中广核大同领跑者光伏示范基地项目运维经验分享 ONE、项目概况 TWO、日常运维难点 THREE、运维经验分享 FOUR、后续建议 项目概况 ONE 截至 2016年底， 项目覆盖 29个省市自治区 ,控股装机总规模 达 2300万 千瓦 新 能源 业 务：做大做强，不断超越 风电 控股 装机突破达 1000万 千瓦 ， 国内综合排名位居前列 ， 实现风电开发建设 、运营管理的集约化和标准化 太阳能 控股 装机容量接近200千瓦 ， 成 立中国标准化协会太阳能应用分会 ， 推劢行业的标准化建设 。 水电 权益装机 340万千 瓦 ，控股装机 157.88万 千瓦 ；在四川 、 广东 、 广西 、 湖北多个省市取得项目控股开发权 项目覆盖马来西亚 、韩国、澳大利亚、新加坡、美国、法国、英国等地 国内新能源控股装机 海外新能源控股装机 中广核大同领跑者示范基地项目介绍 大同采煤沉陷区光伏领跑者示范基地是以“光伏新技术示范地、领跑新技术实践地、先进技术聚集地”为基本定位的首个国家光伏领跑者示范项目。中广核大同 100MW光伏电站位于山西省大同市南郊区云冈镇兴旺庄村西侧，光伏场区海拔 1280米，占地面积约 4749亩。目于 2015年 9月 17日开工建设， 2016年 6月 21日一次全容量并网发电。电站电池组件采用晶科 270Wp多晶硅电池组件和晶澳 280Wp的单晶硅电池组件组成，组件倾角为 35° ，固定安装在支架上。其中 1MW为一个发电单元，设置 30台 40KW组串式逆变器（共 2786台逆变器），共有 94个发电单元。最后经过升压至 110kV,由 1回 110kV核碾线送至220kV碾庄变电站，输电线路长度约为 6.5km。 少消耗 标准煤 约 18366吨 减排二氧化碳 约 159118吨 节能效果显著 截止 2017年 11月 21日，电站 2017年共计上网电量 14928万千瓦时，等效利用小时数为 1493.8小时。 CO CO 2 中广核大同领跑者示范基地项目特色 甘肃敦 煌 光伏电站 光热发电技术试验基地 运维人员 正在 检修设备 1、先进性 国家能源局对项目的验收 2017年 02月 17日，由国家能源局新能源司副司长梁志鹏带队的国家能源局考察验收组一行，对大同采煤沉陷区国家先进技术光伏示范基地进行正式验收，作为国家启动的第一个光伏领跑者示范基地，大同光伏电站在开发、企业招商、建设方式、服务模式等方面进行了积极探索和创新，是产业升级、创新驱动的典范，对全国光伏发电发展具有重要意义。此次验收也重点突出了基地建设的技术先进性和项目示范性，为全国其他光伏基地建设建立一种模式和机制。 2、示范性 大同 1MW光伏示范项目 大同光伏电站设置安装了实证系统和 1MW发电单元，实证系统由中国电力科学研究院成套提供；实验设备安装于 1MW光伏电站箱式升压变旁，箱变 35kV出线侧、逆变器交直流侧、组串出口侧均配置相应的电气接入接口，以满足实证系统实验设备的接入要求。 1MW发电单元采用了相同型号的组件，不同方式的逆变器进行比较，主要有组串式逆变器（华为，科士达，特变电，阳光，中达电通）及上能集散式逆变器，通过一系列数据比较，为后续其他光伏项目技术要求及设备选型做出明确的指引。 3、技术性 无线通讯 自动化，简化设计，缩短周期，提高系统可靠性和发电量；信息化，运用 PLC电力载波通讯技术，减少通讯线缆，提高可靠性；智能化，大数据分析，实现预防性维护，远程运维，精准定位故障，减少误诊断率，提高运维效率。 日常运维难点 TWO 地域分散，占地面积大 占地面积约 4749亩，横跨周边 4镇 11村，光伏组件分布占地广，区间跨度长达 5公里。地块较为分散，其中多为山地和沟壑，厂区集电线路长达 26.8公里，巡检周期较长，安全管控难度较高。 