浅谈光伏电站施工及运行维护

浅谈光伏电站施工及运行维护

王浩芦俊向青岚

国网安徽省电力有限公司天长市供电公司，安徽省天长市239300

摘要：随着经济和科技水平的快速发展，光伏电站存在组件随时间变化性能衰减导致发电效能下降，存在建设期施工问题导致后续设备故障，存在项目选址不当导致发电量与设计预期偏差较大，运营过程中组件受环境影响表面脏污影响发电效能，部分设备老化失效导致故障等问题，光伏电站的运维工作主要解决上述问题。目前光伏电站普遍运维工作有远程监控、报表制作、运行分析、设备维护、故障处理等，这种传统的运维方式存在运营人员专业能力提升较慢、运维效率较低、监控方式简单、智能分析少、运维被动维护、故障后检修等较多问题。加之光伏电站设备数量多、占地面积大，导致光伏设备在发生故障时难以实现精准定位，故障排查时间较长。一些隐性的设备故障，运维人员无法对故障进行前期的预判、无法实现状态检修。光伏电站智能化精益运检管理能够提升运维效率、降低运维成本，提高系统发电量和确保电站运行安全，提升运维质量，在电站整个运营寿命周期实现高收益。

关键词：光伏电站；运行维护；管理

引言

光伏发电是利用半导体界面的光生伏特效应而将太阳光能直接转变为电能的一种技术，主要由太阳电池板（组件）、控制器和逆变器三大部分组成，主要部件由电子元器件构成。光伏发电属于无排放、无污染、无噪音、无辐射，是绿色环保的清洁能源。太阳能光伏发电因其清洁无污染的特性，得到了国家政策的大力支持。作为农村光伏发电的两种主要模式，薄膜光伏大棚和家庭分布式光伏电站吸引了越来越多人的关注。

1太阳能光伏电站在运维管理中存在的弊端

1.1光伏电站的后期运营

太阳能光伏电站作为一种新型的能源产业，发展速度较快，人们在不断扩大生产规模的同时对太阳能光伏电站的后期运行和维护管理工作并未给予充分的重视，特别是在光伏电站前期规划与建设施工时期，忽视了光伏电站后期运行以及维护的实际需求，对于太阳能光伏电站可能出现的问题故障并未制定相应的应急措施。除此之外，光伏电站运行维修相关工作人员的综合素质能力相对比较低，并未接受专业的培训，从而运行维修人员缺乏职业技能的安全意识，在运营实际检修过程中，其操作不规范，最终造成光伏电站相关发电设备故障和损害。同时，安全监督力度不足，运维方式方法不够合理，尚未制定完善的行业标准和技术规范，从而致使光伏电站运维效果并未达到预期的效果，给光伏电站相关投资商以及当地政府带来一定的经济损失。

1.2运行维修

由于太阳能光伏电站长期受政策性条件影响，从而导致光伏电站大多数工程项目建设周期相对比较短，并且电站在设计和建设等诸多环节与实际需求相背离，在一定程度上对电站的安全性以及建设质量产生影响。伴随着光伏电站规模逐渐扩大，矛盾也越演越烈。与此同时，太阳能光伏电站是一种新型能源发电形式，大部分光伏电站在一段时间内持续进行建设期间运行，并且缺乏专业的运行维修工作人员，其中有些运行维修人员无实践经验，并且对于太阳能光伏运维管理相关系统并不了解。尤其是西部偏远地区的太阳能光伏电站，由于交通不顺畅，并且对于电压等级要求相对比较高，从而致使电站运行维护以及故障维修的困难系数变大。现阶段，影响太阳能光伏电站日常运行和维护的因素比较多，例如运行维修人才的匮乏、管理队伍人员相对比较年轻、运行技术交流机会相对比较少等。

2太阳能光伏电站的管理和发展

2.1光伏电站基础管理

光伏电站正式投入运行后，需要根据规程定期进行正常的试验、检测和维护，做好光伏电站的基础管理，以保证光伏设备全生命周期的稳定运行。光伏发电设备长期运行于户外环境中，光照、雨水、风沙等的侵蚀都会加速电缆和连接器等设备的老化，导致设备绝缘性能下降，造成设备故障甚至引发火灾，需要定期对光伏系统的电气系统绝缘试验和必要维护。光伏组件在运输、安装过程中的不规范操作会造成内部隐裂，树木、杂草或鸟粪的遮挡会使组件形成热斑，这些隐性故障都是无法用肉眼直接发现，需要专业的热红外成像仪器和EL检测仪对组件进行定期检测。电气设备、光伏组件和支架系统必须接地，以减少潜在的电击和火灾威胁，需要雷雨季节来临前进行接地电阻的试验。光伏电站汇流箱、逆变器等设备的运行数据都实现了后台远程监测，以满足智能化运维的需求。为解决设备运行数据采集误差偏大，导致难以从后台远程判断设备故障，定期对设备进行定期的采集数据监测，并及时进行校准或维修，保证设备运行数据采集的精度，提高后台远程监测的准确度。

2.2光伏组件选型

光伏组件的选型一般综合考虑目前已商业化的各种光伏组件的产业形式、技术成熟度、运行可靠性、未来的技术发展趋势等，并结合该项目的自然环境、施工条件、交通运输状况，经技术经济综合比较，选用适合大型并网光伏电站使用的光伏组件类型。因此选用当前国际光伏电站设计采用的主流产品]，即封装315Wp多晶硅光伏组件，同类比较具有如下优点。1)315Wp组件将比315W组件减少占地面积约1.6%。2)可减少光伏支架成本约1.6%，以及相应的安装施工费用。3)减少直流线缆成本和线缆损耗。4)电气接点数目下降，降低了系统故障率；并减少运维期间的检修工作量和由于接点故障造成的发电效益损失。(5)提高光伏供货商选择范围，控制设备成本，确保建设和运营期的设备及时供货。

2.3光伏电站维护工作中的细节问题加强管理

为进一步提升太阳能光伏电站运行管理的整体水平，必须对细节问题加强重视和管理。首先，组件安装过程中，必须按规定的倾角朝南进行铺设；其次，对于一些开阔地带以及房屋建筑顶层的组件安装，必须对阳光遮挡问题进行充分考虑；并且光伏组件在清洁的过程中，不可以踩踏面板，需采用科学有效的清洁方法对其进行清洁；最后，必须对发电设备组件进行定期检修维护工作，要储备一些备用的组件，从而保证组件损坏之后能够及时更换，有利于提升工作质量以及工作效率。

2.4光伏电站的组件级智能监控

随着光伏行业及互联网行业的发展，分布式光伏电站必然要从场站化向产品化迈进，从某种程度上来说，分布式光伏电站将会像目前的大多数商品一样，通过互联网交易平台，进行出售和购买。然而进入互联网的平台，少不了数据的采集和传输，组件化的智能监控由此诞生。虽然，目前分布式光伏电站距离商品化、市场化仍有一段距离，但是这是一个必然趋势。在目前光伏电站技术方案策划的阶段，必须为后期的市场化做好铺垫，从组件开始，汇流箱、逆变器、支架、电缆，每个设备都做到电子标签化，不仅能让买家看到电站运行的健康状况，同时能够了解电站的构成厂家，从而对电站进行合理估值和购买。

结语

总而言之，随着我国社会经济的不断发展与进步，太阳能光伏电站的建设成为时代发展的必然趋势。因此，我国必须对太阳能光伏设备加大研发力度，促使太阳能光伏电站运行维护管理的整体水平得到提高，保证太阳能光伏电站正常有序的发展。

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