各位领导,各位同仁:上午好!
四月份在内蒙的会议上,很多人都去参观了我们的电站,以及和华为合作的营维集控中心。对于智能光伏电站,大家有很多感想,前后去参观的人数也非常多。
今天在深圳召开这个营维大会,我觉得首先这个题目取得非常好。前段时间,我们参加了很多会议。发现大多数的主题都是关于电站投资、电站建设的,运维话题讲的相对少一点。所以,这次的营维会议,很有意义。
内蒙古山路能源集团,在内蒙古不算太大的民营企业,但是在从事光伏的民营企业里面,当前来讲,我们的装机容量相对比较大,目前光伏装机并网容量达到511MW,其中将近250MW接入集控营维中心。
经过在光伏行业从事这么多年的经验,我们发现在运维中存在着这么几个问题:
1.如何提高发电量
光伏电站从一开始设计、安装开始,就像一个初生的小孩,如果前面的设计、安装工作没做好,这个事情就已经基本定性了,只能在后面运维的过程中,把先天存在的问题尽量通过后天弥补解决。最早我们采用集中式大机,但是后来发现,逆变器做的越大,出现问题的机率就越大。第一,出现故障后,造成的发电量损失影响面非常大。我们集团运维人员,有个考核办法:损失1度电,扣检修部五毛钱。所以这个损失特别大。而且大型逆变器还有个问题,出了故障我们玩不转,因为各家有技术壁垒,只能原厂来修,现场干等。电站又比较偏远,一等,最少24小时,这算快的,最长的更有30天,交通很不方便,坐完飞机,坐火车,再坐汽车,到了电站已经耽误了很长时间,发电量损失有多大?所以,采用大机最不满意的就是检修部部长,曾经一个月扣过14万元。大家想想,就20多人的队伍,14万元是啥概念?采用华为组串式方案后,最高兴的还是那位检修部部长。因为发电量损失大大减少了,不用罚款了。所以发电量问题,就这样解决了。
再有就是大型逆变器的出力问题,我们用过不少厂家的,有些厂家的散热问题解决的非常不好。IGBT模块一直在工作在温度70度以上,动不动就告警,告警了,就停止工作,很麻烦。
内蒙在4、5月份有个比较头痛的问题,就是杨树、柳树特别多,有时候毛絮、灰尘就会顺着排风系统,进入了逆变器内部和IGBT里面,造成堵塞,影响散热。刚才大家提到的西北地区,最大的问题就是大型沙尘暴。内蒙有个说法,叫刮风1年只刮一次,从大年初一一直刮到大年三十晚上。所以灰尘成为了我们运维最头疼的问题。想了很多办法,包括迷宫式风道,以及在逆变器房通风口外面再加一层防尘隔离网,降低尘土进入。但是网太细,风量不够,影响散热。网的口径间隙大一点,灰尘又会进来。刚才黄河公司也提到,清扫一次,非常困难。前面刚扫完,后面还没扫,灰尘又来了。最头痛的就是4、5月份风沙漫天飞,今年更麻烦,到6月还在刮风,所以这都是影响发电量的因素。
但自从用了华为逆变器后,这个问题就迎刃而解了。IP65的防护,维护量基本没有了,现场运维人员减轻了很大的负担。之前还要花钱雇人清扫逆变器房,现在不用了。刚才讲了,今天会议主题是营维,怎么把运维的钱少花,降低运维成本,这就是经营的理念。
2.如何降低运维的投资
采用集控以后,刚才中电投也讲到,运维就能做到少人或无人值守。但是光伏电站不像变电站,除了无人值守外,还是需要人去维护。因此我们提出的口号是:无人值班,少人维护。以地区区域划片,进行集中管理。比如在半径300KM以内,几个小时就能到达的区域,集中建立一个区域性维护操作队伍。这样可以有效提高人员利用率。降低人员投资。因为现在人员成本比较大,电站一般又在偏远地区,找工人不容易,找懂技术的就更难。工资低了,没人去,差不多的,也被同行挖走了。现在光伏发展很迅猛,人员的需求量很大,人力成本也越来越高。比如我们100M电站站长工资开到2万1,但还是很难招人。内蒙光伏发展也比较迅速,今年到年底要突破320万千瓦。发展速度非常快,但人员培养速度跟不上电站建设速度。所以集控很好的解决了专家人力使用的问题。
3.如何提升运维效率
之前我们项目中采用集中式方案,出了问题后,不知道问题在哪儿,然后拿个表,一块一块到处找。你想想,一个方阵,30多亩地,来回转,转半天,故障还是没发现。太阳走了,就不回来了,这天的发电量就白白浪费了,钱也没了。不仅浪费发电量,也浪费了大量的人力。所以我们当时就想,能监测到每一个组串,范围就小很多,故障定位就容易多了。
