光伏運(yùn)維:在逆境中前行
2014年11月24日 10:19 3220次瀏覽 來(lái)源: 《太陽(yáng)能發(fā)電》 分類(lèi): 光伏 作者: 張廣明
無(wú)論是從市場(chǎng)認(rèn)知還是市場(chǎng)的有效需求方面,專(zhuān)業(yè)運(yùn)維都仍然處于起步階段
除了承擔(dān)直接提升光伏電站發(fā)電效率、降低運(yùn)營(yíng)成本的重任之外,光伏電站運(yùn)行維護(hù)管理系統(tǒng)的另一項(xiàng)更大的重?fù)?dān),則在于盤(pán)活電站資產(chǎn)及實(shí)現(xiàn)光伏電站的金融交易屬性,以為整個(gè)行業(yè)的拓展提供前提。
正是因此,光伏電站運(yùn)行維護(hù)管理系統(tǒng)的發(fā)展現(xiàn)狀,更受外界關(guān)注。
從業(yè)界反饋的信息來(lái)看,隨著電站業(yè)主對(duì)于發(fā)電效率以及投資收益的重視,業(yè)內(nèi)對(duì)電站運(yùn)維管理的需求也在升溫。這種變化在今年變得格外明顯。
而就現(xiàn)有發(fā)展路徑和實(shí)現(xiàn)載體來(lái)看,光伏電站業(yè)主對(duì)于運(yùn)維模式的選擇,有選擇純粹提供運(yùn)維管理系統(tǒng)的,也有選擇將運(yùn)維系統(tǒng)搭載在逆變器之上的。
就未來(lái)的發(fā)展趨勢(shì)來(lái)看,運(yùn)維系統(tǒng)在應(yīng)用的直觀性、便捷性、數(shù)據(jù)采集以及數(shù)據(jù)分析的精確性、遠(yuǎn)程維護(hù)管理等方面,還有更多的提升和發(fā)展空間,這將為未來(lái)電站的資產(chǎn)證券化以及電站的平臺(tái)交易提供前提。
傳統(tǒng)電站運(yùn)維的升級(jí)
根據(jù)國(guó)家電網(wǎng)公司和電監(jiān)會(huì)對(duì)發(fā)電企業(yè)的管理?xiàng)l例要求,發(fā)電量在1萬(wàn)千瓦以上的電站歸省公司調(diào)度局調(diào)度,發(fā)電量在1萬(wàn)千瓦以下的歸當(dāng)?shù)仉姌I(yè)局調(diào)度中心調(diào)度,并且要求需要同時(shí)具備2套通訊通道(光纖調(diào)度專(zhuān)網(wǎng))與調(diào)度局通訊,接受調(diào)度命令,上傳相關(guān)發(fā)電信息,并有專(zhuān)門(mén)的電能量采集柜在出線平臺(tái)或在接入大網(wǎng)的變電站處來(lái)計(jì)量采集上網(wǎng)電量和上網(wǎng)電能質(zhì)量。
在具體的實(shí)現(xiàn)方式上,傳統(tǒng)的發(fā)電站大多以普通三相電子表與電站專(zhuān)用采集監(jiān)測(cè),終端為硬件設(shè)備,以電能量采集平臺(tái)、管理分析平臺(tái)為主站管理軟件平臺(tái),以GPRS\CDMA通訊技術(shù)為數(shù)據(jù)傳輸通道,構(gòu)成發(fā)電站上網(wǎng)電量遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)采集監(jiān)測(cè)管理系統(tǒng)——為供電企業(yè)提供一套成熟、穩(wěn)定的采集小型發(fā)電站(廠)的上網(wǎng)電量和監(jiān)測(cè)上網(wǎng)電能質(zhì)量的遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)采集、實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)管理系統(tǒng)的解決方案。
更直接的看,發(fā)電站現(xiàn)有的信息采集以及監(jiān)控管理系統(tǒng)主要為實(shí)現(xiàn)以下功能,對(duì)上網(wǎng)電量的實(shí)時(shí)采集以及對(duì)上網(wǎng)電能質(zhì)量的采集和監(jiān)測(cè)管理。
