摘要：2021年9月，國家發(fā)改委印發(fā)烷善能源消費(fèi)強(qiáng)度和總量雙控制度方案》,，提出鼓勵可再生能源的使用,，支持可再生能源發(fā)展。在這樣的政策推動下,，光伏發(fā)電市場無疑將迎來高質(zhì)量發(fā)展的新機(jī)遇?，F(xiàn)結(jié)合山東博物館光伏電站日常管理的工作經(jīng)驗(yàn)以及其他項目的調(diào)研情況，剖析電站運(yùn)維過程中的幾點(diǎn)突出問題并給予解決建議,，希望能提升電站運(yùn)營質(zhì)量,，推動我國太陽能發(fā)電事業(yè)健康發(fā)展。

關(guān)鍵詞：文化公益場館,；分布式光伏,；并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)；運(yùn)維管理

0、引言

2021年9月,，國家發(fā)改委印發(fā)了《完善能源消費(fèi)強(qiáng)度和總量雙控制度方案》,，提出到2035年，能源資源優(yōu)化配置,、節(jié)約制度將更加成熟和定型,。《山東省能源發(fā)展“十四五"規(guī)劃》明確提出,，“十四五"期間,，山東省將實(shí)施可再生能源倍增行動，推進(jìn)工業(yè)廠房,、商業(yè)樓宇,、公共建筑、居民住宅等屋頂光伏建設(shè),，優(yōu)先發(fā)展“自發(fā)自用"分布式光伏,。在這樣的政策推動下，光伏發(fā)電市場將迎來高質(zhì)量發(fā)展的新機(jī)遇,。

山東博物館太陽能光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)位于博物館頂層,，實(shí)施區(qū)域面積約7000m2，光伏矩陣采用標(biāo)準(zhǔn)功率為180Wp的多晶硅光伏組件,，共計39組2500塊,，總裝機(jī)容量429kWp。項目于2010年7月建成投入使用,，截至目前已持續(xù)運(yùn)行11年,。結(jié)合電站日常管理的工作經(jīng)驗(yàn)以及其他項目的調(diào)研情況，本文將探討光伏電站日常運(yùn)維過程中需要注意的幾點(diǎn)問題,，為完善文化公益場館光伏發(fā)電運(yùn)營體系助力,。

1、并網(wǎng)光伏電站運(yùn)維過程中的突出問題

1.1設(shè)計缺乏統(tǒng)籌性,、前瞻性

在分布式光伏發(fā)電系統(tǒng)現(xiàn)有水平的基礎(chǔ)上，設(shè)計時應(yīng)綜合考慮方案實(shí)施的實(shí)際條件,，如硬件設(shè)施,、工作環(huán)境等，以發(fā)展的眼光規(guī)劃電站建設(shè),，既方便日常維護(hù)管理,，又具備接駁未來先進(jìn)技術(shù)的能力。在山東博物館逆變器工作的11年內(nèi),，除日常維護(hù)外,，機(jī)房內(nèi)的設(shè)備工作正常，室外則已大修兩次。事實(shí)證明,，逆變器根據(jù)太陽能電池板的單元劃分散布在場區(qū)內(nèi),，位置設(shè)計不合理將給人員日常巡檢帶來不便；室外環(huán)境惡劣,，風(fēng)沙,、灰塵、水汽等容易進(jìn)入逆變器,，如不采取防護(hù)措施,，容易引發(fā)內(nèi)部電路故障；設(shè)備選型更換不匹配,、不兼容,，會影響系統(tǒng)發(fā)電效率，給電網(wǎng)的安全與穩(wěn)定運(yùn)行帶來隱患,。

1.2生產(chǎn)和技術(shù)服務(wù)水平參差不齊

現(xiàn)階段,，我國太陽能光伏發(fā)電已經(jīng)步入商業(yè)化應(yīng)用階段。光伏產(chǎn)品生產(chǎn)方面,，市場供應(yīng)商良莠不齊,，產(chǎn)品質(zhì)量波動大；技術(shù)服務(wù)方面,，運(yùn)維單位綜合實(shí)力薄弱,，人員的技能水平參差不齊，最終導(dǎo)致光伏電站在運(yùn)維管理中暴露出各種各樣的問題,。光伏電站建設(shè)初期,，方案設(shè)計疏忽、設(shè)備質(zhì)量缺陷,、施工質(zhì)量差等問題給電站的后期運(yùn)維帶來嚴(yán)峻挑戰(zhàn),；日常管理中，電站工程師對于光伏產(chǎn)業(yè)了解不細(xì)致,，職業(yè)素養(yǎng)低下,，實(shí)操經(jīng)驗(yàn)匱乏，電站時常因操作不當(dāng)而引發(fā)技術(shù)故障,，或者因監(jiān)測不到位而無法準(zhǔn)確判斷并消除故障,，影響光伏發(fā)電系統(tǒng)的正常運(yùn)行。

