一個(gè)算法 讓光伏電站增收200萬(wàn)！

而2020年前的劉站長(zhǎng)卻是時(shí)長(zhǎng)眉頭緊鎖，特別是早晨和傍晚，看著高高豎立起的光伏板憂心忡忡。

“發(fā)電量上去了”

玉柴光伏電站是廣西桂平市2017年重點(diǎn)引進(jìn)的“以新能源為依托的三產(chǎn)融合”示范項(xiàng)目，共四期，第一期于2017年建成并網(wǎng)，總裝機(jī)容量200MW。

以站為家，劉站長(zhǎng)對(duì)電站情況了然如胸。

據(jù)劉站長(zhǎng)介紹，桂平屬于三類資源區(qū)，輻照度不高，地勢(shì)不平，加上冬天陰雨天又比較多，因此玉柴光伏電站在設(shè)備選型之初，選擇了跟蹤支架、高效組件以及智能組串式逆變器的高標(biāo)準(zhǔn)配置?！爱?dāng)時(shí)，覺(jué)得各項(xiàng)裝置都使用了頂配，對(duì)電站收益信心滿滿。”

不過(guò)，每日的例行巡檢，劉站長(zhǎng)團(tuán)隊(duì)很快發(fā)現(xiàn)了問(wèn)題。“早上太陽(yáng)剛出來(lái)的時(shí)候，光伏板都快豎起來(lái)了，前排的影子會(huì)把后排都擋住了，晚上也是如此，再加上陰雨天對(duì)發(fā)電量的影響，預(yù)期的高發(fā)電量一直不達(dá)標(biāo)?！眲⒄鹃L(zhǎng)回憶。

咨詢?cè)O(shè)計(jì)院、調(diào)整跟蹤支架、清洗光伏板、精細(xì)化運(yùn)維……為提高電站發(fā)電量，劉站長(zhǎng)團(tuán)隊(duì)嘗試了諸多方法，但是均收效甚微。

后來(lái)華為了解到電站面臨的這一困境，推薦了逆變器與跟蹤支架智能聯(lián)控技術(shù)（SDS智能跟蹤算法），與智能組串式逆變器搭配，旨在實(shí)現(xiàn)逆變器與支架控制聯(lián)動(dòng)尋優(yōu)，進(jìn)一步提高跟蹤支架的增發(fā)效果。

抱著嘗試的心態(tài)，玉柴光伏電站選擇了在兩個(gè)子陣實(shí)驗(yàn)華為SDS技術(shù)?！昂?jiǎn)單來(lái)講，SDS算法就是對(duì)跟蹤支架的角度進(jìn)行優(yōu)化，在早上和傍晚時(shí)，根據(jù)太陽(yáng)高度，對(duì)跟蹤角度的優(yōu)化調(diào)整，不會(huì)因?yàn)檗D(zhuǎn)得太多，造成光伏板前后排的遮擋；陰雨天時(shí)，根據(jù)天氣條件，全天候動(dòng)態(tài)優(yōu)化和調(diào)節(jié)組件對(duì)日角度，使光伏板盡可能微斜放平，吸收更多太陽(yáng)散射光的同時(shí)，還能讓雨水幫著清洗光伏板，從而提升發(fā)電量?！眲⒄鹃L(zhǎng)解釋。

從2020年12月到2021年5月，5個(gè)月的時(shí)間，對(duì)比驗(yàn)證數(shù)據(jù)顯示，實(shí)驗(yàn)子陣發(fā)電量提升了1.69%，增發(fā)效果十分明顯。

“發(fā)電量上去了，這下終于不用頭疼了！”劉站長(zhǎng)笑道。

聯(lián)動(dòng)尋優(yōu)

事實(shí)上，近年來(lái)，為持續(xù)提高光伏電站效益，設(shè)備端成果顯著，但空間收窄，業(yè)內(nèi)將目光開(kāi)始聚焦于系統(tǒng)端，以提高組件面接收輻射量為目標(biāo)的各類技術(shù)應(yīng)用比例加大，如跟蹤支架。