電能質(zhì)量,即電力系統(tǒng)中電能的質(zhì)量。從嚴(yán)格意思上講,衡量電能質(zhì)量的主要指標(biāo)有電壓、頻率和波形。從普遍意義上講,是指優(yōu)質(zhì)供電,包括電壓質(zhì)量、電流質(zhì)量、供電質(zhì)量和用電質(zhì)量。進(jìn)一步可以解釋為導(dǎo)致用電設(shè)備故障或不能正常工作的電壓、電流或頻率的偏差,其內(nèi)容包括頻率偏差、電壓偏差、電壓波動(dòng)與閃變、三相不平衡、瞬時(shí)或暫態(tài)過(guò)電壓、波形畸變(諧波)等。
而就光伏電站的信息采集和監(jiān)控來(lái)看,既涉及到對(duì)包括太陽(yáng)輻射等在內(nèi)的氣象參數(shù)的采集和分析,又涉及到對(duì)光伏電站陣列以及逆變器的輸出電壓、電流、頻率等的監(jiān)控需求,包括電壓暫降、中斷、暫升以及供電連續(xù)性等。
根據(jù)現(xiàn)有信息來(lái)看,也有此前從事傳統(tǒng)發(fā)電企業(yè)信息采集以及監(jiān)控業(yè)務(wù)的企業(yè)進(jìn)入光伏發(fā)電領(lǐng)域。
對(duì)此,華為技術(shù)公司相關(guān)人士認(rèn)為,在管理上,水電、火電包括風(fēng)電等系統(tǒng),與光伏電站的管理存在著較大差異,其中最重要的在于管理數(shù)量。一個(gè)中等規(guī)模比如30MW左右的光伏電站,涉及到的光伏板、匯流箱、逆變器、箱變等設(shè)備數(shù)會(huì)多達(dá)十萬(wàn)以上,管理到單個(gè)組串作為最小管理單元,也會(huì)涉及到五萬(wàn)以上的管理單元。如此大數(shù)量的管理對(duì)象規(guī)模,通過(guò)傳統(tǒng)的以管理數(shù)量少而側(cè)重配電的電力監(jiān)控系統(tǒng)運(yùn)維,需要比較強(qiáng)的專(zhuān)業(yè)背景和應(yīng)用經(jīng)驗(yàn),或者通過(guò)廠家多次的培訓(xùn)才足以勝任。
模式各異
與傳統(tǒng)的發(fā)電企業(yè)以普通三相電子表與電站專(zhuān)用采集監(jiān)測(cè)終端作為信息采集和監(jiān)控的載體相比,現(xiàn)有的光伏電站運(yùn)維企業(yè)則將這部分功能附加在了逆變器上。
以華為為例,該公司新近推出的組串逆變器已經(jīng)具有了完善的智能檢測(cè)和數(shù)據(jù)記錄功能,可以5分鐘甚至1分鐘記錄一次實(shí)時(shí)采樣數(shù)據(jù),精細(xì)到每一個(gè)輸入組串,包含組串輸入電壓、輸入電流、環(huán)境溫度、逆變器內(nèi)部溫度、輸入正負(fù)極對(duì)地絕緣電阻,以及交流輸出電壓、輸出電流、電網(wǎng)頻率,采樣精度達(dá)到0.5%以上的實(shí)時(shí)采樣數(shù)據(jù)(傳統(tǒng)集中式方案采樣精度只有3%-5%),可計(jì)算出實(shí)時(shí)輸出有功功率、無(wú)功功率、累計(jì)發(fā)電量、日發(fā)電量等處理數(shù)據(jù)。
在電能質(zhì)量的監(jiān)測(cè)方面,華為數(shù)據(jù)采集器通過(guò)接入的環(huán)境偵測(cè)儀采集輻照度、環(huán)境溫度、電池板溫度、風(fēng)向、風(fēng)速等環(huán)境參數(shù),也可接入箱變的監(jiān)控以及電表,采集箱變的運(yùn)行狀態(tài)、電網(wǎng)電壓、電流、發(fā)電量等信息。
華為公司方面表示,傳統(tǒng)測(cè)量與計(jì)量方案,一般是在每兆瓦的箱變中增加電表來(lái)實(shí)現(xiàn),但電表只是個(gè)計(jì)量表,不具備數(shù)據(jù)處理、記錄等功能。而華為組串逆變器不僅可作為測(cè)量及計(jì)量工具用,還可以進(jìn)行數(shù)據(jù)記錄、處理與分析。
在國(guó)內(nèi)微型逆變器領(lǐng)軍企業(yè)浙江昱能科技看來(lái),如果采用微型逆變器系統(tǒng)方案,則能進(jìn)一步精確監(jiān)測(cè)到系統(tǒng)每一塊組件的電壓、電流、功率,以及逆變器的并網(wǎng)電壓、頻率、溫度和發(fā)電量等。