1.3業(yè)主和維保單位權(quán)責(zé)劃分不清,、管理混亂

良好的運(yùn)維管理制度是保證電站穩(wěn)定運(yùn)行的基礎(chǔ),，扎實(shí)地執(zhí)行制度則是電站正常運(yùn)行的可靠保障。光伏電站運(yùn)維管理制度,，主要是明確電站在運(yùn)行維保方面的管理細(xì)節(jié),，明確業(yè)主和維保單位在電站管理中的工作職責(zé)和處理權(quán)限,。但是，當(dāng)前光伏電站運(yùn)行管理中確實(shí)存在權(quán)責(zé)不清,、管理混亂的現(xiàn)象：單位部門間的管理界面模糊不清甚至留有管理空白,，制度權(quán)責(zé)不完善、不明晰,，導(dǎo)致業(yè)主和維保雙方產(chǎn)生消極怠工的態(tài)度,，在電站運(yùn)行、數(shù)據(jù)管理和維護(hù)保養(yǎng)等方面相互扯皮,；有的電站雖然制定了較為完善的運(yùn)維管理制度,，但在人員落實(shí)方面存在缺位錯位，懶散現(xiàn)象時有發(fā)生,。

1.4資產(chǎn)激勵策略不健全

長期以來,，國有資產(chǎn)的管理研究習(xí)慣側(cè)重于資產(chǎn)顯性的投資收益，而隱性的,、內(nèi)在的資產(chǎn)收益研究一直未引起足夠的重視,。可再生能源開發(fā)利用作為科室的主管經(jīng)費(fèi)項目,，在單位主體申報財政預(yù)算時,，往往被納入整體運(yùn)行經(jīng)費(fèi)中，沒有體現(xiàn)其突出的重要性,，導(dǎo)致資產(chǎn)管理經(jīng)常出現(xiàn)諸如績效考核目標(biāo)不清晰,、重使用輕管理、經(jīng)費(fèi)被擠占,、產(chǎn)出效益不高等現(xiàn)象,。針對以營利為目的的光伏電站，人們從投資者的角度完成了其運(yùn)作模式,、管理機(jī)制,、政策支持等投資策略的全過程研究，而“自產(chǎn)自用"模式下潛在的能源節(jié)約,，也應(yīng)當(dāng)及時撥付運(yùn)維資金,，積極探索可持續(xù)發(fā)展的資產(chǎn)激勵策略。

2,、并網(wǎng)光伏電站運(yùn)維管理建議

2.1優(yōu)化系統(tǒng)設(shè)計方案

文化場館設(shè)施平層面積大,，屋面無遮擋，平面鋪開優(yōu)勢明顯,，適合釆用屋頂分布式光伏發(fā)電系統(tǒng)。新建場館建筑與光伏發(fā)電系統(tǒng)應(yīng)統(tǒng)一規(guī)劃設(shè)計,，建筑外型協(xié)調(diào)美觀,、供用電系統(tǒng)安全可靠；在既有建筑物上實(shí)施光伏建筑附加（BAPV）工程時也要綜合考慮結(jié)構(gòu)改造和電氣安全性。

根據(jù)光伏電站的實(shí)際工況,，太陽能機(jī)房宜設(shè)置在建筑屋頂或頂層,，控制設(shè)備集中管理，優(yōu)化線路敷設(shè)方案,，降低線路能耗,，減少故障點(diǎn)。

逆變器作為光伏發(fā)電系統(tǒng)的關(guān)鍵設(shè)備,，其內(nèi)部有電容,、顯示屏等電子元件，不耐高溫,，宜集中安裝于屋面或頂層的機(jī)房內(nèi),，遮陰避雨、防塵防濕,、通風(fēng)散熱良好,；安裝位置兼顧網(wǎng)點(diǎn)、組件兩者的距離,，靠近網(wǎng)點(diǎn)則節(jié)約投資成本,，靠近組件則電纜損耗低、施工方便,。電池方陣的支架基座多采用現(xiàn)澆混凝土方式建設(shè),，澆筑過程中，建議添加適量的防水混合劑到混凝土內(nèi),，與屋面防水系統(tǒng)共同設(shè)計,、集中施工，杜絕出現(xiàn)屋面雨水滲漏問題,。

