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三年來(lái),光伏電站智能化運(yùn)行如何?

星之球科技 來(lái)源:新浪財(cái)經(jīng)2020-01-08 我要評(píng)論(0 )   

3年前,華能與華為聯(lián)合創(chuàng)新開(kāi)啟了光伏電站數(shù)字化之路。華能東方光伏項(xiàng)目作為數(shù)字化先河的排頭兵,讓我們看看這幾年的運(yùn)營(yíng)成果究

3年前,華能與華為聯(lián)合創(chuàng)新開(kāi)啟了光伏電站數(shù)字化之路。華能東方光伏項(xiàng)目作為數(shù)字化先河的排頭兵,讓我們看看這幾年的運(yùn)營(yíng)成果究竟怎么樣了?


運(yùn)行三年,發(fā)電量比設(shè)計(jì)值高接近20%華能東方光伏電站項(xiàng)目于2016年6月30日并網(wǎng)發(fā)電,項(xiàng)目選用光伏“領(lǐng)跑者”先進(jìn)技術(shù)的280Wp的單晶光伏組件和華為智能光伏解決方案。東方光伏電站創(chuàng)新開(kāi)啟了集團(tuán)公司光伏電站數(shù)字化、智能化之路。在華能海南清潔能源分公司對(duì)電站實(shí)施智能化手段后,發(fā)電運(yùn)維指標(biāo)均取得了創(chuàng)歷史性記錄成果。

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首年(2017年):設(shè)計(jì)等效小時(shí)數(shù)是1319小時(shí),實(shí)際運(yùn)行年綜合利用小時(shí)達(dá)到1483小時(shí),超設(shè)計(jì)值12.43%。首年上網(wǎng)電量1914萬(wàn)kwh,超設(shè)計(jì)發(fā)電量(1598萬(wàn)kwh) 19.77%,年平均效率PR值84.58%。2018年:上網(wǎng)電量1905萬(wàn)kwh, 等效利用小時(shí)為1476.7h,發(fā)電效率PR值84.43%。2019年:上網(wǎng)電量2056.347萬(wàn)kwh, 等效利用小時(shí)為1594.07h,平均發(fā)電效率PR值85.3%,業(yè)內(nèi)遙遙領(lǐng)先。


2017年、2018年度,華能海南發(fā)電股份有限公司東方光伏電站連續(xù)兩年榮獲全國(guó)太陽(yáng)能光伏電站生產(chǎn)運(yùn)行統(tǒng)計(jì)指標(biāo)對(duì)標(biāo)5A級(jí)電站。電站平均年發(fā)電效率PR值持續(xù)保持在84.43%以上,該電站運(yùn)行3年,接近零故障,而且年發(fā)電量比設(shè)計(jì)值仍高20%以上,在業(yè)內(nèi)罕見(jiàn)。特別是2019年,作為位于三類光資源地區(qū)光伏電站,2019年,發(fā)電量:2056萬(wàn)度,利用小時(shí):1594小時(shí),年發(fā)電量和年利用小時(shí)在往年高水平的基礎(chǔ)上,再大幅度提升,再創(chuàng)造新的記錄。

七大技術(shù),解析高發(fā)電

那么東方光伏電站發(fā)電量長(zhǎng)期攀高的原因,是什么呢?請(qǐng)聽(tīng)一一分解。

多路MPPT,高發(fā)電量的保障

眾所周知,組件衰減、朝向、早晚前后排遮擋等不一致性會(huì)造成失配;特別在海南有時(shí)候云朵、鳥(niǎo)糞等遮擋、降雨降水過(guò)后在光伏版上形成水漬等原因,都將造成組件失配而嚴(yán)重影響發(fā)電量。項(xiàng)目采用了華為智能組串式逆變器,2串組串接入1路MPPT,80路MPPT/MW,相比集中式逆變器,將最大程度減少組串間的失配,有效提升系統(tǒng)效率。

“早起晚睡”,延長(zhǎng)發(fā)電時(shí)間

組串MPPT工作電壓范圍寬,讓逆變器“早起晚睡”,延長(zhǎng)發(fā)電時(shí)間,進(jìn)一步提升電站效率。華為智能組串式逆變器采用雙極拓?fù)浣Y(jié)構(gòu),組件輸出電壓經(jīng)過(guò)BOOST直流升壓電路,當(dāng)直流輸入電壓低時(shí),可以升壓滿足母線電容的要求;所以智能組串逆變器MPPT工作電壓范圍200V~1000V;而集中式逆變器采用單機(jī)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu), MPPT工作電壓范圍一般在520V~1000V,這樣組串逆變器可以工作更久,發(fā)更多的電。


無(wú)熔絲、無(wú)易損件設(shè)計(jì),免運(yùn)維

智能光伏設(shè)計(jì)方案的一個(gè)重要理念是“大道至簡(jiǎn)“。方案組網(wǎng)簡(jiǎn)單,故障點(diǎn)少,系統(tǒng)故障概率極低。華能東方光伏電站,運(yùn)行三年半,在高溫、高熱、高鹽霧的三高環(huán)境,創(chuàng)造了接近零故障的奇跡。另外,華為組串式逆變器經(jīng)過(guò)TUV現(xiàn)場(chǎng)實(shí)證,可用度達(dá)99.996%。據(jù)悉,華為逆變器在推向市場(chǎng)之前,需經(jīng)過(guò)全球認(rèn)證檢測(cè)中心(GCTC)的1400多項(xiàng)嚴(yán)苛測(cè)試,覆蓋鹽霧/濕塵腐蝕、雷擊、高海拔、溫度極限(-60℃—100℃)等場(chǎng)景,以保證的產(chǎn)品在各種惡劣環(huán)境中穩(wěn)定運(yùn)行。從設(shè)計(jì)源頭上保證了電站長(zhǎng)期可靠。

