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光伏产业向信息化迈进

揭阳网 时间:2020-05-22 20:42:07 来源:鹏霖资讯网

   近年来,我国光伏产业工业化一路高歌,随着今年光伏产业突遇“寒冬”,光伏产业政策面临整体转型,以寻求新的出路,而信息化建设是其转型过程中的重要一环。去年底,我国实现光伏电站数字化和智能化统一管理的首个科技平台“光伏发电智能化信息系统研究成果”在北京发布。

  据介绍,这个由水电水利规划设计总院联合中国电力投资集团黄河上游水电开发有限责任公司、北京木联能软件技术有限公司研究开发的系统,将为我国光伏电站一线建设者和生产者提供智能快捷的信息处理,并为企业和政府在项目管理和光伏产业政策制定等方面提供基础信息依据。这项研究成果具有在线实时对光伏电站进行数字化监测和对关键设备运行效率、故障发生率等主要指标进行分析和评价的功能,是我国实现光伏电站数字化和智能化统一管理的首个技术平台,该成果目前已经在当前世界最大规模的青海省格尔木光伏电站一期工程(20MWp)以及青海乌兰(50MWp)和西藏桑日(10MWp)等光伏电站成功应用。

  内需启动,信息化迫在眉睫

  “多个""十二五""规划中明确,""十二五""期间我国光伏发电装机容量在21GW以上,根据现阶段情况,实际装机容量可能会突破标准,应该会突破21GW。”国家能源局有关人士在“光伏发电智能化信息系统研究成果发布会”上表示,“此外,装机的机构也会发生变化。”目前光伏发电装机中,80%以上皆为大型光伏电站,以集中并网、远距离输送为主,这种模式在本已很高的发电成本下,又增加了输电成本,造成经济性较差,补贴成本高,财政资金使用率偏低。

  “未来分布式光伏发电为主要模式已经得到各方面认同”,上述能源局人士说,他同时表示,虽然我国在分布式光伏发电并网方面已取得巨突破,但分布式光伏发电的补贴机制仍存在一些问题,主要是分布式光伏发电容量小、位置分散、管理难度大,对信息化建设提出了很高的要求。

  “目前,光伏产业工业化成效显著,但光伏产业的信息化、工业化的深度融合,对于制定完善行业政策、加强管理以及补贴发放具有重要作用。”上述能源局人士分析称。

  快速处理信息

  据了解,光伏电站智能化信息管理系统主要包括光伏电站生产运行管理系统、光伏电站数据采集软件、光伏电站标识系统编码软件、光伏电站KKS编码体系编制规则、光伏电站生产运行指标体系等。

  黄河上游水电开发有限责任公司总经理谢小平表示,当前,我国大型光伏电站的特点是,占地面积大,组件、逆变器品类众多,标准不一,产品质量参差不齐,且光伏设备启停不同于风电和水电,需要更多的运维人员。因此,光伏电站的快速信息处理和故障分析更显重要。

  “成果的应用实践证明,该系统可以远程监视逆变器运行状态,进行故障分析,通过颜色标识、简单清晰分析追踪故障原因。这个系统是光伏电站信息快速处理的有效工具,大大加快了电站的故障分析速度,方便运行监测人员快速定位故障,弥补了原有监控系统的不足。同时提高了电站的综合发电效率,保证电站的安全生产和标准化运行,积累了大量经验数据,有利于促进电站进一步优化设计。”他说。

  优化电站管理与运行

  王民浩表示,这项信息系统在光伏电站的实际应用,将为光伏电站设计成果检验、组件运行效果分析、逆变器集中应用评估等提供有益的参考数据和指标,有助于推动我国光伏电站的科学化、信息化和智能化管理。

  据悉,以格尔木一期光伏电站应用为例,在设计阶段提出站址区8-11月总辐射量为2242MJ/m2,系统综合效率为79.3%,理论上网电量12163万kWh。通过信息系统实际监测分析,该项目2012年8-11月实际年上网电量为11942万kWh,场址区总辐射量为2079MJ/m2,系统效率为79.4%。这就意味着,信息系统用数据“说话”,证明电站实际太阳能资源级别以及运行效率与工程设计基本一致。