2.2選擇質(zhì)優(yōu)價廉的光伏產(chǎn)品和技術(shù)服務(wù)

經(jīng)過十多年的發(fā)展,，我國光伏制造業(yè)已實(shí)現(xiàn)本土化生產(chǎn)，產(chǎn)業(yè)化技術(shù)水平和體系建設(shè)達(dá)到了世界水平,，多晶硅材料,、電池板組件、逆變器等生產(chǎn)成本下降明顯,。巨大的市場發(fā)展前景也引發(fā)了行業(yè)思考：如何甄別眾多光伏產(chǎn)品的良莠,，保證電站運(yùn)營的壽命與品質(zhì)。

光伏電站的全壽命周期長達(dá)二十余年,，關(guān)鍵設(shè)備的品牌選擇和技術(shù)服務(wù)是決定電站收益的關(guān)鍵因素,。由于技術(shù)的排他性，買方單位應(yīng)慎重選擇品牌,，以明確的標(biāo)準(zhǔn)對龐大的光伏市場進(jìn)行篩選,，綜合考察品牌影響力,、科研實(shí)力和企業(yè)發(fā)展?jié)摿Φ龋x擇合作意向目標(biāo),。以市場導(dǎo)向?yàn)橹骶€,，兼顧成本控制和性能提升，優(yōu)先選擇擁有強(qiáng)大技術(shù)支撐和研發(fā)投入,，在產(chǎn)品質(zhì)量上不斷提高的品牌企業(yè)作為長期戰(zhàn)略合作伙伴,。

影響分布式光伏電站發(fā)電量的關(guān)鍵因素是系統(tǒng)效率，系統(tǒng)組件的選擇或更換要遵循規(guī)范要求,，以逆變器為單元劃分子系統(tǒng),，接入系統(tǒng)的組件電性能參數(shù)要盡可能一致。對于太陽能電池板之類的核心產(chǎn)品要注重光電轉(zhuǎn)換效率,，而對于質(zhì)量技術(shù)相對成熟的逆變器,、變壓器、匯流箱,、線纜等設(shè)備,，在滿足設(shè)計參數(shù)的范圍內(nèi)優(yōu)先選擇性價比高的產(chǎn)品。

2.3制定詳實(shí)可行的管理方案并執(zhí)行

文化單位要定期組織學(xué)家新能源相關(guān)政策,，緊跟光伏發(fā)電產(chǎn)業(yè)的發(fā)展步伐,，制定符合自身場館特點(diǎn)的運(yùn)行、維護(hù)和檢修等中長期規(guī)劃,，做好電站營運(yùn)管理工作,。

制定詳實(shí)可行的管理方案，根本任務(wù)是保持國有資產(chǎn)的安全完整,，不僅要重視約束維保單位,，確保運(yùn)維質(zhì)量，更要明確產(chǎn)權(quán)單位自身的責(zé)任和義務(wù),，強(qiáng)化職員監(jiān)督管理的積極性和責(zé)任心,。對于電站的整體管理與維護(hù)，國家近十年相繼出臺了多項標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范,，細(xì)化巡檢周期,、維護(hù)規(guī)則，規(guī)范電站信息化管理,。

光伏電站的正常運(yùn)行,，定期維護(hù)工作。維保單位要分析電站服役工況,，檢查設(shè)備是否帶病運(yùn)轉(zhuǎn),，準(zhǔn)確查找故障原因，判定故障點(diǎn)位,。要留意匯流箱,、配電柜等箱體內(nèi)是否有積塵雜物,、觸點(diǎn)松動等，檢查線纜老化問題,，掌握電池板熱斑現(xiàn)象及逆變器元器件工作情況。在進(jìn)行維護(hù)與管理的同時,，注意記錄電站的實(shí)時運(yùn)行數(shù)據(jù),，如天氣條件、發(fā)電時間,、發(fā)電量,、負(fù)荷情況、設(shè)備不良故障等,。詳實(shí)可靠的運(yùn)維記錄是判定系統(tǒng)工作是否正常的基本依據(jù),，有助于系統(tǒng)故障預(yù)判，從而及時制訂處理預(yù)案,。

2.4完善資產(chǎn)激勵和效能評價體系

目前,，我國對公共建筑能效提升的激勵手段主要為財政補(bǔ)貼兇?！笆奈?期間,，光伏發(fā)電將實(shí)現(xiàn)無補(bǔ)貼平價上網(wǎng)，相應(yīng)的財政補(bǔ)貼政策陸續(xù)停止,，公共建筑節(jié)能降耗將面臨著激勵不足等問題,。如何讓光伏發(fā)電保值增值，確定科學(xué)的資產(chǎn)激勵方案迫在眉睫,。

