作者:中廣核太陽能開發有限公司 張鑫
光伏電站全壽命周期管理就是光伏電站從可研到退役的全過程管理,光伏電站的全壽命周期管理劃分為四個階段(可研階段、設計階段、建設階段、生產運營階段),其管理理念應貫穿于這四個階段。作為應用型系統設施,生產運營是光伏電站全壽命周期最長的階段,行業內一般設計的電站壽期為25年,四個階段以生產運營為主導與目標,圍繞生產運營開展管理。本文根據經驗從生產運營角度將四個階段的控制要點提出建議。
1. 可研階段
光資源情況是光伏電站投資的首要影響因素,光資源的優劣決定了電站的發電多少,影響光資源的好壞的因素較多,如天文因子(太陽常數,日地距離,太陽赤緯,太陽高度角,太陽方位角,時角)、地理因子(緯度,經度,海拔高度,地表反射率)、氣象和環境因子(云,氣溶膠,水汽,臭氧,沙塵等),各種影響因子情況復雜,影響大小不易量化,總體規律為緯度越低,海拔越高,空氣質量越好,資源越好。一般前期可研階段選用光資源數據庫有NASA數據、Meteonorm數據、SolarGIS數據、3TIER數據、選址當地氣象局數據庫,最常用選用的光資源要素為水平輻射總量、斜面輻射總量、散射輻射總量、年平均日照小時數、法向直接輻射輻照度(高倍聚光項目使用)。
廠址位置的選擇決定著施工和運營階段工作的便利性,是生產和生活條件的保障,也決定著運營成本的高低。廠址位置盡可能選擇距離城市較近、供水供電可靠、交通便利、無礦產壓覆和文物遺址的廠址,廠址位置和場地大小的選取影響著電站建設規模、擴容的便利性、運營階段員工薪酬、備件采購周期、質保期供應商響應速度、保險理賠響應速度、生產和生活配套設施的配備。
地質與地形條件決定組件支架設計難度的大小、施工難度、場地平整、土建及支架成本的高低,同時也決定著運營階段組件因遮擋因素產生的效率損失、暴雨或洪水等惡劣自然條件下組件支架沉降的程度、修剪雜草或灌木叢引起的運營成本增加、風沙引起的組件清洗頻率增多等,在可研階段應充分預估后續運營費用,避免在經濟測算時因未充分預估運營風險導致投資收益不達目標值。
用地屬性除應規避基本農田法律紅線以外,應對一般農田、草地、林地的征占費用及補償費用進行充分測算、對于政府征收的土地使用稅金等逐年交付的費用建議劃歸生產運營成本,根據年通貨膨脹系數進行修正計算后接近實際費用。
電網接入及負荷消納情況需充分調研,一般關注當地電網網架結構、電壓等級、變電站變壓器容量、變電站常用負荷情況、送出距離、預留間隔、電網電壓和頻率穩定性等,這些因素影響著電站建設規模和設備選型、送出線路選型與連接方式、運營階段架空送出線路維護與搶修費用、涉網設備檢修與維護方式。
融資成本因素是光伏電站投資的關鍵要素,不同的融資成本和利息償還造成光伏電站收益的差別,影響電站投資測算中IRR(內部收益率Internal Rate of Return)和ROE(凈資產收益率Rate of Return on Common Stockholders’ Equity)的值,年還貸額應計入運營成本。
分布式電站比地面集中式電站情況略微復雜,除考慮上述關鍵點之外,還應關注屋頂承重(房屋建設年份、房屋結構、房屋有效使用面積、屋頂朝向和方位角、傾斜角度、遮蔽物、當地風壓、地形、地貌)、電纜強弱電信號干擾、檢修通道的預留、隔音(<65dB)、隔熱、防雷、防火、防誤碰設置、監控設施和技術改造空間預留、運營維護的統籌管理、電費結算方式、補貼分配方式、承租屋頂產權、設施管理和安全責任邊界和其他法律風險。
2. 設計階段
