业主提出运维保发电量模式,运维公司如何能做到保发电量?(中)

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知己知彼,百战不殆,在上一篇文章中,作者指出:光伏电站的运维工作需要先了解站内的实际情况,对存在的缺陷问题提前进行针对性的整改,并始终把安全作为运维的首要目标。接上文,对于常见的几种光伏电站,分别阐述其运维要点和注意事项




3)几种常见类型光伏电站的运维要点

a)屋顶分布式光伏电站
对于工商业屋顶分布式电站,水泥屋顶和彩钢瓦两大类型的屋顶电站较多。水泥屋顶,光伏组件一般以超过10°以上的角度进行安装。


不同的城市由于纬度有高低,屋顶可安装面积有限等因素,实际安装的角度不一,有18°、23°、25°等等。对于后者,光伏组件一般顺着屋面平铺,相对于水平面的安装角度在5°左右。


光伏组件平铺有优点也有缺点,优点是有限的面积下,光伏装机容量较大,角度低,抗风性能好。缺点是组件表面接收的辐射量下降,组件距离屋顶一般10公分左右,散热空间有限,夏季组件温度相对水泥屋顶固定倾角安装的组件要高一些。

此外,在下雨时节,还不太利于雨水清洁组件表面的灰尘和泥带,组件下边缘容易产生泥带堆积,既影响辐射接收,又影响了组件寿命和发电量。
 

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图一:组件泥带和彩虹带
 
因此对于彩钢瓦屋面的电站,日常运维保住发电量的要点在于清洗。目前对于屋顶式,最常见的方式还是人工清洗。在经济条件允许的情况下,每个月清洗一次,那么发电量自然就会提高。在经济不宽裕的情况下,需要根据积灰损失电量、电价和清洗费用,制定最佳清洗策略,以最小的投入,达到最大的收益。
 
根据行业相关人士的实验成果,光伏组件表面积灰最严重的的是泥带区域,对组件功率输出的影响约占50%。


为了解决泥带问题,行业相关人士就研发了一套产品,被称之为“导水排尘器”,吸引了行业人士的众多关注。顾名思义,通过亲水性材料将夹带着灰尘的水吸引过去,再顺着边框进行排出,这样就完成了导水排泥的动作。该产品主要适用于具有一定降雨量的地区,而且效果较为明显,可以一试。
 
分布式电站由于其规模较小,电站分散,且屋顶条件较为复杂,影响发电量的因素除了积灰、散热,还有阴影遮挡。比如女儿墙、风机、空调、广告牌、建筑物、电线杆等。相关的措施如通过组串接线将有遮挡的组串放在同一个MPPT,组件移位减少遮挡或使用组件优化器设备减少失配损失。

对于日常运维来讲,由于分布式电站大部分是低压并网,且电站规模小,比较分散,现场不会安排运维人员,一般在一个地区集中设立运维服务中心,辐射周边的电站。和集中式电站相比,日常巡检频率就不会太高,但是若想在第一时间发现故障或缺陷,还得靠远程监控平台。


远程监控平台可监控到每个电站的每个支路的运行情况,在支路通讯稳定的情况下,当电流或电压明显降低或降低为0的时候,可初步判断出某支路出了问题,需要去现场查看。周期性的巡检当然也是必不可少,可在第一时间发现后台所不能反映的问题。
 
如前所述,分布式光伏电站的安全风险点在于火灾。火灾的来源有当地燃放的烟火爆竹掉落、连接器老化失效、直流拉弧、组件自身因素。现场配备灭火装置的同时,也要降低发生火灾的风险。


对于长期暴晒在太阳底下的设备,例如汇流箱、组串逆变器、直流线缆应做防护措施。汇流箱和逆变器可以做遮阳棚或安装在阴凉区域,减少太阳直接辐射。直流线缆暴露在外的区域需安装套管,延长其寿命。为了减少一些不可抗力因素对电站带来的损失,可购买保险的方式来加强保障。
 

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图二:组串逆变器简易遮阳棚

定期对设备进行排查或试验,了解设备状态。电气设备是支撑其工作运转的核心所在,其性能和状态直接影响着发电性能,因此,做好电气设备的故障管理工作,是保障电站良好工作的第一前提。


随着光伏电站运行年数的增加,设备使用时间的增长,不可避免地会出现各种磨损、老化,整体性能会渐渐下降,出现故障的风险也会不同程度的升高。因此,做好设备维修工作,及时对故障进行检修排除,能防止设备产生更加不可逆的损伤。

b)大型地面光伏电站
大型地面光伏电站一般分布在西部地区,集中性的高压并网发电。电站规模一般较大,设备数量众多,并网电压等级较高,电网对电站的运行要求非常严格。站上需要配备专业的运维队伍,例如厂长、主管、值班和检修人员等,安全员由主管或厂长兼任,相关人员需要执证上岗。


地面电站还会涉及到对外工作,例如接受调度的管理和考核,当地电网关系维护、市场化电力交易工作等。因此,地面电站的运营管理比分布式电站要复杂许多。
 

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图三:西部大型地面光伏电站

对于地面电站,逆变器一般使用集中式或组串式,1个光伏子系统接一台升压箱式变压器,一般为1000kVA及以上,所接直流侧光伏容量1MW及以上。如果一台箱变发生故障,那么该箱变对应的整片光伏阵列都不能发电,影响范围较大。


因此,较高电压等级的设备及高压电缆设施,例如集中式逆变器、升压变压器、高压电缆头、高压线缆在日常运维过程需给与重点关注
 
当然了,光伏电站的设备在运行中不发生故障,那是不可能的。曾经有文献研究指出,设备故障率的曲线如下图所示,俗称为浴盆曲线,按照这种故障曲线,设备故障率随时间的变化大致分早期故障期、偶发故障期和耗损故障期


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图四:故障率曲线


早期故障期对于设备又叫磨合期,在此期间,开始的故障率很高,但随时间的推移,故障率迅速下降。此期间发生的故障主要是设计、制造上的缺陷所致,或使用不当所造成的。

 

进入偶发故障期,设备故障率大致处于稳定状态。在此期间,故障发生是随机的,其故障率最低,而且稳定,这是设备的正常工作期或最佳状态期,在此期间发生的故障多因为设计、使用不当及维修不力产生的,可以通过提高设计质量,改进管理和维护保养使故障率降到最低。
 
设备使用后期,由于设备零部件的磨损、疲劳、老化、腐蚀等,故障率不断上升,因此认为如果在耗损故障期开始时进行大修,可经济而有效地降低故障率。


西部地面光伏电站一般建设时间较早,逆变器作为将直流转换为交流的核心设备。迄今为止,大部分电站的逆变器已经过保,有的逆变器厂家已经倒闭或不在生产。



为了能第一时间对故障部位进行更换,缩短维修时长,设备的元器件备品备件应能及时供应。应通过总结分析故障经验,找出电气设备故障高发点,从而针对性的采购存储备品备件



近几年,新疆、甘肃等地区的弃光限电问题有所缓解,部分光伏电站2019年全年的限电率已经下降到了5%以下。由于西部光伏电站大部分是处于一类和二类光照资源区,光伏电站的发电能力放开后,应根据一年四季的气候特点,把握住发电量的高发月份



在辐射量较低的月份或时段,加强设备检修或设备升级改造,解决运维过程中存在的风险点,确保设备运行良好,为高发月份创造条件。


–未完待续–



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原文始发于微信公众号(坎德拉):业主提出运维保发电量模式,运维公司如何能做到保发电量?(中)

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