知己知彼，百戰(zhàn)不殆，在上一篇文章中，作者指出：光伏電站的運(yùn)維工作需要先了解站內(nèi)的實(shí)際情況，對(duì)存在的缺陷問(wèn)題提前進(jìn)行針對(duì)性的整改，并始終把安全作為運(yùn)維的首要目標(biāo)。接上文，對(duì)于常見(jiàn)的幾種光伏電站，分別闡述其運(yùn)維要點(diǎn)和注意事項(xiàng)。
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3）幾種常見(jiàn)類(lèi)型光伏電站的運(yùn)維要點(diǎn)
對(duì)于工商業(yè)屋頂分布式電站，水泥屋頂和彩鋼瓦兩大類(lèi)型的屋頂電站較多。水泥屋頂，光伏組件一般以超過(guò)10°以上的角度進(jìn)行安裝。
不同的城市由于緯度有高低，屋頂可安裝面積有限等因素，實(shí)際安裝的角度不一，有18°、23°、25°等等。對(duì)于后者，光伏組件一般順著屋面平鋪，相對(duì)于水平面的安裝角度在5°左右。
光伏組件平鋪有優(yōu)點(diǎn)也有缺點(diǎn)，優(yōu)點(diǎn)是有限的面積下，光伏裝機(jī)容量較大，角度低，抗風(fēng)性能好。缺點(diǎn)是組件表面接收的輻射量下降，組件距離屋頂一般10公分左右，散熱空間有限，夏季組件溫度相對(duì)水泥屋頂固定傾角安裝的組件要高一些。
此外，在下雨時(shí)節(jié)，還不太利于雨水清潔組件表面的灰塵和泥帶，組件下邊緣容易產(chǎn)生泥帶堆積，既影響輻射接收，又影響了組件壽命和發(fā)電量。
因此對(duì)于彩鋼瓦屋面的電站，日常運(yùn)維保住發(fā)電量的要點(diǎn)在于清洗。目前對(duì)于屋頂式，最常見(jiàn)的方式還是人工清洗。在經(jīng)濟(jì)條件允許的情況下，每個(gè)月清洗一次，那么發(fā)電量自然就會(huì)提高。在經(jīng)濟(jì)不寬裕的情況下，需要根據(jù)積灰損失電量、電價(jià)和清洗費(fèi)用，制定最佳清洗策略，以最小的投入，達(dá)到最大的收益。
根據(jù)行業(yè)相關(guān)人士的實(shí)驗(yàn)成果，光伏組件表面積灰最嚴(yán)重的的是泥帶區(qū)域，對(duì)組件功率輸出的影響約占50%。
為了解決泥帶問(wèn)題，行業(yè)相關(guān)人士就研發(fā)了一套產(chǎn)品，被稱(chēng)之為“導(dǎo)水排塵器”，吸引了行業(yè)人士的眾多關(guān)注。顧名思義，通過(guò)親水性材料將夾帶著灰塵的水吸引過(guò)去，再順著邊框進(jìn)行排出，這樣就完成了導(dǎo)水排泥的動(dòng)作。該產(chǎn)品主要適用于具有一定降雨量的地區(qū)，而且效果較為明顯，可以一試。
分布式電站由于其規(guī)模較小，電站分散，且屋頂條件較為復(fù)雜，影響發(fā)電量的因素除了積灰、散熱，還有陰影遮擋。比如女兒墻、風(fēng)機(jī)、空調(diào)、廣告牌、建筑物、電線桿等。相關(guān)的措施如通過(guò)組串接線將有遮擋的組串放在同一個(gè)MPPT，組件移位減少遮擋或使用組件優(yōu)化器設(shè)備減少失配損失。
對(duì)于日常運(yùn)維來(lái)講，由于分布式電站大部分是低壓并網(wǎng)，且電站規(guī)模小，比較分散，現(xiàn)場(chǎng)不會(huì)安排運(yùn)維人員，一般在一個(gè)地區(qū)集中設(shè)立運(yùn)維服務(wù)中心，輻射周邊的電站。和集中式電站相比，日常巡檢頻率就不會(huì)太高，但是若想在第一時(shí)間發(fā)現(xiàn)故障或缺陷，還得靠遠(yuǎn)程監(jiān)控平臺(tái)。