設備編碼、文件編碼、備件編碼是實現多電站管理和全壽命周期的必要元素,三套編碼體系的建設決定著電站運營能否實現標準化和規范化管理,設備編碼和文件編碼應在設計階段確定,備件編碼可在運營階段補充完善。目前常用的設備編碼采用《GB/T50549-2010電廠標識系統編碼標準》,文件編碼和備件編碼規則根據企業持有電站規模采用統一編碼形式。
光伏區和升壓站的布置決定著電站的投資成本和發電量,為節約電纜一般升壓站設置在整個光伏陣列的中間位置,升壓站設計應選用地勢較高的地方在暴雨洪水等惡劣天氣下保證無倒灌風險,陣列設計保證無遮擋且應考慮預留巡檢通道,組串之間連接橋架設計應考慮預留組件清洗通道方便車輛出入,陣列整體設計應考慮防PID效應避免長期運行應組件加速衰減引起的超預期發電量損失,逆變器選型應穩定可靠考重點慮應散熱不充分引起的模塊損壞和電量損失,可調支架設計應給運營方提交支架調節時間和角度設計說明。
生產區域的設計應考慮后續操作和維修的便利性,隔離刀閘和接地刀閘設計考慮運維期間防止誤操作,生產區域和生活區域應分開設計且應實體隔離,生產設施選型應考慮使用市場上標準器件便于運營階段備品備件的采購及更換,開關柜設計應具備“五防”功能并配備電子五防鎖,廠用變壓器的選型應合理可靠并出具常用負荷測算書運營階段根據測算數估算廠用電量,建議所有電站配備故障錄波便于設備故障時及時精準分析,通訊保護設計應結合當地電網情況選擇合適的保護匹配并在電站調試前提供保護定值單,二次屏柜設計應預留適當屏柜位置以滿足電網新增要求和生產監控分析系統配備等技術改造項目需要,應根據電站規模設置工具間和備品備件庫以滿足運營維護需求,建議廠房單體設計<3000m³不配備水消防系統便于運營階段的消防設施維護,特殊氣候條件地區的生產設計應滿足當地特殊性(如變壓器油的選型、防凍潤滑油脂的選用、支架防強風設計、通風采暖的選用、墻體保溫的設計、屋面防水設計等),分布式電站特別要關注防火設計。
生活區設計應滿足運維人員生活需求,根據電站規模配備生產人員數量,員工宿舍設計應盡量朝南,根據電站選取的地理條件合理選取生活用水方式,照明回路和動力回路應分開設計,根據不同地區選用合理的節能采暖方式盡可能減少廠用電量,居住場所外墻厚度和保溫設計應結合當地自然氣候條件選取,建議公司標準化生活區域設計以規范員工生活管理。
3. 建設階段
施工前應做好施工組織設計、施工方案和施工進度計劃,設備采購應選擇長久而且值得信賴的品牌以保證運營階段設備外委維修和零部件的采購渠道不中斷,設備供貨商應提供詳細的設備說明和圖紙便于運營階段設備的維護和更換(如有條件可在招標是規定設備說明書的編碼、格式、內容等,便于運營階段運維規程的編寫和資料管理與選用),電站竣工應設置合理的質保期以滿足電站全投資測算和達到經濟效益的最大化。
建設過程應做好工程“六大控制”(安全、質量、進度、成本、環境和文明施工控制),應按照施工圖紙、方案和規范進行施工。為保證電站投運后因安裝缺陷造成的大型技改項目不發生,運維人員應介入建設階段跟蹤安裝情況,主要從生產運維的角度出發關注影響后續設備操作、檢修、設備運行穩定性等問題,尤其要關注隱蔽工程(直埋電纜敷設、土建結構、接地網等),發現問題應及時反饋工程總包方和監理方督促整改。調試階段需根據調試計劃及時到現場跟蹤學習以熟悉電站系統布置、設備操作方法、設備性能與參數設置,注意現場圖紙資料和原始記錄的收集和整理和工程轉生產備件的跟蹤和保護,配合工程人員電站首次并網的發令與操作。
運維人員介入建設階段還有一項重要工作就是完成生產準備工作,主要工作有:生產運行規程和檢修規程的編制;生產技術程序的編制(如預防性檢修規程和技術監督試驗規程與周期、事故處理應急預案、工具清單與檢定周期、最低庫存備件清單等);生產系列套表格的制作(工作票、操作票、運行日志、交接班表格、設備臺賬、工具臺賬、備件臺賬、培訓記錄本等);上墻制度的制作和懸掛;安全標示標牌的制作;常用工具的準備與計量工具檢定;生產人員培訓與取證(高壓進網作業許可證和調度證)。
