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)測和對關鍵設備運行效率、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)等光伏電站成功應用。

“這項研究成果不僅可以為光伏電站一線建設者和生產(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的信息依據(jù)。”水電水利規(guī)劃設計總院常務副院長、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)品質量參差不齊，且光伏設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用，將為光伏電站設計成果檢驗、組件運行效果分析、逆變器集中應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用為例，在設計階段提出站址區(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計基本一致。

“一方面，信息系統(tǒng)驗證了格爾木電站工程設計的可靠性、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計之初不一致的地方，還可以對設計方法乃至設計標準進行復核和修訂，以進一步提高光伏電站的設計標準和設計水平。”王民浩說。

光伏電池組件品質是光伏電站發(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)化設計。

      息系統(tǒng)還有助于逆變器的集中應用評估。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換效率處于96.41%的較好水平，達到了可行性研究設計階段要求逆變器在額定功率下轉換效率不低于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數(shù)據(jù);優(yōu)化光伏發(fā)電企業(yè)業(yè)務流程并提高企業(yè)競爭力;規(guī)范技術處理過程;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“關于可再生能源發(fā)電工程質量監(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)電工程建設存在的監(jiān)督空缺，強化能源行業(yè)的工程質量監(jiān)管。其中突出強調，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)電工程質量監(jiān)督總站設于水規(guī)總院，水規(guī)總院將加強可再生能源工程質量監(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。而太陽能資源調查目前全國尚無統(tǒng)一和標準的測光設備和方法，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，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。