直流電?。汗夥娬净馂?zāi)重要“元兇”

王斯成先生通過對已經(jīng)公布的2012年已發(fā)布的光伏電站實時監(jiān)測對地絕緣的要求的展示，說明了現(xiàn)在的光伏電站要有實時監(jiān)控的手段，以有效防止火災(zāi)以及對地絕緣的破壞。

國家發(fā)改委能源研究所研究員、中國可再生能源學(xué)會理事王斯成先生，在華為首屆智能光伏營維交流會上與大家交流了目前的光伏電站運維現(xiàn)狀及他對智能光伏電站的一些看法。

“目前大型電站建的非帳公司出品28GW的累計裝機里面大型電站占到82%多。首先我們來看大型光伏電站的一些問題，大部分電站都是09年以后建成的，去年1年大型電站建成大約8GW，在過去的3-5年中，不僅光伏組件過剩造成了低價競爭，逆變器也同樣存在這樣的問題，所以低價競爭必然帶來一些部件的質(zhì)量問題，且部件質(zhì)量問題占到整個故障率的50%;另外一個是電站的設(shè)計問題，大概占到整個故障率的28%。

“我們到西部的電站做了一些測試，普遍存在的問題是整個運行效率是比較低的，具體地分段來看，光伏組件的衰降是比較普遍的問題。一些大型光伏電站在運行了2-3年以后，光伏組件的衰降大概是3.8-7%，其他一些小的光伏電站可能更嚴(yán)重;還有污漬遮擋，即使一個月清洗一次，污漬遮擋仍然是4-5%;還有溫升損失、熱斑(熱斑最嚴(yán)重的使功率損失達到30%以上);直流線損、遮擋損失等，這樣逆變器的效率是遠遠達不到規(guī)格書上寫的≥98%的，因為散熱、輸入電壓等問題都會影響到逆變器的實際工作效率，所以整個電站的PR值實際在74%左右，還有很大的提升空間。

“另外，現(xiàn)在競爭很激烈，還有很多廠不斷在消亡，從過去300多家光伏組件廠到現(xiàn)在上了工信部名單的120家，逆變器廠家也是，從過去的100多家到現(xiàn)在真正活躍的只有30多家，將來這些消亡企業(yè)的設(shè)備由誰來維護?使得光伏電站的升級換代及整個電站的設(shè)備更新的問題都出現(xiàn)了。

“再一個就是規(guī)模，過去的規(guī)模比較小，一個單位就3-5個站，運維不成問題，將來更大了以后，如何來管，2020年的目標(biāo)已提高到1.5億kW，到2030年為了滿足習(xí)主席和奧巴馬的非化石能源占比20%的目標(biāo)，現(xiàn)在國家能源局，基本是定位在到2030年達到5-6億kW的裝機目標(biāo)，平均每年大概35-40GW，但是去年才實現(xiàn)了10GW，現(xiàn)在需要提速，2020年以前每年20GW，2020年以后每年40GW，這樣的要求下，規(guī)模還會擴大，如果沒有一個智能的運維系統(tǒng)，是無法滿足這么快速增長的業(yè)務(wù)要求的。

“當(dāng)然，要想做到智能運維，信息化的手段是非常重要的，否則根本無法做到智能運維，比如云計算、大數(shù)據(jù)處理、互聯(lián)網(wǎng)+、集中管理等等這些技術(shù)，當(dāng)然華為在這個領(lǐng)域里，是屬于全球第一的。所以智能運維對整個IT的技術(shù)與光伏電站的結(jié)合也提出的更高的要求。

“還有比較重要的問題：比如防火的問題，實際上火災(zāi)在不斷的發(fā)生，比方蘋果公司發(fā)生的火災(zāi)，使電站建設(shè)公司股票直線下跌，實際上光伏電站40%的著火都是由于直流電弧引起的，因為整個電站的接頭有成千上萬個，任何一個接頭松了，都有可能造成直流電弧，一有電弧就會引起火災(zāi)，這個是已經(jīng)非常明確了。