專(zhuān)業(yè)的光伏電站運(yùn)行維護(hù)公司的做法則有所不同。成立于2009年的暉保智能(上海)科技有限公司,定位就是專(zhuān)業(yè)的光伏電站運(yùn)行維護(hù)企業(yè)。
由該公司研發(fā)的暉保智能天地智控TM遠(yuǎn)程智能管理系統(tǒng),不僅可以實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)直觀讀取關(guān)鍵設(shè)備運(yùn)行數(shù)據(jù)和環(huán)境數(shù)據(jù),同時(shí)還可以支持所有基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的歷史查詢(xún)和對(duì)比,對(duì)處于運(yùn)行狀態(tài)的設(shè)備進(jìn)行預(yù)防性報(bào)警,增加客戶(hù)的電站運(yùn)行和產(chǎn)出效率。
天地暉保(北京)科技有限公司總經(jīng)理許翰丹介紹說(shuō),該公司推出的運(yùn)行管理系統(tǒng)主要由兩部分組成,對(duì)于輻照度、環(huán)境溫度等外部信息的采集主要通過(guò)傳感器來(lái)實(shí)現(xiàn),而數(shù)據(jù)的分析、管理等由相應(yīng)的軟件系統(tǒng)來(lái)實(shí)現(xiàn)。
“這其中,起主要作用的是軟件系統(tǒng)。當(dāng)然,軟件方面,每家企業(yè)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)可能都不相同。”許翰丹表示。
兩大核心目標(biāo)
在華為公司看來(lái),除了要滿足電網(wǎng)要求的信息采集和實(shí)時(shí)監(jiān)控外,隨著光伏電站建設(shè)的大規(guī)模開(kāi)展,光伏管理系統(tǒng)作為光伏電站的運(yùn)維管理解決方案,將主要圍繞兩大核心目標(biāo):保障發(fā)電量以提升收益,高效運(yùn)維以降低運(yùn)維成本。
而為達(dá)到以上雙高效的管理目標(biāo),光伏電站管理系統(tǒng)必須更佳地匹配光伏行業(yè)近幾年的飛速發(fā)展,推出場(chǎng)景適應(yīng)性更強(qiáng),融合現(xiàn)代數(shù)字信息技術(shù)、通信技術(shù)、大數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)的新型光伏電站運(yùn)維解決方案。
就下一步的發(fā)展方向來(lái)看,運(yùn)維系統(tǒng)將在應(yīng)用的直觀性、便捷性、數(shù)據(jù)采集方面,以及分析的精確性、遠(yuǎn)程維護(hù)管理等方面,有更多的提升和發(fā)展。其中包括,通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)式的系統(tǒng)操作體驗(yàn)設(shè)計(jì)與傳統(tǒng)電力設(shè)計(jì)人機(jī)交互界面相結(jié)合,呈現(xiàn)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)組織來(lái)提升管理效率,將幫助使用者更加便捷地融入運(yùn)維活動(dòng)中,從“參與分析過(guò)程”到“只關(guān)注結(jié)果”,從“現(xiàn)場(chǎng)問(wèn)題定位及巡檢”到“遠(yuǎn)程全方位協(xié)同”等。
以浙江昱能科技有限公司的系統(tǒng)探索為例,其CTO羅宇浩博士對(duì)《太陽(yáng)能發(fā)電》雜志記者詮釋了運(yùn)維系統(tǒng)的這一發(fā)展趨勢(shì)。