4. 生產運營階段
生產運營階段指電站首次并網至電站退役的全過程,即生產運維人員接管并有權操作電站設備的時間段。電站進入生產運營的第一個階段是工程項目轉生產驗收,此驗收意味著電站所有設備設施交由生產方管轄,由于施工方與業主方考慮問題角度不同一般都會產生一定分歧,首次并網后遺留尾工項的處理是分歧最大,也是矛盾的集中點,遺留尾工項一般分為一類缺陷和二類缺陷,一類缺陷指影響系統運行、可能造成人身傷害或者上級機構(電網、安監局等單位)要求整改的缺陷,主要特征是安全隱患和造成發電量的損失;剩余缺陷統歸為二類缺陷。電站并網后運營責任移交至業主方,施工方處理缺陷需按業主方管理規定辦理工作票,不得無票作業。施工方有按照國家標準、合同文件、技術規范和設計文件嚴格保證電站施工質量的義務,也必須承擔消除缺陷的責任,一類缺陷必須由施工方整改,二類缺陷消除可以由施工方和業主方協商解決,當產生分歧時一般處理方式:施工方可委托業主方處理,業主根據缺陷的處理難度評估費用后處理,費用由施工方承擔。公司規模較大、持有電站較多時可考慮利用移交接產信息系統進行缺陷的統計、跟蹤和關閉流程管理。
生產運營階段是光伏電站全壽命周期管理最重要的時期,電站管理需實現制度化、流程化和信息化,可將公司管理理念和管理具體方法融入信息系統完成對電站管理,設備編碼、文件編碼和備件編碼需統一歸納到信息系統中實現管理,一般光伏發電企業使用的信息管理系統分為三類:ERP系統、MIS或CIS系統、電站監控與分析系統。ERP系統為企業經營的主要管理系統,它實現企業的人、財、物的管理,如人員工資發放、財務結算、物料采購等。MIS或CIS系統在電力企業應用廣泛,它根據國家標準和電力行業標準設計,所有邏輯設計需遵循電力行業安全標準和管理標準,主要用于電力從業人員安全行為規范的管理,如運行日志、工作票、操作票、作業指導書等。電站監控與分析系統主要實現輔助電站運維人員進行電量統計、故障預警與診斷、效率分析、老化研究等,幫助公司管理人員實現遠程監控、技術支持、經營情況統計與分析、對標管理等。
設備故障是電站非計劃電量損失的根本原因,為有效管理設備故障可對設備管理等級進行劃分,將重要敏感設備和重要敏感部件識別,巡檢和預防性檢修時加強對重要敏感設備和敏感部件的跟蹤、評估與管理;優秀的備件管理有助于電站設備故障時的快速響應與處理,多電站情況下備件種類繁多、信息量大,需借助信息系統實現規范化管理,在適當的區域設立戰略備件庫,建立多電站備件聯調機制;與電站就近的有資質單位簽訂維修外包協議,在復雜故障處理時給予支持,有助于減少電量損失;采用功能靈敏且完備的電站監控與分析系統有助于電站人員及時發現故障,通過系統對已發生故障進行多電站經驗反饋并及時對他站排查類似故障隱患可有效降低公司整體設備故障率;對電站設施進行老化跟蹤管理并確定合理的預防性檢修或技術改造計劃可減少因電站設施老化引起的安全風險和電量損失;建設合理可行的企業培訓體系加強對運維人員的培訓可提高消缺效率;對于多發故障因在本站內編制糾正性檢修程序可縮短人均檢修時間;建立標準工時管理機制,對縮短消缺時間和提升消缺質量具有重要意義,而且可通過標準工時對故障損失電量和故障消缺成本進行分析管理,有利于運維成本控制。