  “一方面,信息系统验证了格尔木电站工程设计的可靠性、可信性。另一方面,对于系统监测分析的电站实际运行与设计之初不一致的地方,还可以对设计方法乃至设计标准进行复核和修订,以进一步提高光伏电站的设计标准和设计水平。”王民浩说。

  光伏电池组件品质是光伏电站发电能力的根本保证,智能化信息系统在格尔木光伏一期电站对不同厂商制造的9种多晶硅电池组件进行分析后还发现,多晶硅组件发电能力产生差异的一个重要原因是,组件的特性与逆变器的配合有很大差异。因此,针对出现的这个问题,水规总院目前已经组织开展专题研究,用于指导光伏电站的优化设计。

  信息系统还有助于逆变器的集中应用评估。智能化信息系统对格尔木光伏电站9种型号的500kW逆变器运行状况进行分析评估,整体来看逆变器平均转换效率处于96.41%的较好水平,达到了可行性研究设计阶段要求逆变器在额定功率下转换效率不低于95%的要求。

  除此之外,业内专家分析认为,该系统有利于实现光伏电站的数据挖掘和分析,为具体工作决策和部门工作计划提供基础数据;优化光伏发电企业业务流程并提高企业竞争力;规范技术处理过程;有效区分了光伏项目和系统运行的边界条件等。

  提高电站系统效率

  “光伏发电智能化信息系统”已成功部署在格尔木光伏电站。2012年8月,格尔木光伏电站发电量为2823万千瓦时;而至9月时,在经过实时监测和数据分析后,大幅提高逆变器效率,并合理制定出电池组件表面清洁周期,提高电站的系统效率,当月发电量增长至3367万千瓦时。

  “经过实践证明,该系统不仅极大增强光伏发电单位的故障智能分析判别能力,提高电站综合效率和发电量;还能节约光伏电站投资成本,规范光

  伏电站运行,维护技术标准,提升光伏电站生产运行管理水平;并能实现数据挖掘和分析,为具体工作决策和部门工作计划提供基础数据。”中电投黄河公司总经理谢小平表示。

  据介绍,按常规巡检方式,格尔木电站的巡检工作,2人每日仅能巡检12个子阵。而该系统不仅能为维护人员及时发现设备缺陷提供辅助判断手段,使得设备缺陷与异常得以及时发现,提高降低运行维护人员的巡检强度,为人才培养及储备争取时间。

  “我们所取得的研究成果就像是一面镜子,不仅可以为光伏电站一线建设者和生产者提供智能快捷的信息处理,更重要的是它还可以为企业和政府在项目管理和产业政策制定等方面提供基础的信息依据,以加快推进我国光伏产业信息化建设。”水电水利规划设计总院常务副院长王民浩在发布会上表示。

  推动产业良性发展

  通过实践检验对各光伏电池组件的发电效率进行准确评估,逐步形成光伏组件优胜劣汰的良性竞争机制,今后,光伏组件等产品的优胜劣汰,不是简单的靠市场口碑,而是有明确的、公开的数据作为衡量标准。数据将定期对外界公布,真正通过信息化促进光伏产业的健康良性发展。国家能源局新能源与可再生能源司相关负责人表示,光伏电站智能化信息管理系统有利于行业的信息统计和报送工作,把量化的数据变成标准,对于下一步光伏行业政策的制定和引导,都是非常重要的参考指标。

  此外,风电产业经过多年的发展,借助资源普查和专业的现场测风等手段已基本摸清我国风能资源的分布。而太阳能资源调查目前全国尚无统一和标准的测光设备和方法,资源评价方面还有一定局限性。该信息系统今后大规模应用于全国光伏电站(包括分布式电站),将有助于建立覆盖全国的太阳能资源信息网络,监测太阳能资源的等级划分和分布,实现资源信息化管理。

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