首先,從數(shù)據(jù)讀取的便利性而言,對(duì)于數(shù)據(jù)的監(jiān)控,應(yīng)該既可以通過(guò)將監(jiān)控單元直接接入終端設(shè)備,實(shí)現(xiàn)本地監(jiān)控,也可以滿足將監(jiān)控單元通過(guò)有線或無(wú)線方式接到路由器,通過(guò)英特網(wǎng)實(shí)現(xiàn)不受時(shí)間和地域限制的遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)監(jiān)控。
其次,從使用的直觀性而言,為方便用戶(hù)安裝和監(jiān)控,基于智能手機(jī)的軟件操控成為必然。2014年,昱能科技推出兩款操控軟件ArrayApp和Powerwatch,前者是一款基于智能手機(jī)的微逆系統(tǒng)安裝軟件,通過(guò)紅外掃描能夠快速地記錄系統(tǒng)中微型逆變器的序列號(hào)和對(duì)應(yīng)位置,并上傳網(wǎng)絡(luò),以此省去由人工手動(dòng)記錄的繁瑣工作,同時(shí)也確保了信息的準(zhǔn)確性。Powerwatch則是一款基于智能手機(jī)的系統(tǒng)監(jiān)控軟件,通過(guò)這款軟件,用戶(hù)可以擺脫電腦等傳統(tǒng)終端設(shè)備,直接應(yīng)用手機(jī)和移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)隨時(shí)隨地查看系統(tǒng)的詳細(xì)工作狀態(tài)。
最后,從遠(yuǎn)程的維護(hù)管理而言,昱能科技的數(shù)據(jù)監(jiān)控系統(tǒng)可以自動(dòng)產(chǎn)生發(fā)電量總結(jié)報(bào)告,以及對(duì)通信故障和逆變器故障的自動(dòng)產(chǎn)生警報(bào)信息,并通過(guò)電郵或短信通知用戶(hù),讓用戶(hù)及時(shí)掌握系統(tǒng)運(yùn)行情況。同時(shí),該系統(tǒng)與通信器結(jié)合后,用戶(hù)還可以通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)對(duì)逆變器進(jìn)行遠(yuǎn)程控制,比如參數(shù)設(shè)置、功率控制、開(kāi)關(guān)機(jī)等。
市場(chǎng)需求趨于明朗
許翰丹介紹說(shuō),公司自成立以來(lái),就一直向業(yè)內(nèi)灌輸從電站設(shè)計(jì)建設(shè)及其長(zhǎng)達(dá)二十多年的壽命周期內(nèi)持續(xù)優(yōu)化、有效提升電站的發(fā)電效率的理念。
不過(guò),當(dāng)談及近幾年市場(chǎng)開(kāi)拓的感受時(shí),許翰丹則表示,無(wú)論是從市場(chǎng)認(rèn)知還是市場(chǎng)的有效需求方面,專(zhuān)業(yè)運(yùn)維都仍然處于起步階段。
“在現(xiàn)有的電站投資者中,并不打算長(zhǎng)期持有的不在少數(shù)。這部分業(yè)主對(duì)發(fā)電效率以及發(fā)電量的關(guān)注度沒(méi)那么高,所以對(duì)專(zhuān)業(yè)的運(yùn)維需求自然也就不那么強(qiáng)烈。”許翰丹稱(chēng)。
除了上述因素之外,其他影響市場(chǎng)有效需求的原因還包括,對(duì)現(xiàn)有運(yùn)維效果的不信任、企業(yè)出于其他原因不愿意讓外界知曉電站真實(shí)的發(fā)電量,等等。
“有些企業(yè)對(duì)外宣稱(chēng),其提供的運(yùn)維管理方案可以提高5%甚至是10%的發(fā)電量。但中國(guó)大規(guī)模建設(shè)光伏電站也就是近兩三年的事,許多運(yùn)維企業(yè)甚至還沒(méi)有一個(gè)完整年度的電站運(yùn)維樣本數(shù)據(jù)可以提供。在沒(méi)有實(shí)證數(shù)據(jù)的情況下,如何贏得企業(yè)的信任就成了問(wèn)題。即便有實(shí)證數(shù)據(jù),但企業(yè)可能會(huì)說(shuō),發(fā)電量的提升是由于天氣好的原因。因此,對(duì)于專(zhuān)業(yè)從事運(yùn)維的企業(yè)而言,如何能夠進(jìn)一步向企業(yè)灌輸專(zhuān)業(yè)運(yùn)維的理念,開(kāi)發(fā)以及普及市場(chǎng)的有效需求,仍然是當(dāng)務(wù)之急。”許翰丹稱(chēng),今年以來(lái),市場(chǎng)的需求已經(jīng)開(kāi)始明顯增加,這也說(shuō)明市場(chǎng)對(duì)電站發(fā)電效率、發(fā)電量的重視程度正在增加。