防PID技術(shù),避免損失,保障安全

華能東方光伏電站距海邊僅220米,電池組件一直處于高溫高濕環(huán)境下工作,相對(duì)更易出現(xiàn)PID衰減。智能光伏將防PID模塊放置于通訊柜中,并根據(jù)逆變器電壓自動(dòng)調(diào)整輸出電壓,從交流虛擬N對(duì)PE間注入電壓方式,達(dá)到電池板PV-對(duì)地等電位,消除PV-對(duì)地的負(fù)電壓,起到抑制PID的作用。更為重要的是,華為最新PID抑制技術(shù)采用華為專利,通過(guò)逆變電路構(gòu)建虛擬中性點(diǎn),相對(duì)傳統(tǒng)使用電阻或電感構(gòu)建中性點(diǎn)的方案,具有補(bǔ)償損耗低、補(bǔ)償過(guò)程更安全等優(yōu)勢(shì);相比傳統(tǒng)PID修復(fù)方案,發(fā)電量可提升2%以上,同時(shí)支持5MW以上的更大子陣。

PLC替代RS485,無(wú)線4G替代光纖,成本降低

在通訊傳輸環(huán)節(jié),華能東方光伏電站采用PLC替代RS485,無(wú)需布置通訊線,無(wú)需施工,節(jié)省了投資;并采用無(wú)線4G專網(wǎng)替代光纖,無(wú)需挖溝埋光纜,2周完成部署調(diào)測(cè),單站平地可覆蓋范圍10公里,不僅能實(shí)現(xiàn)快速部署,還支持移動(dòng)運(yùn)維。由于電站位置較偏僻,現(xiàn)場(chǎng)公網(wǎng)信號(hào)不好,但無(wú)線專網(wǎng)信號(hào)良好,現(xiàn)場(chǎng)通信非常通暢,可以支持運(yùn)維人員無(wú)線終端與中控室視頻通話,方便維護(hù)。


離散率,精準(zhǔn)定位故障位置

離散率分析是提升運(yùn)維效率的強(qiáng)大武器。在該項(xiàng)目中,通過(guò)離散率分析,精準(zhǔn)檢測(cè)故障組串, 運(yùn)維人員有目的的上站排查,及時(shí)將這些低效組串進(jìn)行有效整改,使得電站每路組串均無(wú)缺陷,長(zhǎng)期處于健康運(yùn)行狀態(tài)。

截止目前,已經(jīng)采用該技術(shù)的項(xiàng)目達(dá)到20GW以上。應(yīng)用離散率解決現(xiàn)場(chǎng)故障,為電站的穩(wěn)定運(yùn)行打下基礎(chǔ)。

智能IV診斷,遠(yuǎn)程判決故障原因

智能IV診斷在東方電站的應(yīng)用非常有效。12.9MW電站,1920個(gè)組串,4分內(nèi)完成掃描,定位熱斑、碎裂、二極管等組串故障,現(xiàn)場(chǎng)排查精準(zhǔn)。整個(gè)檢測(cè)遠(yuǎn)程在線完成,無(wú)需人員上站,并可自動(dòng)生成檢測(cè)報(bào)告。從原來(lái)以“月”計(jì)算的運(yùn)維工作,變成了以“分”計(jì)算。


2019年,智能IV診斷升級(jí)到3.0,百M(fèi)W僅15分鐘就能完成所有組串檢測(cè)。并進(jìn)一步融合AI技術(shù),通過(guò)AI機(jī)器學(xué)習(xí),不斷積累IV經(jīng)驗(yàn)和完善故障模型。截至目前,華為智能IV診斷應(yīng)用超過(guò)5000MW,獲得了海內(nèi)外客戶的廣泛認(rèn)可,也是唯一經(jīng)過(guò)TUV準(zhǔn)確度和精度認(rèn)證的廠家。

最后,華能海南清潔能源分公司對(duì)電站實(shí)施了智能運(yùn)維,實(shí)現(xiàn)了電站精細(xì)化管理。同時(shí),積極主動(dòng)與電網(wǎng)溝通,加強(qiáng)涉網(wǎng)設(shè)備運(yùn)行協(xié)同管理,有效提升了電站在上網(wǎng)新能源企業(yè)范圍內(nèi)的競(jìng)爭(zhēng)力。在清潔能源分公司的管理下,電站一直處于最優(yōu)運(yùn)行、高水平發(fā)電狀態(tài)。

在開(kāi)啟數(shù)字化先河的華能東方光伏電站后,華能與華為在智能光伏項(xiàng)目的合作,已經(jīng)超過(guò)50個(gè),總規(guī)模超過(guò)1GW。其中80%以上部署了智能管理系統(tǒng),遠(yuǎn)超業(yè)界平均水平。2019年8月8日,華能集團(tuán)又與華為公司簽署了戰(zhàn)略合作協(xié)議,雙方同意建立長(zhǎng)期合作伙伴關(guān)系,共同推動(dòng)5G、AI等技術(shù)與電站的進(jìn)一步融合,為打造平價(jià)時(shí)代的標(biāo)桿電站探索更多的領(lǐng)先技術(shù),創(chuàng)造更多價(jià)值。

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