4.如何提升电站可靠性
刚才王斯成老师讲的太对了(在过去的3-5年中,不光光伏组件过剩造成了低价竞争,逆变器也同样存在这样的问题,低价竞争必然带来一些部件的质量问题,且部件质量问题占到整个故障率的50%;另外一个是电站的设计问题,大概占到整个故障率的28%),现在,我们前三年建设的电站,开始出问题了。最近连续发生直流电缆着火。过去没发现这个问题的严重性。现在问题严重了,一着火,把直流电缆、交流电缆都烧毁了。为什么呢?就是因为集中式方案,最后所有的直流汇流到一起,进直流柜的时候,直流总电流将近1600A,有的到2000A,一根电缆不可能接入,必须3到4根并联。我们的安装水平,比起日本、德国,差较远,工程精细化程度也太低。几根电缆并联,虽然从理论上计算,截面积是够了,但是因为并联的电阻不一样。造成的电流悬殊会很大,甚至两线差距1倍还多。造成了部分单根线缆负荷特别重,产生绝缘老化甚至烧毁。而大家都知道,直流不过零点,不能断弧,结果把后面的交流也一起给烧着了。幸亏用的是阻燃电缆,不然的话,就是火烧连营,整个电站都烧起来了,一直烧到变压器那儿了,这是一个非常危险的事情。最近直流电缆起火的故障越来越多。在格尔木二期,前年做的项目,最近就连续发生2次类似故障引起的火灾。但用了组串逆变器后,交流汇集,没有直流并联电缆这一说,所以不存在这个问题。可靠性问题,在设备选型和方案设计的时候,一定要慎重,否则后面就都是麻烦。现在,针对之前的大机项目,少则半个月,长则1个月,对直流电缆电流必须进行测试,发现不平衡,立即重新检修处理。也包括检查接头、压接等问题。所以,可靠性是对电站进行评价的一个很重要参数,电站设备可靠性也应该纳入电站的评价体系中。
5.智能管理
电站的问题肯定是不能避免的,就像人一样,肯定要得病。人生病了,可以去医院治疗,那么电站的问题,如何处理?智能化管理。
当前进入智能化阶段的时间还不长。刚才王老提了很多标准,结合专家的意见和实际运维的经验,我们认为通过智能化远程管理,能够更细更实更好的解决实际电站实际现场问题。比如可以把各个运维单位的专家,经营人才集中使用,定位电站疑难问题。就像北京现在不少大的医院,如301,协和,可以通过远程会诊,这是一个道理,可以很好的解决地域分散专家资源的问题。
刚刚结合电站的运维现状,我们讲了上述5个问题。在使用组串式逆变器后,发现组件的故障率占的总百分比反而上升了,其他部件故障率在降,为什么呢?过去汇流箱的问题、通信接口问题是最突出的,还有刚才讲的灰尘散热引起的问题。采用组串式后,这些部件都消失或者省掉了很多,也就不存在高故障率。那么剩下的只要把组件问题解决了,整个系统的问题也就解决一大半了。因为其他的电器设备,相比过去,可靠性有很大提高,除非你当时选的是低价劣质产品,那就没办法了,如果按照国家标准走,符合国家电器设备规范标准,不是单纯的低价中标,就不会有啥大问题。
内蒙地区地域辽阔,从东面到西面,长4300KM。现在有些电站在运行,有些在建。目前我们已经并网511MW,在建288MW。根据我们3年多的运维经验,现在找麻烦最多的还是以前建的站;由于地域比较辽阔,检修人员每天都在奔波。不是飞机,就是汽车。东面用的组串式,相对而言好很多。但是在吉林的洮南地区,用的是大型逆变器,问题出的比较多。
电力系统有个理念,就是回路上接的设备越多,故障就越多,安全系数越低,可靠性就越低。因为每个设备都可能是故障点。尤其是直流侧,是经常出问题的地方。从两个系统来看,组串式要简单的多。组串逆变器最大特点就是把整个光伏系统的网简化了,组件直接接入逆变器,少了很多环节。
逆变器是光伏电站的心脏,逆变器的好坏,决定了电站的健康状况和运维能力。所以选逆变器,是非常关键的事情;通过3年多的运行经验,不断总结,我们对组串式逆变器情有独钟。
