去年底，我國實(shí)現(xiàn)光伏電站數(shù)字化和智能化統(tǒng)一管理的首個科技平臺“光伏發(fā)電智能化信息系統(tǒng)研究成果”在北京發(fā)布。

據(jù)介紹，這個由水電水利規(guī)劃設(shè)計(jì)總院聯(lián)合中國電力投資集團(tuán)黃河上游水電開發(fā)有限責(zé)任公司、北京木聯(lián)能軟件技術(shù)有限公司研究開發(fā)的系統(tǒng)，將為我國光伏電站一線建設(shè)者和生產(chǎn)者提供智能快捷的信息處理，并為企業(yè)和政府在項(xiàng)目管理和光伏產(chǎn)業(yè)政策制定等方面提供基礎(chǔ)信息依據(jù)。這項(xiàng)研究成果具有在線實(shí)時對光伏電站進(jìn)行數(shù)字化監(jiān)測和對關(guān)鍵設(shè)備運(yùn)行效率、故障發(fā)生率等主要指標(biāo)進(jìn)行分析和評價(jià)的功能，是我國實(shí)現(xiàn)光伏電站數(shù)字化和智能化統(tǒng)一管理的首個技術(shù)平臺，該成果目前已經(jīng)在當(dāng)前世界最大規(guī)模的青海省格爾木光伏電站一期工程（20MWp）以及青海烏蘭（50MWp）和西藏桑日（10MWp）等光伏電站成功應(yīng)用。

內(nèi)需啟動，信息化迫在眉睫

“多個""十二五""規(guī)劃中明確，""十二五""期間我國光伏發(fā)電裝機(jī)容量在21GW以上，根據(jù)現(xiàn)階段情況，實(shí)際裝機(jī)容量可能會突破標(biāo)準(zhǔn)，應(yīng)該會突破21GW。”國家能源局有關(guān)人士在“光伏發(fā)電智能化信息系統(tǒng)研究成果發(fā)布會”上表示，“此外，裝機(jī)的機(jī)構(gòu)也會發(fā)生變化。”目前光伏發(fā)電裝機(jī)中，80%以上皆為大型光伏電站，以集中并網(wǎng)、遠(yuǎn)距離輸送為主，這種模式在本已很高的發(fā)電成本下，又增加了輸電成本，造成經(jīng)濟(jì)性較差，補(bǔ)貼成本高，財(cái)政資金使用率偏低。

“未來分布式光伏發(fā)電為主要模式已經(jīng)得到各方面認(rèn)同”，上述能源局人士說，他同時表示，雖然我國在分布式光伏發(fā)電并網(wǎng)方面已取得巨突破，但分布式光伏發(fā)電的補(bǔ)貼機(jī)制仍存在一些問題，主要是分布式光伏發(fā)電容量小、位置分散、管理難度大，對信息化建設(shè)提出了很高的要求。

“目前，光伏產(chǎn)業(yè)工業(yè)化成效顯著，但光伏產(chǎn)業(yè)的信息化、工業(yè)化的深度融合，對于制定完善行業(yè)政策、加強(qiáng)管理以及補(bǔ)貼發(fā)放具有重要作用。”上述能源局人士分析稱。

快速處理信息

據(jù)了解，光伏電站智能化信息管理系統(tǒng)主要包括光伏電站生產(chǎn)運(yùn)行管理系統(tǒng)、光伏電站數(shù)據(jù)采集軟件、光伏電站標(biāo)識系統(tǒng)編碼軟件、光伏電站KKS編碼體系編制規(guī)則、光伏電站生產(chǎn)運(yùn)行指標(biāo)體系等。

黃河上游水電開發(fā)有限責(zé)任公司總經(jīng)理謝小平表示，當(dāng)前，我國大型光伏電站的特點(diǎn)是，占地面積大，組件、逆變器品類眾多，標(biāo)準(zhǔn)不一，產(chǎn)品質(zhì)量參差不齊，且光伏設(shè)備啟停不同于風(fēng)電和水電，需要更多的運(yùn)維人員。因此，光伏電站的快速信息處理和故障分析更顯重要。

