大復(fù)盤！中國首批光伏電站已到中年！

當(dāng)中國第一批光伏電站已經(jīng)到了需要保溫杯泡枸杞的“中年”，如何避免“油膩不堪”？

中國光伏十年復(fù)盤

多少電站已近中年

從2009年敦煌特許權(quán)招標(biāo)到現(xiàn)在已經(jīng)過去十年，以電站壽命25年計(jì)算，中國第一批光伏電站已經(jīng)到了需要保溫杯泡枸杞的“中年”，但光伏電站的“養(yǎng)生”，卻不應(yīng)該從中年做起。

而從2013年中國正式出臺上網(wǎng)標(biāo)桿電價，也已過了5年時間。這五年中的電站，由于各種問題帶來的電站損失以及售后問題頻發(fā)。

全球領(lǐng)先的權(quán)威第三方機(jī)構(gòu)萊茵TUV耗費(fèi)大量時間和精力測試了12GW的光伏電站，他們發(fā)現(xiàn)其中30％（3．6GW）存在較嚴(yán)重的缺陷，其中約50％即1．8GW歸因于組件故障。按這個比例計(jì)算，截止2018年中國建成的174．63GW光伏電站中，有超過24GW存在或大或小問題的光伏組件。

這讓人不禁提出疑問此前電站投資的財務(wù)模型中，光伏電站發(fā)電量每年只有1－2％的衰減是否是個偽命題？

筆者并不想把中國光伏電站冠以劣質(zhì)的標(biāo)簽，雖然確實(shí)存在一些質(zhì)量或者運(yùn)維的問題，但組件在生產(chǎn)、運(yùn)輸、安裝，以及25年的運(yùn)維過程中，出現(xiàn)一些小毛病是大概率事件。即使被認(rèn)為是品質(zhì)代表的歐洲，每年更換的組件數(shù)量也在5GW左右，這其中除了更換組件之外，還有做超配平滑發(fā)電曲線和提高單位面積發(fā)電量的因素在內(nèi)。

真正的解決辦法，是盡快找出這24GW的故障組件，排除故障。對另外24GW的其它故障進(jìn)行整改或零部件更換。

174GW的光伏電站，以270W組件折算，差不多有6．3億塊組件。運(yùn)營3GW光伏電站的青島薩納斯總經(jīng)理耿文強(qiáng)告訴筆者，目前20MW光伏電站需要5個運(yùn)維人員，200MW需要14人，薩納斯運(yùn)維人員約在400人，按此比例粗略計(jì)算，行業(yè)內(nèi)運(yùn)維人員約有2萬余人，每人平均要負(fù)責(zé)3萬塊組件，如果不采用智能手段，這是一個天量。

一位資深的一線運(yùn)維人員向筆者介紹組件常見故障分為“遮擋、失效、玻璃爆、熱斑”四大類。

1、組件遮擋由灰塵和周圍存在遮擋物產(chǎn)生，長期灰塵遮擋會腐蝕電池片和玻璃，同時導(dǎo)致組件熱斑及二極管循環(huán)導(dǎo)通；

2、組件失效主要是由于組件接線盒故障導(dǎo)致組件完全無輸出，導(dǎo)致正常組串發(fā)電量因并聯(lián)失配而損失；組串電流持續(xù)通過接線盒會使接線盒溫度過高，長期存在安全隱患；

3、組件玻璃爆破組件在搬運(yùn)過程中受到嚴(yán)重外力碰撞造成玻璃爆破，也有因?yàn)椴Ａг挠须s質(zhì)出現(xiàn)原材自爆；導(dǎo)致組件功率失效或出現(xiàn)漏電危險事故；