另外,讲到无线通信系统,刚才同景郑部长讲到无线互相连接给农光互补项目解决了很大问题。因为农业或者山区电站,都是分布在不同地方或者地势,无线方案不需要铺设通信线缆。而华为的无线通信系统还给我们创造了更方便的条件。光伏电站有个很大问题是,虽然电压比较低,直流600-700V,交流低压侧也就是380-480V,但是地电压特别高。大面积电缆使用,耦合电压会非常高。弱电和强电一起使用,弱电系统就要出问题。所以就好像人的神经系统一旦出了问题,动作就不灵了。内蒙古这么大区域,不仅是架设通信电缆,维修也很麻烦。尤其在东北,到了冬天,维修电缆更加困难。所以无线通信,很方便的解决了这些问题。
还有就是无线通信安全问题,大家比较关注。电力系统的人,有个毛病,要求通信可靠又可靠。我说人家银行都用无线互联网,非常安全,不怕把钱丢了,为啥光伏倒要担心呢?无线系统可靠不可靠?我说肯定可靠。银行的钱都能通过无线,现在的通信安全技术这么发达,我们有啥担心的呢?但是新的事物,有疑虑也是正常的。因此关于无线系统可靠性、互联网可靠性,要和电力系统多交流,打消他们的疑虑。
这是乾华的电站发电量统计的数据。组串逆变器潜能有多大,我给大家讲讲。夏至的第二天,电站装机容量是100.4MW,结果我们扑捉到的最大供电功率是100.2MW。而且这个站的最大的发电量到了72万度一天,这是百M电站一天发电量。日发电量超70万度的,可能在青海格尔木有。在内蒙地区,这个光照每平米1200的地方,这个发电量是非常难得的。
这是我们实际的半年的发电量数据对比,组串式有3%的提升。到今年年底,我们把1年的发电量数据给华为,看看究竟发电量提升了多少。到时再做一个完整的汇报。华为可以做一个最真实的数据发布。用事实说话。
我们现在有2个百MW的电站,到年底,已经运行1年多后,还可以给华为一个数据,同样百M发电量,故障率的对比,包括由逆变器造成的故障率对比。从目前来看,组串逆变器的故障率基本为0。所以太阳给我们的恩惠,我们全额接收了,那就是我们的财富。如果损失了,那就是浪费了。内蒙人有句话,省下的就是挣下的。包括王老刚提到的灰尘遮挡问题,不仅算数,还要算钱。比如智能组件清洗,通过大数据分析,给出组件最佳清洗建议,使组件清洗收益最大化。通过智能的营维和合理的方案,我们就能把大自然恩赐给我们的,更多的接收下来。
智能营维云中心带来了运维模式的转变。按照刚才王老提的标准,加上电力系统的管理标准,再把专家分析系统也纳进来,将工作做的更细,更完善。集团的统一管理,是我们将来的发展目标。管理模式要向集中式管理发展,这也是光伏和互联网结合的一个方向。华为很早就摸到了这个脉搏,先行了一步,我们下一步,将和华为继续合作,将集团统一管理系统做的更完善,更智能化。就像中医一样,未病先治,消除隐患,预防第一。
对电站的安全管理。操作都是集控中心发布命令,实时监督。用有限的技术力量,把住了电站安全的关口。电站运行最怕的问题,就是误操作。防止误操作最好的办法,就是实时的监督。依靠集控中心,保障电站的操作不出现误操作。我们营维中心运行半年多,配合电业局,通过这个系统进行监督,确保操作无误。集中式管理最大的好处把有限的力量,扩展到更广的服务范围。
电站经营APP,电站管理者随时能通过手机,监控每个电站的运营情况。这套系统,领导喜欢,看到运营数字很高兴。因为那个数字一直在蹦,就像我们老板形象的比喻,这个是钱在蹦。通过这个APP,管理者能随时看到电站的发电量和收益。
最近,注意到网上有一篇关于逆变器谐振的文章。该文章还举例说,二战时候,德国士兵过桥时候,齐步走,把桥振塌了,所以这是不是问题呢?这个文章,我全看完了,我也回了句话。我说不懂,就不要讲。电力系统的谐振和文章中说的过桥共振原理上根本不是一回事。电力系统的谐振是指如电容、电感,电器元件参数的谐振。所以对组串问题的质疑,随着组串逆变器长时间运行,时间的积累,一切质疑声,都会慢慢的像潮水一样消退。用我们不可辩驳的事实,来证实这个问题。我们现在用的百MW的组串式项目,到现在从未出现过谐振问题,我们也请内蒙电科院的人来检测,也没出现过所谓的谐振,指标非常好。我们马上8月底120MW要进行并网,如果大家有兴趣,可以去我们电站看看,究竟有没有问题?
过两天,是我们内蒙最好的时间,欢迎到内蒙草原来,我的发言到此结束,谢谢!