“成果的應(yīng)用實(shí)踐證明，該系統(tǒng)可以遠(yuǎn)程監(jiān)視逆變器運(yùn)行狀態(tài)，進(jìn)行故障分析，通過顏色標(biāo)識、簡單清晰分析追蹤故障原因。這個系統(tǒng)是光伏電站信息快速處理的有效工具，大大加快了電站的故障分析速度，方便運(yùn)行監(jiān)測人員快速定位故障，彌補(bǔ)了原有監(jiān)控系統(tǒng)的不足。同時提高了電站的綜合發(fā)電效率，保證電站的安全生產(chǎn)和標(biāo)準(zhǔn)化運(yùn)行，積累了大量經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)，有利于促進(jìn)電站進(jìn)一步優(yōu)化設(shè)計(jì)。”他說。

優(yōu)化電站管理與運(yùn)行

王民浩表示，這項(xiàng)信息系統(tǒng)在光伏電站的實(shí)際應(yīng)用，將為光伏電站設(shè)計(jì)成果檢驗(yàn)、組件運(yùn)行效果分析、逆變器集中應(yīng)用評估等提供有益的參考數(shù)據(jù)和指標(biāo)，有助于推動我國光伏電站的科學(xué)化、信息化和智能化管理。

據(jù)悉，以格爾木一期光伏電站應(yīng)用為例，在設(shè)計(jì)階段提出站址區(qū)8-11月總輻射量為2242MJ/m2，系統(tǒng)綜合效率為79.3%，理論上網(wǎng)電量12163萬kWh。通過信息系統(tǒng)實(shí)際監(jiān)測分析，該項(xiàng)目2012年8-11月實(shí)際年上網(wǎng)電量為11942萬kWh，場址區(qū)總輻射量為2079MJ/m2，系統(tǒng)效率為79.4%。這就意味著，信息系統(tǒng)用數(shù)據(jù)“說話”，證明電站實(shí)際太陽能資源級別以及運(yùn)行效率與工程設(shè)計(jì)基本一致。

“一方面，信息系統(tǒng)驗(yàn)證了格爾木電站工程設(shè)計(jì)的可靠性、可信性。另一方面，對于系統(tǒng)監(jiān)測分析的電站實(shí)際運(yùn)行與設(shè)計(jì)之初不一致的地方，還可以對設(shè)計(jì)方法乃至設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行復(fù)核和修訂，以進(jìn)一步提高光伏電站的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)和設(shè)計(jì)水平。”王民浩說。

光伏電池組件品質(zhì)是光伏電站發(fā)電能力的根本保證，智能化信息系統(tǒng)在格爾木光伏一期電站對不同廠商制造的9種多晶硅電池組件進(jìn)行分析后還發(fā)現(xiàn)，多晶硅組件發(fā)電能力產(chǎn)生差異的一個重要原因是，組件的特性與逆變器的配合有很大差異。因此，針對出現(xiàn)的這個問題，水規(guī)總院目前已經(jīng)組織開展專題研究，用于指導(dǎo)光伏電站的優(yōu)化設(shè)計(jì)。

信息系統(tǒng)還有助于逆變器的集中應(yīng)用評估。智能化信息系統(tǒng)對格爾木光伏電站9種型號的500kW逆變器運(yùn)行狀況進(jìn)行分析評估，整體來看逆變器平均轉(zhuǎn)換效率處于96.41%的較好水平，達(dá)到了可行性研究設(shè)計(jì)階段要求逆變器在額定功率下轉(zhuǎn)換效率不低于95%的要求。

除此之外，業(yè)內(nèi)專家分析認(rèn)為，該系統(tǒng)有利于實(shí)現(xiàn)光伏電站的數(shù)據(jù)挖掘和分析，為具體工作決策和部門工作計(jì)劃提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)；優(yōu)化光伏發(fā)電企業(yè)業(yè)務(wù)流程并提高企業(yè)競爭力；規(guī)范技術(shù)處理過程；有效區(qū)分了光伏項(xiàng)目和系統(tǒng)運(yùn)行的邊界條件等。