遠(yuǎn)程監(jiān)控平臺(tái)可監(jiān)控到每個(gè)電站的每個(gè)支路的運(yùn)行情況，在支路通訊穩(wěn)定的情況下，當(dāng)電流或電壓明顯降低或降低為0的時(shí)候，可初步判斷出某支路出了問(wèn)題，需要去現(xiàn)場(chǎng)查看。周期性的巡檢當(dāng)然也是必不可少，可在第一時(shí)間發(fā)現(xiàn)后臺(tái)所不能反映的問(wèn)題。
如前所述，分布式光伏電站的安全風(fēng)險(xiǎn)點(diǎn)在于火災(zāi)?；馂?zāi)的來(lái)源有當(dāng)?shù)厝挤诺?/span>煙火爆竹掉落、連接器老化失效、直流拉弧、組件自身因素?，F(xiàn)場(chǎng)配備滅火裝置的同時(shí)，也要降低發(fā)生火災(zāi)的風(fēng)險(xiǎn)。
對(duì)于長(zhǎng)期暴曬在太陽(yáng)底下的設(shè)備，例如匯流箱、組串逆變器、直流線纜應(yīng)做防護(hù)措施。匯流箱和逆變器可以做遮陽(yáng)棚或安裝在陰涼區(qū)域，減少太陽(yáng)直接輻射。直流線纜暴露在外的區(qū)域需安裝套管，延長(zhǎng)其壽命。為了減少一些不可抗力因素對(duì)電站帶來(lái)的損失，可購(gòu)買(mǎi)保險(xiǎn)的方式來(lái)加強(qiáng)保障。
圖二：組串逆變器簡(jiǎn)易遮陽(yáng)棚
定期對(duì)設(shè)備進(jìn)行排查或試驗(yàn)，了解設(shè)備狀態(tài)。電氣設(shè)備是支撐其工作運(yùn)轉(zhuǎn)的核心所在，其性能和狀態(tài)直接影響著發(fā)電性能，因此，做好電氣設(shè)備的故障管理工作，是保障電站良好工作的第一前提。
隨著光伏電站運(yùn)行年數(shù)的增加，設(shè)備使用時(shí)間的增長(zhǎng)，不可避免地會(huì)出現(xiàn)各種磨損、老化，整體性能會(huì)漸漸下降，出現(xiàn)故障的風(fēng)險(xiǎn)也會(huì)不同程度的升高。因此，做好設(shè)備維修工作，及時(shí)對(duì)故障進(jìn)行檢修排除，能防止設(shè)備產(chǎn)生更加不可逆的損傷。
大型地面光伏電站一般分布在西部地區(qū)，集中性的高壓并網(wǎng)發(fā)電。電站規(guī)模一般較大，設(shè)備數(shù)量眾多，并網(wǎng)電壓等級(jí)較高，電網(wǎng)對(duì)電站的運(yùn)行要求非常嚴(yán)格。站上需要配備專(zhuān)業(yè)的運(yùn)維隊(duì)伍，例如廠長(zhǎng)、主管、值班和檢修人員等，安全員由主管或廠長(zhǎng)兼任，相關(guān)人員需要執(zhí)證上崗。
地面電站還會(huì)涉及到對(duì)外工作，例如接受調(diào)度的管理和考核，當(dāng)?shù)仉娋W(wǎng)關(guān)系維護(hù)、市場(chǎng)化電力交易工作等。因此，地面電站的運(yùn)營(yíng)管理比分布式電站要復(fù)雜許多。
對(duì)于地面電站，逆變器一般使用集中式或組串式，1個(gè)光伏子系統(tǒng)接一臺(tái)升壓箱式變壓器，一般為1000kVA及以上，所接直流側(cè)光伏容量1MW及以上。如果一臺(tái)箱變發(fā)生故障，那么該箱變對(duì)應(yīng)的整片光伏陣列都不能發(fā)電，影響范圍較大。
