)系統(tǒng)編碼軟件、光伏電站KKS編碼體系編制規(guī)則、光伏電站生產(chǎn)運(yùn)行指標(biāo)體系等。

黃河上游水電開發(fā)有限責(zé)任公司總經(jīng)理謝小平表示，當(dāng)前，我國(guó)大型光伏電站的特點(diǎn)是，占地面積大，組件、逆變器品類眾多，標(biāo)準(zhǔn)不一，產(chǎn)品質(zhì)量參差不齊，且光伏設(shè)備啟停不同于風(fēng)電和水電，需要更多的運(yùn)維人員。因此，光伏電站的快速信息處理和故障分析更顯重要。

“成果的應(yīng)用實(shí)踐證明，該系統(tǒng)可以遠(yuǎn)程監(jiān)視逆變器運(yùn)行狀態(tài)，進(jìn)行故障分析，通過(guò)顏色標(biāo)識(shí)、簡(jiǎn)單清晰分析追蹤故障原因。這個(gè)系統(tǒng)是光伏電站信息快速處理的有效工具，大大加快了電站的故障分析速度，方便運(yùn)行監(jiān)測(cè)人員快速定位故障，彌補(bǔ)了原有監(jiān)控系統(tǒng)的不足。同時(shí)提高了電站的綜合發(fā)電效率，保證電站的安全生產(chǎn)和標(biāo)準(zhǔn)化運(yùn)行，積累了大量經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)，有利于促進(jìn)電站進(jìn)一步優(yōu)化設(shè)計(jì)。”他說(shuō)。

優(yōu)化電站管理和科學(xué)運(yùn)行

王民浩表示，這項(xiàng)信息系統(tǒng)在光伏電站的實(shí)際應(yīng)用，將為光伏電站設(shè)計(jì)成果檢驗(yàn)、組件運(yùn)行效果分析、逆變器集中應(yīng)用評(píng)估等提供有益的參考數(shù)據(jù)和指標(biāo)，有助于推動(dòng)我國(guó)光伏電站的科學(xué)化、信息化和智能化管理。

據(jù)悉，以格爾木一期光伏電站應(yīng)用為例，在設(shè)計(jì)階段提出站址區(qū)8-11月總輻射量為2242 MJ/m2，系統(tǒng)綜合效率為79.3%，理論上網(wǎng)電量12163萬(wàn)kWh。通過(guò)信息系統(tǒng)實(shí)際監(jiān)測(cè)分析，該項(xiàng)目2012年8-11月實(shí)際年上網(wǎng)電量為11942萬(wàn)kWh，場(chǎng)址區(qū)總輻射量為2079MJ/m2，系統(tǒng)效率為79.4%。這就意味著，信息系統(tǒng)用數(shù)據(jù)“說(shuō)話”，證明電站實(shí)際太陽(yáng)能資源級(jí)別以及運(yùn)行效率與工程設(shè)計(jì)基本一致。

“一方面，信息系統(tǒng)驗(yàn)證了格爾木電站工程設(shè)計(jì)的可靠性、可信性。另一方面，對(duì)于系統(tǒng)監(jiān)測(cè)分析的電站實(shí)際運(yùn)行與設(shè)計(jì)之初不一致的地方，還可以對(duì)設(shè)計(jì)方法乃至設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行復(fù)核和修訂，以進(jìn)一步提高光伏電站的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)和設(shè)計(jì)水平。”王民浩說(shuō)。

光伏電池組件品質(zhì)是光伏電站發(fā)電能力的根本保證，智能化信息系統(tǒng)在格爾木光伏一期電站對(duì)不同廠商制造的9種多晶硅電池組件進(jìn)行分析后還發(fā)現(xiàn)，多晶硅組件發(fā)電能力產(chǎn)生差異的一個(gè)重要原因是，組件的特性與逆變器的配合有很大差異。因此，針對(duì)出現(xiàn)的這個(gè)問(wèn)題，水規(guī)總院目前已經(jīng)組織開展專題研究，用于指導(dǎo)光伏電站的優(yōu)化設(shè)計(jì)。

      息系統(tǒng)還有助于逆變器的集中應(yīng)用評(píng)估。智能化信息系統(tǒng)對(duì)格爾木光伏電站9種型號(hào)的500kW逆變器運(yùn)行狀況進(jìn)行分析評(píng)估，整體來(lái)看逆變器平均轉(zhuǎn)換效率處于96.41%的較好水平，達(dá)到了可行性研究設(shè)計(jì)階段要求逆變器在額定功率下轉(zhuǎn)換效率不低于95%的要求。