效率提升是電站全壽命周期研究的重要方向,效率提升方法的研究只有在運營階段通過大量實踐分析獲得,不斷地鉆研效率提升方法,促使企業優化技術方案和管理方法進而提升經營業績。效率提升分兩個方面,運維人員工作效率提升和電站設備發電能力提升,運維人員是影響光伏效率提升的根本因素,優秀的運維團隊可以有效提升電站運營能力和發電水平,據統計,事故和故障的發生由于人因失誤而導致的占比約90%,有效避免人因失誤可降低電站運維安全風險和故障率,有效降低人因失誤的方法主要有:加強企業文化建設,加強安全管理提升運維人員安全意識,健全組織管理機制,完善經驗反饋和溝通機制,加強人員培訓,改善作業環境規范作業流程。電站設備發電能力提升主要考慮以下幾方面:及時清洗組件減少灰塵遮擋、組件溫度升高引起的效率下降、由于組件衰減或隱裂引起的組串失配、逆變器采用多路MPPT跟蹤提升效率、采用跟蹤或可調支架、合理串接光伏組件、變壓器合理選型減少功率損耗,加強設備管理降低故障率,根據設備老化周期合理更換部件。
光伏電站退役應符合重點考慮環保要求,電站設施應分類處置,廢舊組件應找有資質的企業回收利用,根據運行周期將電氣設備折舊處理,部分可用部件應解體拆除后重新利用,折舊收入計入光伏電站全投資收益。
后記:
光伏電站全壽命周期管理從管理到技術,從可研到退役環環相扣密不可分,管理主體思路以生產運營為主線。光伏電站作為發電設施,生產能力的大小決定著電站的盈利水平,光伏電站具有“靠天吃飯”的特征,目前的科學前沿技術都無法準確預測電站區域內的天氣狀況,一朵云飄過都會影響電站負荷出力,不確定性構成了光伏發電的復雜性,光伏發電相對于核電和火電技術門檻低,這并不意味著運營難度會有所下降,運營好一個或多個光伏發電站并不簡單,尤其分布式電站具有規模小、分散、采集數據量大的特點,運營難度將會更大,無論是集中式電站還是分布式電站,做好電站全壽命周期管理勢在必行。太陽能是最有可能實現居民使用的非石化清潔能源,其市場應用前景廣闊,盈利空間巨大。目前來看無論是光伏金融,還是資本運作,生產運維領域是其堅強后盾。從長遠看,光伏電站生產運維是企業安全和利益的根本,該領域也將逐步得到行業內重視。
光伏電站全壽命周期管理就是光伏電站從可研到退役的全過程管理,光伏電站的全壽命周期管理劃分為四個階段(可研階段、設計階段、建設階段、生產運營階段),其管理理念應貫穿于這四個階段。作為應用型系統設施,生產運營是光伏電站全壽命周期最長的階段,行業內一般設計的電站壽期為25年,四個階段以生產運營為主導與目標,圍繞生產運營開展管理。本文根據經驗從生產運營角度將四個階段的控制要點提出建議。
1. 可研階段
光資源情況是光伏電站投資的首要影響因素,光資源的優劣決定了電站的發電多少,影響光資源的好壞的因素較多,如天文因子(太陽常數,日地距離,太陽赤緯,太陽高度角,太陽方位角,時角)、地理因子(緯度,經度,海拔高度,地表反射率)、氣象和環境因子(云,氣溶膠,水汽,臭氧,沙塵等),各種影響因子情況復雜,影響大小不易量化,總體規律為緯度越低,海拔越高,空氣質量越好,資源越好。一般前期可研階段選用光資源數據庫有NASA數據、Meteonorm數據、SolarGIS數據、3TIER數據、選址當地氣象局數據庫,最常用選用的光資源要素為水平輻射總量、斜面輻射總量、散射輻射總量、年平均日照小時數、法向直接輻射輻照度(高倍聚光項目使用)。
廠址位置的選擇決定著施工和運營階段工作的便利性,是生產和生活條件的保障,也決定著運營成本的高低。廠址位置盡可能選擇距離城市較近、供水供電可靠、交通便利、無礦產壓覆和文物遺址的廠址,廠址位置和場地大小的選取影響著電站建設規模、擴容的便利性、運營階段員工薪酬、備件采購周期、質保期供應商響應速度、保險理賠響應速度、生產和生活配套設施的配備。
地質與地形條件決定組件支架設計難度的大小、施工難度、場地平整、土建及支架成本的高低,同時也決定著運營階段組件因遮擋因素產生的效率損失、暴雨或洪水等惡劣自然條件下組件支架沉降的程度、修剪雜草或灌木叢引起的運營成本增加、風沙引起的組件清洗頻率增多等,在可研階段應充分預估后續運營費用,避免在經濟測算時因未充分預估運營風險導致投資收益不達目標值。