資產(chǎn)激勵,，大部分產(chǎn)權(quán)單位側(cè)重于設(shè)備的維護(hù)責(zé)任，強(qiáng)調(diào)安全可靠,，而諸如光伏發(fā)電等利用可再生能源進(jìn)行節(jié)能降耗的資產(chǎn)具有隱性產(chǎn)出的特點(diǎn),，設(shè)備收益較易被忽視。

資產(chǎn)激勵的對象主要是產(chǎn)權(quán)單位,。一方面,，應(yīng)注重資產(chǎn)的保值性，防止資產(chǎn)流失,。公益類事業(yè)單位的經(jīng)費(fèi)主要來源于公共財政,，政府決策經(jīng)費(fèi)的分配比例時，應(yīng)留意開發(fā)利用可再生能源項目的資金申請,，將節(jié)能降耗項目的經(jīng)費(fèi)單獨(dú)列支,，優(yōu)先予以保證，充足的運(yùn)維資金是項目保值運(yùn)行的前提條件,。另一方面,，要維持資產(chǎn)的增值性,，確保持久穩(wěn)定的經(jīng)濟(jì)效益。對于有條件,、有能力開展碳中和的文化公益場館,，將節(jié)能降耗作為主評項或者加分項納入單位的年度績效考核計劃中，制定科學(xué)的績效激勵標(biāo)準(zhǔn),，量化測評指標(biāo),，用好獎懲項，提升資產(chǎn)激勵的導(dǎo)向性,，促進(jìn)可再生能源在公共建筑中的應(yīng)用廣度和深度,。

，文化場館具有建筑體量大,、能耗強(qiáng)度高的特點(diǎn),，采用光伏發(fā)電系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)“自產(chǎn)自用"，減輕負(fù)荷用電的部分壓力,。在健全的政策激勵下,，產(chǎn)權(quán)單位能夠從光伏發(fā)電系統(tǒng)的運(yùn)維實(shí)況中獲取準(zhǔn)確的反饋信息，查找客觀事實(shí)與設(shè)計初衷的差距,，得出正反兩面的經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn),，形成項目效能評估報告，凸顯設(shè)備隱性的經(jīng)濟(jì)效益,。效能評價對運(yùn)維方案的完整性和系統(tǒng)性具有重要的意義,，有益于業(yè)主各個方位剖析管理方案，調(diào)動和提高人員的工作積極性和職責(zé)意識,，不斷改進(jìn)設(shè)計理念和節(jié)能技術(shù),；推動運(yùn)維企業(yè)提高服務(wù)質(zhì)量，規(guī)范員工的工作行為,，避免出現(xiàn)權(quán)責(zé)不清,、管理混亂的局面，將光伏發(fā)電系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)社會效益發(fā)揮到較佳,。

3,、安科瑞分布式光伏運(yùn)維云平臺介紹

3.1概述

AcrelCloud-1200分布式光伏運(yùn)維云平臺通過監(jiān)測光伏站點(diǎn)的逆變器設(shè)備，氣象設(shè)備以及攝像頭設(shè)備,、幫助用戶管理分散在各地的光伏站點(diǎn),。主要功能包括：站點(diǎn)監(jiān)測，逆變器監(jiān)測,，發(fā)電統(tǒng)計,，逆變器一次圖，操作日志，告警信息,，環(huán)境監(jiān)測,，設(shè)備檔案，運(yùn)維管理,，角色管理,。用戶可通過WEB端以及APP端訪問平臺，及時掌握光伏發(fā)電效率和發(fā)電收益,。

3.2應(yīng)用場所

目前我國的兩種分布式應(yīng)用場景分別是：廣大農(nóng)村屋頂?shù)膽粲霉夥凸ど虡I(yè)企業(yè)屋頂光伏,，這兩類分布式光伏電站今年都發(fā)展迅速。

3.3系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

在光伏變電站安裝逆變器,、以及多功能電力計量儀表，通過網(wǎng)關(guān)將采集的數(shù)據(jù)上傳至服務(wù)器,，并將數(shù)據(jù)進(jìn)行集中存儲管理,。用戶可以通過PC訪問平臺，及時獲取分布式光伏電站的運(yùn)行情況以及各逆變器運(yùn)行狀況,。平臺整體結(jié)構(gòu)如圖所示,。