除此之外，業(yè)內(nèi)專家分析認(rèn)為，該系統(tǒng)有利于實(shí)現(xiàn)光伏電站的數(shù)據(jù)挖掘和分析，為具體工作決策和部門工作計(jì)劃提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù);優(yōu)化光伏發(fā)電企業(yè)業(yè)務(wù)流程并提高企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力;規(guī)范技術(shù)處理過(guò)程;有效區(qū)分了光伏項(xiàng)目和系統(tǒng)運(yùn)行的邊界條件等。

推動(dòng)光伏行業(yè)良性健康發(fā)展

我國(guó)可再生能源“十二五規(guī)劃”提出，2015年全國(guó)太陽(yáng)能發(fā)電裝機(jī)將達(dá)21GW。但不容忽視的是，近年來(lái)，雖然我國(guó)光伏產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅速，但光伏電站建設(shè)和運(yùn)營(yíng)等標(biāo)準(zhǔn)基本空白，目前行業(yè)內(nèi)仍然是以“裝機(jī)”多少論英雄。

不久前，國(guó)家能源局發(fā)布了“關(guān)于可再生能源發(fā)電工程質(zhì)量監(jiān)督體系方案”，文件稱將組建國(guó)家可再生能源發(fā)電工程質(zhì)量監(jiān)督總站，其目的是完善水電、風(fēng)電、太陽(yáng)能等可再生能源發(fā)電工程建設(shè)存在的監(jiān)督空缺，強(qiáng)化能源行業(yè)的工程質(zhì)量監(jiān)管。其中突出強(qiáng)調(diào)，太陽(yáng)能產(chǎn)業(yè)發(fā)展剛剛起步，今后將重點(diǎn)通過(guò)現(xiàn)代信息化手段，加強(qiáng)對(duì)行業(yè)健康發(fā)展的有效引導(dǎo)。

王民浩表示，可再生能源發(fā)電工程質(zhì)量監(jiān)督總站設(shè)于水規(guī)總院，水規(guī)總院將加強(qiáng)可再生能源工程質(zhì)量監(jiān)督具體操作規(guī)章制度的研究，此次發(fā)布的光伏電站智能化信息管理系統(tǒng)，將是強(qiáng)化光伏行業(yè)質(zhì)量監(jiān)管導(dǎo)向的一個(gè)重要手段。“通過(guò)實(shí)踐檢驗(yàn)對(duì)各光伏電池組件的發(fā)電效率進(jìn)行準(zhǔn)確評(píng)估，逐步形成光伏組件優(yōu)勝劣汰的良性競(jìng)爭(zhēng)機(jī)制，今后，光伏組件等產(chǎn)品的優(yōu)勝劣汰，不是簡(jiǎn)單的靠市場(chǎng)口碑，而是有明確的、公開的數(shù)據(jù)作為衡量標(biāo)準(zhǔn)。數(shù)據(jù)將定期對(duì)外界公布，真正通過(guò)信息化促進(jìn)光伏產(chǎn)業(yè)的健康良性發(fā)展。”他說(shuō)。

國(guó)家能源局新能源與可再生能源司相關(guān)負(fù)責(zé)人也表示，光伏電站智能化信息管理系統(tǒng)有利于行業(yè)的信息統(tǒng)計(jì)和報(bào)送工作，把量化的數(shù)據(jù)變成標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)于下一步光伏行業(yè)政策的制定和引導(dǎo)，都是非常重要的參考指標(biāo)。

此外，風(fēng)電產(chǎn)業(yè)經(jīng)過(guò)多年的發(fā)展，借助資源普查和專業(yè)的現(xiàn)場(chǎng)測(cè)風(fēng)等手段已基本摸清我國(guó)風(fēng)能資源的分布。而太陽(yáng)能資源調(diào)查目前全國(guó)尚無(wú)統(tǒng)一和標(biāo)準(zhǔn)的測(cè)光設(shè)備和方法，資源評(píng)價(jià)方面還有一定局限性。該信息系統(tǒng)今后大規(guī)模應(yīng)用于全國(guó)光伏電站(包括分布式電站)，將有助于建立覆蓋全國(guó)的太陽(yáng)能資源信息網(wǎng)絡(luò)，監(jiān)測(cè)太陽(yáng)能資源的等級(jí)劃分和分布，實(shí)現(xiàn)資源信息化管理。