因此，較高電壓等級(jí)的設(shè)備及高壓電纜設(shè)施，例如集中式逆變器、升壓變壓器、高壓電纜頭、高壓線纜在日常運(yùn)維過(guò)程需給與重點(diǎn)關(guān)注。
當(dāng)然了，光伏電站的設(shè)備在運(yùn)行中不發(fā)生故障，那是不可能的。曾經(jīng)有文獻(xiàn)研究指出，設(shè)備故障率的曲線如下圖所示，俗稱(chēng)為浴盆曲線，按照這種故障曲線，設(shè)備故障率隨時(shí)間的變化大致分早期故障期、偶發(fā)故障期和耗損故障期。
圖四：故障率曲線
早期故障期對(duì)于設(shè)備又叫磨合期，在此期間，開(kāi)始的故障率很高，但隨時(shí)間的推移，故障率迅速下降。此期間發(fā)生的故障主要是設(shè)計(jì)、制造上的缺陷所致，或使用不當(dāng)所造成的。
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進(jìn)入偶發(fā)故障期，設(shè)備故障率大致處于穩(wěn)定狀態(tài)。在此期間，故障發(fā)生是隨機(jī)的，其故障率最低，而且穩(wěn)定，這是設(shè)備的正常工作期或最佳狀態(tài)期，在此期間發(fā)生的故障多因?yàn)?/span>設(shè)計(jì)、使用不當(dāng)及維修不力產(chǎn)生的，可以通過(guò)提高設(shè)計(jì)質(zhì)量，改進(jìn)管理和維護(hù)保養(yǎng)使故障率降到最低。
在設(shè)備使用后期，由于設(shè)備零部件的磨損、疲勞、老化、腐蝕等，故障率不斷上升，因此認(rèn)為如果在耗損故障期開(kāi)始時(shí)進(jìn)行大修，可經(jīng)濟(jì)而有效地降低故障率。
西部地面光伏電站一般建設(shè)時(shí)間較早，逆變器作為將直流轉(zhuǎn)換為交流的核心設(shè)備。迄今為止，大部分電站的逆變器已經(jīng)過(guò)保，有的逆變器廠家已經(jīng)倒閉或不在生產(chǎn)。
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為了能第一時(shí)間對(duì)故障部位進(jìn)行更換，縮短維修時(shí)長(zhǎng)，設(shè)備的元器件備品備件應(yīng)能及時(shí)供應(yīng)。應(yīng)通過(guò)總結(jié)分析故障經(jīng)驗(yàn)，找出電氣設(shè)備故障高發(fā)點(diǎn)，從而針對(duì)性的采購(gòu)存儲(chǔ)備品備件。
近幾年，新疆、甘肅等地區(qū)的棄光限電問(wèn)題有所緩解，部分光伏電站2019年全年的限電率已經(jīng)下降到了5%以下。由于西部光伏電站大部分是處于一類(lèi)和二類(lèi)光照資源區(qū)，光伏電站的發(fā)電能力放開(kāi)后，應(yīng)根據(jù)一年四季的氣候特點(diǎn)，把握住發(fā)電量的高發(fā)月份。
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在輻射量較低的月份或時(shí)段，加強(qiáng)設(shè)備檢修或設(shè)備升級(jí)改造，解決運(yùn)維過(guò)程中存在的風(fēng)險(xiǎn)點(diǎn)，確保設(shè)備運(yùn)行良好，為高發(fā)月份創(chuàng)造條件。
近期評(píng)論