用地屬性除應規避基本農田法律紅線以外,應對一般農田、草地、林地的征占費用及補償費用進行充分測算、對于政府征收的土地使用稅金等逐年交付的費用建議劃歸生產運營成本,根據年通貨膨脹系數進行修正計算后接近實際費用。
電網接入及負荷消納情況需充分調研,一般關注當地電網網架結構、電壓等級、變電站變壓器容量、變電站常用負荷情況、送出距離、預留間隔、電網電壓和頻率穩定性等,這些因素影響著電站建設規模和設備選型、送出線路選型與連接方式、運營階段架空送出線路維護與搶修費用、涉網設備檢修與維護方式。
融資成本因素是光伏電站投資的關鍵要素,不同的融資成本和利息償還造成光伏電站收益的差別,影響電站投資測算中IRR(內部收益率Internal Rate of Return)和ROE(凈資產收益率Rate of Return on Common Stockholders’ Equity)的值,年還貸額應計入運營成本。
分布式電站比地面集中式電站情況略微復雜,除考慮上述關鍵點之外,還應關注屋頂承重(房屋建設年份、房屋結構、房屋有效使用面積、屋頂朝向和方位角、傾斜角度、遮蔽物、當地風壓、地形、地貌)、電纜強弱電信號干擾、檢修通道的預留、隔音(<65dB)、隔熱、防雷、防火、防誤碰設置、監控設施和技術改造空間預留、運營維護的統籌管理、電費結算方式、補貼分配方式、承租屋頂產權、設施管理和安全責任邊界和其他法律風險。
2. 設計階段
設備編碼、文件編碼、備件編碼是實現多電站管理和全壽命周期的必要元素,三套編碼體系的建設決定著電站運營能否實現標準化和規范化管理,設備編碼和文件編碼應在設計階段確定,備件編碼可在運營階段補充完善。目前常用的設備編碼采用《GB/T50549-2010電廠標識系統編碼標準》,文件編碼和備件編碼規則根據企業持有電站規模采用統一編碼形式。
光伏區和升壓站的布置決定著電站的投資成本和發電量,為節約電纜一般升壓站設置在整個光伏陣列的中間位置,升壓站設計應選用地勢較高的地方在暴雨洪水等惡劣天氣下保證無倒灌風險,陣列設計保證無遮擋且應考慮預留巡檢通道,組串之間連接橋架設計應考慮預留組件清洗通道方便車輛出入,陣列整體設計應考慮防PID效應避免長期運行應組件加速衰減引起的超預期發電量損失,逆變器選型應穩定可靠考重點慮應散熱不充分引起的模塊損壞和電量損失,可調支架設計應給運營方提交支架調節時間和角度設計說明。
生產區域的設計應考慮后續操作和維修的便利性,隔離刀閘和接地刀閘設計考慮運維期間防止誤操作,生產區域和生活區域應分開設計且應實體隔離,生產設施選型應考慮使用市場上標準器件便于運營階段備品備件的采購及更換,開關柜設計應具備“五防”功能并配備電子五防鎖,廠用變壓器的選型應合理可靠并出具常用負荷測算書運營階段根據測算數估算廠用電量,建議所有電站配備故障錄波便于設備故障時及時精準分析,通訊保護設計應結合當地電網情況選擇合適的保護匹配并在電站調試前提供保護定值單,二次屏柜設計應預留適當屏柜位置以滿足電網新增要求和生產監控分析系統配備等技術改造項目需要,應根據電站規模設置工具間和備品備件庫以滿足運營維護需求,建議廠房單體設計<3000m³不配備水消防系統便于運營階段的消防設施維護,特殊氣候條件地區的生產設計應滿足當地特殊性(如變壓器油的選型、防凍潤滑油脂的選用、支架防強風設計、通風采暖的選用、墻體保溫的設計、屋面防水設計等),分布式電站特別要關注防火設計。
