我國光伏管理將步入信息化時代

這項研究成果具有在線實時對光伏電站進行數(shù)字化監(jiān)測和對關(guān)鍵設(shè)備運行效率、故障發(fā)生率等主要指標進行分析和評價的功能，是我國實現(xiàn)光伏電站數(shù)字化和智能化統(tǒng)一管理的首個技術(shù)平臺，該成果目前已經(jīng)在當前世界最大規(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)計總院常務(wù)副院長、國家風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)運行管理系統(tǒng)、光伏電站數(shù)據(jù)采集軟件、光伏電站標識系統(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)運行指標體系等。

黃河上游水電開發(fā)有限責任公司總經(jīng)理謝小平表示，當前，我國大型光伏電站的特點是，占地面積大，組件、逆變器品類眾多，標準不一，產(chǎn)品質(zhì)量參差不齊，且光伏設(shè)備啟停不同于風電和水電，需要更多的運維人員。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)用實踐證明，該系統(tǒng)可以遠程監(jiān)視逆變器運行狀態(tài)，進行故障分析，通過顏色標識、簡單清晰分析追蹤故障原因。這個系統(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，方便運行監(jiān)測人員快速定位故障，彌補了原有監(jiān)控系統(tǒng)的不足。同時提高了電站的綜合發(fā)電效率，保證電站的安全生產(chǎn)和標準化運行，積累了大量經(jīng)驗數(shù)據(jù)，有利于促進電站進一步優(yōu)化設(shè)計。”他說。

優(yōu)化電站管理和科學運行

王民浩表示，這項信息系統(tǒng)在光伏電站的實際應(yīng)用，將為光伏電站設(shè)計成果檢驗、組件運行效果分析、逆變器集中應(yīng)用評估等提供有益的參考數(shù)據(jù)和指標，有助于推動我國光伏電站的科學化、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kWh。通過信息系統(tǒng)實際監(jiān)測分析，該項目2012年8-11月實際年上網(wǎng)電量為11942萬kWh，場址區(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)“說話”，證明電站實際太陽能資源級別以及運行效率與工程設(shè)計基本一致。

“一方面，信息系統(tǒng)驗證了格爾木電站工程設(shè)計的可靠性、可信性。另一方面，對于系統(tǒng)監(jiān)測分析的電站實際運行與設(shè)計之初不一致的地方，還可以對設(shè)計方法乃至設(shè)計標準進行復核和修訂，以進一步提高光伏電站的設(shè)計標準和設(shè)計水平。”王民浩說。

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不同廠商制造的9種多晶硅電池組件進行分析后還發(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，針對出現(xiàn)的這個問題，水規(guī)總院目前已經(jīng)組織開展專題研究，用于指導光伏電站的優(yōu)化設(shè)計。

      息系統(tǒng)還有助于逆變器的集中應(yīng)用評估。智能化信息系統(tǒng)對格爾木光伏電站9種型號的500kW逆變器運行狀況進行分析評估，整體來看逆變器平均轉(zhuǎn)換效率處于96.41%的較好水平，達到了可行性研究設(shè)計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)專家分析認為，該系統(tǒng)有利于實現(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)競爭力;規(guī)范技術(shù)處理過程;有效區(qū)分了光伏項目和系統(tǒng)運行的邊界條件等。

推動光伏行業(yè)良性健康發(fā)展

我國可再生能源“十二五規(guī)劃”提出，2015年全國太陽能發(fā)電裝機將達21GW。但不容忽視的是，近年來，雖然我國光伏產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅速，但光伏電站建設(shè)和運營等標準基本空白，目前行業(yè)內(nèi)仍然是以“裝機”多少論英雄。

不久前，國家能源局發(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、風電、太陽能等可再生能源發(fā)電工程建設(shè)存在的監(jiān)督空缺，強化能源行業(yè)的工程質(zhì)量監(jiān)管。其中突出強調(diào)，太陽能產(chǎn)業(yè)發(fā)展剛剛起步，今后將重點通過現(xiàn)代信息化手段，加強對行業(yè)健康發(fā)展的有效引導。

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)，將是強化光伏行業(yè)質(zhì)量監(jiān)管導向的一個重要手段。“通過實踐檢驗對各光伏電池組件的發(fā)電效率進行準確評估，逐步形成光伏組件優(yōu)勝劣汰的良性競爭機制，今后，光伏組件等產(chǎn)品的優(yōu)勝劣汰，不是簡單的靠市場口碑，而是有明確的、公開的數(shù)據(jù)作為衡量標準。數(shù)據(jù)將定期對外界公布，真正通過信息化促進光伏產(chǎn)業(yè)的健康良性發(fā)展。”他說。

國家能源局新能源與可再生能源司相關(guān)負責人也表示，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)計和報送工作，把量化的數(shù)據(jù)變成標準，對于下一步光伏行業(yè)政策的制定和引導，都是非常重要的參考指標。

此外，風電產(chǎn)業(yè)經(jīng)過多年的發(fā)展，借助資源普查和專業(yè)的現(xiàn)場測風等手段已基本摸清我國風能資源的分布。而太陽能資源調(diào)查目前全國尚無統(tǒng)一和標準的測光設(shè)備和方法，資源評價方面還有一定局限性。該信息系統(tǒng)今后大規(guī)模應(yīng)用于全國光伏電站(包括分布式電站)，將有助于建立覆蓋全國的太陽能資源信息網(wǎng)絡(luò)，監(jiān)測太陽能資源的等級劃分和分布，實現(xiàn)資源信息化管理。