價(jià)格戰(zhàn)之困
綜合來(lái)看,對(duì)于光伏電站的運(yùn)維管理領(lǐng)域而言,仍然存在著一些困擾行業(yè)長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展的難題,包括商業(yè)模式單一、市場(chǎng)秩序較為混亂等。
“在我們所提供的運(yùn)維解決方案中,軟件部分占了很大的比重。但可能受?chē)?guó)內(nèi)軟件免費(fèi)使用大環(huán)境影響,許多人會(huì)質(zhì)疑為何你們僅僅一個(gè)軟件收費(fèi)那么高,接受起來(lái)就有難度。”許翰丹稱(chēng)。
軟件價(jià)格占比較高的另一個(gè)后果,則是價(jià)格戰(zhàn)。
據(jù)了解,在現(xiàn)有的運(yùn)維管理領(lǐng)域,不同企業(yè)推出的解決方案之間的價(jià)格差距也比較大,最低的只需要幾萬(wàn)塊錢(qián)。
“同樣是財(cái)務(wù)軟件,國(guó)內(nèi)企業(yè)的產(chǎn)品和國(guó)際上知名的產(chǎn)品無(wú)論是從功能、可靠性、使用的便利性等方面,還是有很大差距的。所以,我們想強(qiáng)調(diào)的是,價(jià)格不應(yīng)成為選擇一家企業(yè)的主要因素,而更應(yīng)關(guān)注其實(shí)際使用時(shí)的效果。”許翰丹稱(chēng)。
其實(shí),無(wú)論是價(jià)格戰(zhàn),還是市場(chǎng)的有效性需求不足,都折射出了一個(gè)更為重要的問(wèn)題,既運(yùn)維服務(wù)的商業(yè)模式。
有業(yè)內(nèi)人士認(rèn)為,在運(yùn)維服務(wù)領(lǐng)域,仍采取的是類(lèi)似制造業(yè)的模式,即以賣(mài)設(shè)備為主。未來(lái)是否可以考慮開(kāi)發(fā)出其他的商業(yè)模式,比如免費(fèi)提供信息采集和監(jiān)控設(shè)備,但需要對(duì)方讓渡其電站數(shù)據(jù)的使用權(quán),則運(yùn)維服務(wù)商將來(lái)可以在數(shù)據(jù)方面做文章,比如涉足電站交易、電站評(píng)估等。
對(duì)此,華為方面表示,當(dāng)前主要的商業(yè)模式是以賣(mài)設(shè)備為主,附加的只是安裝、調(diào)試技術(shù)服務(wù)以及后續(xù)產(chǎn)品的維保。未來(lái)的監(jiān)控方案將以降低監(jiān)控成本、方便運(yùn)維、增加客戶(hù)價(jià)值方面為開(kāi)發(fā)方向。關(guān)于商業(yè)模式,只有在電站交易平臺(tái)規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)化的基礎(chǔ)上,形成一個(gè)商業(yè)機(jī)會(huì)點(diǎn)和成熟商業(yè)模式后,才有可能通過(guò)電站數(shù)據(jù)來(lái)進(jìn)行電站評(píng)估和交易。
許瀚丹則認(rèn)為,在商業(yè)模式方面,另外可考慮的是,由運(yùn)維服務(wù)提供商免費(fèi)提供相應(yīng)的產(chǎn)品和服務(wù),但要和電站業(yè)主分享由此增加的發(fā)電量收益。
“但這種方式面臨的最大難題是,如何區(qū)分哪些發(fā)電量是由于運(yùn)維部分增加的。要做到這一點(diǎn),可能需要有數(shù)個(gè)年度的發(fā)電量作為參考標(biāo)注和依據(jù)。”
責(zé)任編輯:周大偉
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