生活區設計應滿足運維人員生活需求,根據電站規模配備生產人員數量,員工宿舍設計應盡量朝南,根據電站選取的地理條件合理選取生活用水方式,照明回路和動力回路應分開設計,根據不同地區選用合理的節能采暖方式盡可能減少廠用電量,居住場所外墻厚度和保溫設計應結合當地自然氣候條件選取,建議公司標準化生活區域設計以規范員工生活管理。
3. 建設階段
施工前應做好施工組織設計、施工方案和施工進度計劃,設備采購應選擇長久而且值得信賴的品牌以保證運營階段設備外委維修和零部件的采購渠道不中斷,設備供貨商應提供詳細的設備說明和圖紙便于運營階段設備的維護和更換(如有條件可在招標是規定設備說明書的編碼、格式、內容等,便于運營階段運維規程的編寫和資料管理與選用),電站竣工應設置合理的質保期以滿足電站全投資測算和達到經濟效益的最大化。
建設過程應做好工程“六大控制”(安全、質量、進度、成本、環境和文明施工控制),應按照施工圖紙、方案和規范進行施工。為保證電站投運后因安裝缺陷造成的大型技改項目不發生,運維人員應介入建設階段跟蹤安裝情況,主要從生產運維的角度出發關注影響后續設備操作、檢修、設備運行穩定性等問題,尤其要關注隱蔽工程(直埋電纜敷設、土建結構、接地網等),發現問題應及時反饋工程總包方和監理方督促整改。調試階段需根據調試計劃及時到現場跟蹤學習以熟悉電站系統布置、設備操作方法、設備性能與參數設置,注意現場圖紙資料和原始記錄的收集和整理和工程轉生產備件的跟蹤和保護,配合工程人員電站首次并網的發令與操作。
運維人員介入建設階段還有一項重要工作就是完成生產準備工作,主要工作有:生產運行規程和檢修規程的編制;生產技術程序的編制(如預防性檢修規程和技術監督試驗規程與周期、事故處理應急預案、工具清單與檢定周期、最低庫存備件清單等);生產系列套表格的制作(工作票、操作票、運行日志、交接班表格、設備臺賬、工具臺賬、備件臺賬、培訓記錄本等);上墻制度的制作和懸掛;安全標示標牌的制作;常用工具的準備與計量工具檢定;生產人員培訓與取證(高壓進網作業許可證和調度證)。
4. 生產運營階段
生產運營階段指電站首次并網至電站退役的全過程,即生產運維人員接管并有權操作電站設備的時間段。電站進入生產運營的第一個階段是工程項目轉生產驗收,此驗收意味著電站所有設備設施交由生產方管轄,由于施工方與業主方考慮問題角度不同一般都會產生一定分歧,首次并網后遺留尾工項的處理是分歧最大,也是矛盾的集中點,遺留尾工項一般分為一類缺陷和二類缺陷,一類缺陷指影響系統運行、可能造成人身傷害或者上級機構(電網、安監局等單位)要求整改的缺陷,主要特征是安全隱患和造成發電量的損失;剩余缺陷統歸為二類缺陷。電站并網后運營責任移交至業主方,施工方處理缺陷需按業主方管理規定辦理工作票,不得無票作業。施工方有按照國家標準、合同文件、技術規范和設計文件嚴格保證電站施工質量的義務,也必須承擔消除缺陷的責任,一類缺陷必須由施工方整改,二類缺陷消除可以由施工方和業主方協商解決,當產生分歧時一般處理方式:施工方可委托業主方處理,業主根據缺陷的處理難度評估費用后處理,費用由施工方承擔。公司規模較大、持有電站較多時可考慮利用移交接產信息系統進行缺陷的統計、跟蹤和關閉流程管理。
生產運營階段是光伏電站全壽命周期管理最重要的時期,電站管理需實現制度化、流程化和信息化,可將公司管理理念和管理具體方法融入信息系統完成對電站管理,設備編碼、文件編碼和備件編碼需統一歸納到信息系統中實現管理,一般光伏發電企業使用的信息管理系統分為三類:ERP系統、MIS或CIS系統、電站監控與分析系統。ERP系統為企業經營的主要管理系統,它實現企業的人、財、物的管理,如人員工資發放、財務結算、物料采購等。MIS或CIS系統在電力企業應用廣泛,它根據國家標準和電力行業標準設計,所有邏輯設計需遵循電力行業安全標準和管理標準,主要用于電力從業人員安全行為規范的管理,如運行日志、工作票、操作票、作業指導書等。電站監控與分析系統主要實現輔助電站運維人員進行電量統計、故障預警與診斷、效率分析、老化研究等,幫助公司管理人員實現遠程監控、技術支持、經營情況統計與分析、對標管理等。