3.4系統(tǒng)功能

AcrelCloud-1200分布式光伏運(yùn)維云平臺軟件采用B/S架構(gòu)，任何具備權(quán)限的用戶都可以通過WEB瀏覽器根據(jù)權(quán)限范圍監(jiān)視分布在區(qū)域內(nèi)各建筑的光伏電站的運(yùn)行狀態(tài)（如電站地理分布,、電站信息,、逆變器狀態(tài)、發(fā)電功率曲線,、是否并網(wǎng),、當(dāng)前發(fā)電量、總發(fā)電量等信息）,。

3.4.1光伏發(fā)電

3.4.1.1綜合看板

●顯示所有光伏電站的數(shù)量,，裝機(jī)容量，實(shí)時發(fā)電功率,。

●累計日,、月、年發(fā)電量及發(fā)電收益,。

●累計社會效益,。

●柱狀圖展示月發(fā)電量

3.4.1.2電站狀態(tài)

●電站狀態(tài)展示當(dāng)前光伏電站發(fā)電功率，補(bǔ)貼電價,，峰值功率等基本參數(shù),。

●統(tǒng)計當(dāng)前光伏電站的日、月,、年發(fā)電量及發(fā)電收益,。

●攝像頭實(shí)時監(jiān)測現(xiàn)場環(huán)境，并且接入輻照度、溫濕度,、風(fēng)速等環(huán)境參數(shù),。

●顯示當(dāng)前光伏電站逆變器接入數(shù)量及基本參數(shù)。

3.4.1.3逆變器狀態(tài)

●逆變器基本參數(shù)顯示,。

●日,、月、年發(fā)電量及發(fā)電收益顯示,。

●通過曲線圖顯示逆變器功率,、環(huán)境輻照度曲線。

●直流側(cè)電壓電流查詢,。

●交流電壓,、電流、有功功率,、頻率,、功率因數(shù)查詢。

3.4.1.4電站發(fā)電統(tǒng)計

●展示所選電站的時,、日,、月、年發(fā)電量統(tǒng)計報表,。

3.4.1.5逆變器發(fā)電統(tǒng)計

●展示所選逆變器的時,、日、月,、年發(fā)電量統(tǒng)計報表

3.4.1.6配電圖

●實(shí)時展示逆變器交,、直流側(cè)的數(shù)據(jù)。

●展示當(dāng)前逆變器接入組件數(shù)量,。

●展示當(dāng)前輻照度,、溫濕度、風(fēng)速等環(huán)境參數(shù),。

●展示逆變器型號及廠商,。

3.4.1.7逆變器曲線分析

●展示交、直流側(cè)電壓,、功率,、輻照度、溫度曲線,。

3.4.2事件記錄

●操作日志：用戶登錄情況查詢,。

●短信日志：查詢短信推送時間、內(nèi)容,、發(fā)送結(jié)果,、回復(fù)等。

●平臺運(yùn)行日志：查看儀表、網(wǎng)關(guān)離線狀況,。

●報警信息：將報警分進(jìn)行分級處理,，記錄報警內(nèi)容，發(fā)生時間以及確認(rèn)狀態(tài),。

3.4.3運(yùn)行環(huán)境

●視頻監(jiān)控：通過安裝在現(xiàn)場的視頻攝像頭,，可以實(shí)時監(jiān)視光伏站運(yùn)行情況。對于有硬件條件的攝像頭,，還支持錄像回放以及云臺控制功能,。

3.5系統(tǒng)硬件配置

3.5.1交流220V并網(wǎng)

交流220V并網(wǎng)的光伏發(fā)電系統(tǒng)多用于居民屋頂光伏發(fā)電，裝機(jī)功率在8kW左右,。

部分小型光伏電站為自發(fā)自用,，余電不上網(wǎng)模式，這種類型的光伏電站需要安裝防逆流保護(hù)裝置,，避免往電網(wǎng)輸送電能,。光伏電站規(guī)模較小，而且比較分散,，對于光伏電站的管理者來說，通過云平臺來管理此類光伏電站非常有必要,，安科瑞在這類光伏電站提供的解決方案包括以下方面：

4,、結(jié)語

可再生能源發(fā)展“十四五"規(guī)劃指出，要充分發(fā)揮可再生能源成本競爭優(yōu)勢,，堅持市場化方向,，優(yōu)先發(fā)展、優(yōu)先利用可再生能源,。光伏產(chǎn)業(yè)作為我國能源產(chǎn)業(yè)升級的新增長點(diǎn),，開展分布式光伏發(fā)電系統(tǒng)運(yùn)維工作的研究將為其規(guī)模化管理提供有力的技術(shù)保障,，相關(guān)部門要加強(qiáng)管理,，提升電站運(yùn)營質(zhì)量，推動我國太陽能發(fā)電事業(yè)健康發(fā)展

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