分布式光伏運維平臺在公益場館屋頂光伏發電系統的應用分析

文章更新時間：2023-09-11　點擊量：695

摘要：2021年9月，國家發展改革委發布了一項鼓勵可再生能源利用和支持可再生能源發展的能源消費強度和總量雙重控制制度方案。在這一政策的推動下，光伏發電市場無疑將迎來高質量發展的新機遇。結合山東博物館光伏電站日常管理經驗等項目調研，分析電站運維過程中的一些突出問題，給出解決方案，希望能提高電站運營質量，促進我國太陽能發電健康發展。

關鍵字：文化公益場館；分布式光伏；并網發電系統；運維管理

引言

2021年9月，國家發展和改革委員會發布了《能源消費強度完善和總量雙重控制制度方案》，提出到2035年，能源資源優化配置和節約制度將更加成熟和定型。《山東省能源發展“十四五"規劃》明確指出，“十四五"期間，山東省將實施可再生能源倍增行動，推進工業廠房、商業建筑、公共建筑、住宅等屋頂光伏建設，優先發展“自發自用"分布式光伏。在這一政策的推動下，光伏發電市場將迎來高質量發展的新機遇。

山東博物館太陽能光伏并網發電系統位于博物館頂部，實施面積約7000m2。光伏矩陣采用標準功率為180Wp的多晶硅光伏組件，總共39組2500元，總裝機容量429kWp。該項目于2010年7月建成投入使用，至今已連續運行11年。本文將結合電站日常管理和其他項目調查的工作經驗，探討光伏電站日常運行維護過程中應注意的幾個問題，幫助改善光伏發電運行系統的文化公益場所。

1并網光伏電站運行維護過程中的突出問題

1.1缺乏統籌、前瞻性的設計

在現有分布式光伏發電系統水平的基礎上，設計時要綜合考慮方案實施的實際條件，如硬件設施、工作環境等。，從發展的角度規劃電站建設，不僅方便日常維護管理，而且具有連接未來先進技術的能力。在山東博物館逆變器工作的11年里，機房內的設備除了日常維護外，工作正常，室外已經大修了兩次。事實證明，逆變器根據太陽能電池板的單元分布在現場區域，不合理的位置設計會給人們的日常檢查帶來不便；室外環境惡劣，容易進入風沙、灰塵、水蒸氣等防變電容易引導。

1.2生產和技術服務水平參差不齊。

目前，我國太陽能光伏發電已進入商業化應用階段。在光伏產品生產方面，市場供應商良莠不齊，產品質量波動較大；在技術服務方面，運維單位綜合實力較弱，人員技能水平參差不齊，最終導致光伏電站在運維管理中出現各種問題。光伏電站建設初期，方案設計疏忽、設備質量缺陷、施工質量差等問題給電站后期運維帶來嚴峻挑戰；在日常管理中，電站工程師對光伏行業的認識不細致，專業素質低下，缺乏實踐經驗。電站經常因為操作不當而出現故障。

1.3業主和維修單位權責分歧不清，管理混亂。

良好的運行維護管理體系是保證電站穩定運行的基礎，扎實的執行體系是電站正常運行的可靠保障。光伏電站運行維護管理體系主要是明確電站運行維護管理細節，明確電站管理中業主和維護單位的工作職責和處理權限。但目前光伏電站運行管理中存在權責不清、管理混亂的現象:單位部門之間的管理界面模糊甚至存在管理空白，制度權責不完善、不清晰，導致業主和維護雙方對電站運行、數據管理和維護相互疏忽的態度持消極態度。

1.4資產激勵策略不健全

長期以來，國有資產的管理研究習慣側重于資產的顯性投資收益，而隱性和內在的資產收益研究并沒有得到足夠的重視。可再生能源開發利用作為部門的主管資金項目，往往在單位主體申報財政預算時納入整體運營資金，沒有體現其突出的重要性，導致績效考核目標不明確、重用輕管理、資金被擠壓、產出效益低等資產管理現象。針對以盈利為目的的的光伏電站，人們從投資者的角度完成了自己的運營模式、管理機制、政策支持等。

2并網光伏電站運維管理建議

2.1優化系統設計方案

文化場館設施平面面積大，屋頂無遮擋，平面鋪設優勢明顯，適用于屋頂分布式光伏發電系統。新建場館建筑和光伏發電系統應統一規劃設計，建筑外觀和諧美觀，供電系統安全可靠；光伏建筑附加在現有建筑上實施（BAPV）在工程中還應綜合考慮結構改造和電氣安全。

根據光伏電站的實際情況，太陽能機房應設置在建筑物的屋頂或頂層，控制設備的集中管理，優化線路敷設方案，降低線路能耗，減少故障點。

逆變器作為光伏發電系統的關鍵設備，內部有電容器、顯示屏等電子元件，不耐高溫。應集中安裝在屋頂或頂層的機房內，具有良好的遮陰、防雨、防塵、防濕、通風和散熱。安裝位置兼顧了網點和組件之間的距離，節省了接近網點的投資成本，而接近組件的電纜損耗低，施工方便。電池方陣的支架底座大多采用現澆混凝土施工。在澆筑過程中，建議在混凝土中加入適量的防水混合劑，并與屋頂防水系統一起設計和集中施工，防止屋頂雨水泄漏。

3安科瑞分布式光伏運維云平臺介紹

3.1概述

AcrelCloud-1200分布式光伏運維云平臺通過監控光伏網站的逆變器設備、氣象設備和攝像頭設備，幫助用戶管理分散在各個地方的光伏網站。主要功能包括:網站監控、逆變器監控、發電統計、逆變器一次圖、操作日志、報警信息、環境監控、設備檔案、運維管理、角色管理。用戶可以通過WEB端和APP端訪問平臺，及時掌握光伏發電效率和發電效益。

3.2應用場所

目前，我國有兩種分布式應用場景:廣大農村屋頂的戶用光伏和工商企業的屋頂光伏。這兩種分布式光伏電站今年發展迅速。

3.3系統結構

在光伏變電站安裝逆變器和多功能電力測量儀器，通過網關將收集到的數據上傳到服務器，并集中存儲和管理數據。用戶可以通過PC訪問平臺及時獲得分布式光伏電站的運行情況和各逆變器的運行情況。平臺的整體結構如圖所示。