根據(jù)全球咨詢機(jī)構(gòu)GTM Research（現(xiàn)被伍德麥肯錫收購(gòu)）此前發(fā)布的數(shù)據(jù)，2017、2018、2019年，跟蹤器出貨量分別增長(zhǎng)34%、36%、66%。

但國(guó)內(nèi)市場(chǎng)上跟蹤支架的占比仍舊較低。對(duì)此，某光伏電站業(yè)主坦言，除了成本因素外，跟蹤技術(shù)在實(shí)際應(yīng)用中仍存在問(wèn)題，如多數(shù)跟蹤系統(tǒng)主要采用傳統(tǒng)的天文算法，未充分考慮地形條件、早晚時(shí)段和天氣的影響，由于角度控制問(wèn)題，會(huì)導(dǎo)致部分時(shí)段和特殊天氣條件下的發(fā)電量損失。當(dāng)然，針對(duì)常規(guī)天文算法中存在的問(wèn)題，業(yè)內(nèi)也開(kāi)始采用反向跟蹤技術(shù)，但由于支架角度控制相對(duì)獨(dú)立，未與組串或控制單元的IV感受或者變化實(shí)現(xiàn)聯(lián)動(dòng)，無(wú)法實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)控制。

直擊痛點(diǎn)，華為SDS技術(shù)可實(shí)現(xiàn)逆變器與跟蹤支架控制系統(tǒng)聯(lián)動(dòng)、閉環(huán)控制，始終保持電站系統(tǒng)在組件受光量最大、功率輸出最佳的狀態(tài)下運(yùn)行。而且無(wú)需額外傳感設(shè)備，擺脫人工和經(jīng)驗(yàn)依賴，利用AI技術(shù)，自動(dòng)感知遮擋及天氣變化信息，自動(dòng)進(jìn)行跟蹤角度尋優(yōu)和控制，目前與大多主流支架廠家均有合作。

“目前不論是早上或者傍晚，電站前后排遮擋的現(xiàn)象基本上沒(méi)有了，陰雨天的發(fā)電量提升明顯，SDS雖然只是小規(guī)模應(yīng)用，已經(jīng)給我們帶來(lái)大概2萬(wàn)元的收益?！眲⒄鹃L(zhǎng)估算道，“若應(yīng)用在整個(gè)200MW電站，按照同樣的提升比例，不算補(bǔ)貼，保守估計(jì)都能帶來(lái)近200萬(wàn)元的收益。”

值得重視的是，針對(duì)SDS技術(shù)，北京鑒衡認(rèn)證中心選取了位于安徽省濉溪縣和廣西陸川縣的兩個(gè)電站進(jìn)行了長(zhǎng)達(dá)一年的效果驗(yàn)證與評(píng)估。結(jié)果顯示，SDS技術(shù)增發(fā)比例達(dá)到1.43%~1.5%，特別是陰雨天較多、散射比例高時(shí)段，SDS方陣的發(fā)電量可提升3.09%~3.58%。

毫無(wú)疑問(wèn)，高效組件、逆變器及跟蹤系統(tǒng)的應(yīng)用價(jià)值已獲得終端客戶的認(rèn)可，應(yīng)用比例將急速提升，但要讓光伏系統(tǒng)發(fā)揮更大潛力，簡(jiǎn)單的拼湊是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，更無(wú)法打造面向未來(lái)的智能系統(tǒng)。實(shí)際應(yīng)用案例也再次驗(yàn)證，只有做到高效設(shè)備間協(xié)同融合、聯(lián)動(dòng)尋優(yōu)，才能實(shí)現(xiàn)設(shè)備和系統(tǒng)效率最大化，讓電站在全生命周期內(nèi)蓬勃發(fā)電。