4、組件熱斑熱斑導(dǎo)致組件功率衰減失效或者直接導(dǎo)致組件燒毀報廢；肉眼無法準(zhǔn)確判斷，需要借助儀器或通過異物遮擋判斷。

業(yè)界對光伏電站一般都采用抽檢的方式來查處上述問題，但10MW電站，即使按照0．1％抽檢率，也需要不菲的費(fèi)用。而且由于抽檢率低，對電站的評估不全面；其次，測試需要帶上相應(yīng)的測試設(shè)備，把組串拆下來，效率比較低。此外當(dāng)前普遍采用比較輸出功率、開路電壓、短路電流、工作電壓、工作電流大小的方法識別組件故障，故障識別率低且容易導(dǎo)致誤判?？偟膩碚f，傳統(tǒng)的巡檢方式費(fèi)時費(fèi)力、效率低成本高，給業(yè)主的精細(xì)化運(yùn)維帶來了非常大的困難。而且光伏電站場景非常復(fù)雜，除了平坦的陸地外，在山地、屋頂、水面上皆有應(yīng)用，從而導(dǎo)致上站非常困難，檢測成本非常高等現(xiàn)實(shí)問題。

同時筆者也找來了一份華為公布的數(shù)據(jù)，他們用IV曲線智能診斷系統(tǒng)，為黃河水電檢測了60MW、10442個組串，發(fā)現(xiàn)128串故障組串，故障率1．22％，發(fā)電量損失4％－6％。

這些故障如果不排除，25年里將給電站減少500多萬的收益，甚至隨著故障累計(jì)，損失會逐步加大。

而從問題組件可以看出，大部分是二極管故障，占到91．4％。這些問題有些是因?yàn)樯a(chǎn)質(zhì)量問題，有些是因?yàn)槭┕げ划?dāng)造成，更多的則是因?yàn)楹蠖斯芾砉ぷ鞑坏轿灰鸬摹?/p>

隨著中國光伏制造越來越成熟，多場景設(shè)計(jì)與施工技術(shù)的完善，以及越來越多的光伏熟練工人，制造和施工的問題都在逐步好轉(zhuǎn)，而因?yàn)殡娬竟芾懋a(chǎn)生的損失，卻常得不到重視。

一個原因是電站的管理成效和損失都幾乎是隱形的，在電站沒有做到數(shù)據(jù)化的時代，這些問題很難暴露出來；另外一個難點(diǎn)在于如何把“運(yùn)維．TXT”變成“EXE”可執(zhí)行程序，知難行易。

中國運(yùn)維發(fā)展史

“如果當(dāng)時火星探索者能夠想到防沙，或許就不會再次失聯(lián)。”朱海東，安軒自動化副總經(jīng)理，從2018年再度失聯(lián)的火星探測器機(jī)遇號談起，闡述光伏運(yùn)維的重要性。機(jī)遇號在2018年6月遭遇到了席卷火星的沙塵暴，與美國宇航局失去聯(lián)系。NASA認(rèn)為是由于機(jī)遇號的光伏板被遮擋，發(fā)電能力下降，無法獲得足夠電力來維持它的運(yùn)轉(zhuǎn)。

光伏電站建設(shè)周期一般三個月到半年，但卻要使用25年，時間比298，所以對于一座電站來說，既不能“先天不足”，也不能“后天失養(yǎng)”。

雖然越來越多的企業(yè)開始關(guān)注運(yùn)維，但重視程度、運(yùn)維技術(shù)、手段、思路仍然是個漸進(jìn)的過程。

歐洲發(fā)展光伏比較早，因此對運(yùn)維也更加關(guān)注。隨著2013年后，國內(nèi)光伏電站逐步增多，光伏運(yùn)維也開始興起。

2014年開始，黃河水電與華為開始推行智能光伏概念，其中除了應(yīng)用組串逆變器提升電站整體效率的同時，也將行業(yè)帶入了運(yùn)維2．0時代。業(yè)內(nèi)通過集控中心來遠(yuǎn)程管理，保證電站的良好運(yùn)行。

這階段，光伏電站的管理運(yùn)維向兩個方向發(fā)展

首先是電站開啟數(shù)字化經(jīng)營之路，向精細(xì)化管理邁進(jìn)；