提高電站系統(tǒng)效率

“光伏發(fā)電智能化信息系統(tǒng)”已成功部署在格爾木光伏電站。2012年8月，格爾木光伏電站發(fā)電量為2823萬千瓦時；而至9月時，在經(jīng)過實(shí)時監(jiān)測和數(shù)據(jù)分析后，大幅提高逆變器效率，并合理制定出電池組件表面清潔周期，提高電站的系統(tǒng)效率，當(dāng)月發(fā)電量增長至3367萬千瓦時。

“經(jīng)過實(shí)踐證明，該系統(tǒng)不僅極大增強(qiáng)光伏發(fā)電單位的故障智能分析判別能力，提高電站綜合效率和發(fā)電量；還能節(jié)約光伏電站投資成本，規(guī)范光伏電站運(yùn)行，維護(hù)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，提升光伏電站生產(chǎn)運(yùn)行管理水平；并能實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)挖掘和分析，為具體工作決策和部門工作計(jì)劃提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。”中電投黃河公司總經(jīng)理謝小平表示。

據(jù)介紹，按常規(guī)巡檢方式，格爾木電站的巡檢工作，2人每日僅能巡檢12個子陣。而該系統(tǒng)不僅能為維護(hù)人員及時發(fā)現(xiàn)設(shè)備缺陷提供輔助判斷手段，使得設(shè)備缺陷與異常得以及時發(fā)現(xiàn)，提高降低運(yùn)行維護(hù)人員的巡檢強(qiáng)度，為人才培養(yǎng)及儲備爭取時間。

“我們所取得的研究成果就像是一面鏡子，不僅可以為光伏電站一線建設(shè)者和生產(chǎn)者提供智能快捷的信息處理，更重要的是它還可以為企業(yè)和政府在項(xiàng)目管理和產(chǎn)業(yè)政策制定等方面提供基礎(chǔ)的信息依據(jù)，以加快推進(jìn)我國光伏產(chǎn)業(yè)信息化建設(shè)。”水電水利規(guī)劃設(shè)計(jì)總院常務(wù)副院長王民浩在發(fā)布會上表示。

推動產(chǎn)業(yè)良性發(fā)展

通過實(shí)踐檢驗(yàn)對各光伏電池組件的發(fā)電效率進(jìn)行準(zhǔn)確評估，逐步形成光伏組件優(yōu)勝劣汰的良性競爭機(jī)制，今后，光伏組件等產(chǎn)品的優(yōu)勝劣汰，不是簡單的靠市場口碑，而是有明確的、公開的數(shù)據(jù)作為衡量標(biāo)準(zhǔn)。數(shù)據(jù)將定期對外界公布，真正通過信息化促進(jìn)光伏產(chǎn)業(yè)的健康良性發(fā)展。國家能源局新能源與可再生能源司相關(guān)負(fù)責(zé)人表示，光伏電站智能化信息管理系統(tǒng)有利于行業(yè)的信息統(tǒng)計(jì)和報(bào)送工作，把量化的數(shù)據(jù)變成標(biāo)準(zhǔn)，對于下一步光伏行業(yè)政策的制定和引導(dǎo)，都是非常重要的參考指標(biāo)。

此外，風(fēng)電產(chǎn)業(yè)經(jīng)過多年的發(fā)展，借助資源普查和專業(yè)的現(xiàn)場測風(fēng)等手段已基本摸清我國風(fēng)能資源的分布。而太陽能資源調(diào)查目前全國尚無統(tǒng)一和標(biāo)準(zhǔn)的測光設(shè)備和方法，資源評價(jià)方面還有一定局限性。該信息系統(tǒng)今后大規(guī)模應(yīng)用于全國光伏電站（包括分布式電站），將有助于建立覆蓋全國的太陽能資源信息網(wǎng)絡(luò)，監(jiān)測太陽能資源的等級劃分和分布，實(shí)現(xiàn)資源信息化管理。