“另外一個是現(xiàn)在農(nóng)光互補、漁光互補新型的利用形式，對絕緣提出了很高的要求，絕緣破壞后直接對人是一種傷害，當(dāng)然直接對地短路后也無法發(fā)電，對發(fā)電量也是一種傷害。IEC62548-2012要求，光伏電站需要設(shè)置實時監(jiān)測對地絕緣;IEC最新提出了兩個標(biāo)準(zhǔn)，一個是IECNP62446-2光伏系統(tǒng)的維護，這個是一個光伏系統(tǒng)的運維標(biāo)準(zhǔn)，我希望華為和在座的單位能對這個標(biāo)準(zhǔn)提出意見，現(xiàn)在正是在征求意見的階段;還有一個標(biāo)準(zhǔn)IECNP60904-9-1光伏系統(tǒng)直流電弧監(jiān)測和斷開，也是針對目前頻發(fā)的火災(zāi)，也提出了新的標(biāo)準(zhǔn)，我剛剛接到這兩個最新的標(biāo)準(zhǔn)，當(dāng)然這個系統(tǒng)運維的標(biāo)準(zhǔn)還沒有提高到智能化運維的高度，所以應(yīng)該還有很大的改進余地。”

王斯成先生通過對已經(jīng)公布的2012年已發(fā)布的光伏電站實時監(jiān)測對地絕緣的要求的展示，說明了現(xiàn)在的光伏電站要有實時監(jiān)控的手段，以有效防止火災(zāi)以及對地絕緣的破壞。他通過展示光伏電站的主要性能指標(biāo)和故障現(xiàn)象、光伏電站各環(huán)節(jié)的損失、組串逆變器的能效損失圖，說明智能光伏電站是需要非常精確的提出電站的監(jiān)測方案及數(shù)據(jù)分析方案的，是一個細活。

從提高發(fā)電量的角度來提升電站的效益方面，還有很大的發(fā)展空間，他提出幾個降低電站度電成本的最新技術(shù)：最優(yōu)的光伏逆變器的容量比、采用太陽跟蹤器、智能化運維、分布式MPPT或組串逆變器，PR值可以提高5%，將光伏度電成本直降40%都是有可能的，爭取到2020年達到平價，不需要國家補貼。

智能光伏電站要想做好，一定要有一套非常好的智能監(jiān)測系統(tǒng)，包括光強的測量和修正、電池結(jié)溫的測量和修正、電流電壓的修正、預(yù)留基準(zhǔn);需要有總體性能評估，設(shè)置總電站的PR值、逆變單元的PR值、一年四季的各個月的PR值等，智能運維系統(tǒng)應(yīng)當(dāng)能夠為電站開出一張能夠反映電站重要指標(biāo)和故障信息的“健康體檢表”。

最后王斯成先生分享了他對智能光伏電站的一些看法：“智能光伏電站是一個非常細致的工作，需要掌握每一個故障點、每一個數(shù)學(xué)模型、還要了解國家和國際的標(biāo)準(zhǔn)是怎么規(guī)定的，才能使我們有一個非常準(zhǔn)確的監(jiān)控系統(tǒng)、非常準(zhǔn)確的基準(zhǔn)值、非常準(zhǔn)確的修正公式和數(shù)學(xué)模型;再者，我們要在全國實行對標(biāo)工作，使大家都用統(tǒng)一的尺子來測量。智能光伏電站的基礎(chǔ)是完整、科學(xué)、準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)采集、監(jiān)測、監(jiān)控、數(shù)據(jù)傳輸、科學(xué)準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)分析，建立科學(xué)正確的修正模型，和現(xiàn)場工作人員的能力(對于隱性故障的判斷、排除和隔離主要靠現(xiàn)場工作人員);監(jiān)控設(shè)備和傳感器的定期校準(zhǔn)和對標(biāo)。將來智能電站如果是發(fā)展微電網(wǎng)和分布式發(fā)電，是直接和負(fù)荷有關(guān)系的，這時對我們的智能電站的要求就更提高一步，需要對整個系統(tǒng)進行能量管理，所以在負(fù)荷側(cè)的微電網(wǎng)和分布式發(fā)電，對于智能管理就有更高的要求，要求有一整套的能量管理系統(tǒng)，而這正是能夠充分發(fā)揮智能光伏解決方案優(yōu)勢的地方。”