設備故障是電站非計劃電量損失的根本原因,為有效管理設備故障可對設備管理等級進行劃分,將重要敏感設備和重要敏感部件識別,巡檢和預防性檢修時加強對重要敏感設備和敏感部件的跟蹤、評估與管理;優秀的備件管理有助于電站設備故障時的快速響應與處理,多電站情況下備件種類繁多、信息量大,需借助信息系統實現規范化管理,在適當的區域設立戰略備件庫,建立多電站備件聯調機制;與電站就近的有資質單位簽訂維修外包協議,在復雜故障處理時給予支持,有助于減少電量損失;采用功能靈敏且完備的電站監控與分析系統有助于電站人員及時發現故障,通過系統對已發生故障進行多電站經驗反饋并及時對他站排查類似故障隱患可有效降低公司整體設備故障率;對電站設施進行老化跟蹤管理并確定合理的預防性檢修或技術改造計劃可減少因電站設施老化引起的安全風險和電量損失;建設合理可行的企業培訓體系加強對運維人員的培訓可提高消缺效率;對于多發故障因在本站內編制糾正性檢修程序可縮短人均檢修時間;建立標準工時管理機制,對縮短消缺時間和提升消缺質量具有重要意義,而且可通過標準工時對故障損失電量和故障消缺成本進行分析管理,有利于運維成本控制。
效率提升是電站全壽命周期研究的重要方向,效率提升方法的研究只有在運營階段通過大量實踐分析獲得,不斷地鉆研效率提升方法,促使企業優化技術方案和管理方法進而提升經營業績。效率提升分兩個方面,運維人員工作效率提升和電站設備發電能力提升,運維人員是影響光伏效率提升的根本因素,優秀的運維團隊可以有效提升電站運營能力和發電水平,據統計,事故和故障的發生由于人因失誤而導致的占比約90%,有效避免人因失誤可降低電站運維安全風險和故障率,有效降低人因失誤的方法主要有:加強企業文化建設,加強安全管理提升運維人員安全意識,健全組織管理機制,完善經驗反饋和溝通機制,加強人員培訓,改善作業環境規范作業流程。電站設備發電能力提升主要考慮以下幾方面:及時清洗組件減少灰塵遮擋、組件溫度升高引起的效率下降、由于組件衰減或隱裂引起的組串失配、逆變器采用多路MPPT跟蹤提升效率、采用跟蹤或可調支架、合理串接光伏組件、變壓器合理選型減少功率損耗,加強設備管理降低故障率,根據設備老化周期合理更換部件。
光伏電站退役應符合重點考慮環保要求,電站設施應分類處置,廢舊組件應找有資質的企業回收利用,根據運行周期將電氣設備折舊處理,部分可用部件應解體拆除后重新利用,折舊收入計入光伏電站全投資收益。
后記:
光伏電站全壽命周期管理從管理到技術,從可研到退役環環相扣密不可分,管理主體思路以生產運營為主線。光伏電站作為發電設施,生產能力的大小決定著電站的盈利水平,光伏電站具有“靠天吃飯”的特征,目前的科學前沿技術都無法準確預測電站區域內的天氣狀況,一朵云飄過都會影響電站負荷出力,不確定性構成了光伏發電的復雜性,光伏發電相對于核電和火電技術門檻低,這并不意味著運營難度會有所下降,運營好一個或多個光伏發電站并不簡單,尤其分布式電站具有規模小、分散、采集數據量大的特點,運營難度將會更大,無論是集中式電站還是分布式電站,做好電站全壽命周期管理勢在必行。太陽能是最有可能實現居民使用的非石化清潔能源,其市場應用前景廣闊,盈利空間巨大。目前來看無論是光伏金融,還是資本運作,生產運維領域是其堅強后盾。從長遠看,光伏電站生產運維是企業安全和利益的根本,該領域也將逐步得到行業內重視。