由于大同地区长期以来大规模、高强度的煤炭开发，形成了巨大面积的采煤沉陷区，境内沟壑纵横。光伏场区建设在采空区上低矮丘陵地区，场地地貌高低起伏，组件排列高低起伏较大，部分组串存在高低遮挡、前后排列遮挡等现象。 地理环境较差 灰尘较多，且不易处理 项目地址位于大同五九公路旁，距离晋华宫煤矿、忻州窑煤矿较近，由于部分矿区仍采用汽车运输的方式运煤，造成光伏组件灰尘覆盖较多，且较厚，组件清洗工作较重。另外，由于灰尘遮挡极易造成的组件发热、效率下降等现象。 此外，与日常尘土不同的是煤灰中含有少量的硫、磷等物质，随着降雨过后，附着于组件表面，会造成轻微的腐蚀性，且不易清洗。 运维经验分享 THREE 运维工作主体思路 中广核 新能源 降低场用电量 提升发电效率 “降本” 2017年 2019年 2018年 2020年 降低场用电量 SVG变频改造 项目概述： SVG散热风机由接触器控制，待高压断路器合上后，风机会自动运行。风机风速风量均按设备满载运行考虑。现场 SVG经常处于高压热备用状态，或者设备处于轻载状态，此时风机一直运行，损耗、噪声都比较大，同时也造成了电能上浪费。因此需要加装风机变频器，变频控制风机原理为：控制系统采集功率单元温度，以功率单元温度为目标，控制风机转速，使得设备功率单元温度接近恒温，风机转速随设备负荷变化而变化，减少灰尘 /湿气吸入量，并能有效延长风机使用寿命，同时能节约电能。 SVG设备风机采用 RSFA280-4s 共 9台，每台功率为： 2.12kW 那么风机全部满负荷运转： 2.12× 9=19.08kW 控制柜功率为： 1kW 那么消耗的总功率： 19.08+1=20.08kW 1年 =24× 365=8760小时 1年的总电量： 20.08× 8760=17.59万 KWh “降本” 2017年 2019年 2018年 2020年 降低场用电量 SVG变频改造 执行成果： 当环境温度低的时候， SVG设备输出容量低的时候，此时的散热器的温度也不会很高，风机的转速稳定在极低的状态，外界的冷空气基本不进入 SVG室内部。 当环境温度低的时候， SVG设备输出容量高的时候，由于输出容量的升高，半导体器件的通态损耗增大，散热器的温度会大幅度提升，而变频器转速随着温度升高而加速，增大其进风量，保证散热器的散热。但是由于通态损耗的增大， SVG室内部的温度始终要高于 SVG室的外部，同样也可以保证 SVG室内部的温度恒定在器件所需要的范围之内。 通过这种控制，可以保证设备一直处于一个自适应的状态，由设备处于自动的调节，减少了人为的干预，也减少了现场维护人员的维护工作，同时大大降低了散热风扇运行带来的噪音及场用电量损耗。 可以每年降低设备的维护量至少 3次，每次清洗滤尘网的人工、工时费用约为 1万元。 “增效” 2017年 2019年 2018年 2020年 提升系统发电效率 82% 电站总体效率 3% 阵列遮挡损失 3% 污秽损失 1% 逆变器转换损失 1% 交流损失 3% 太阳辐射损失 2% 温度损失 2% 组串失配损失 1% 直流损失 2% MPPT损耗 “增效” 2017年 2019年 2018年 2020年 提升系统发电效率 科学制定清洗计划 项目概述：大同领跑者光伏电站位于采煤沉陷区内，距离煤矿及运煤道路较近，环境灰尘较多，且均属于煤灰，附着能力较强。通常光伏电站运维过程中，是通过运维人员的日常巡检观察来判断是否需要进行组件清洗。虽然此种清洗方法较为直观，但是缺乏计划性、科学性、有效性。为了给正在运营的光伏电站清洗提供科学的数据依据；为了尽早发现电站发电量偏低状态，避免发电量偏低带来的损失；为了给电站发电量考核提供参考依据；也为最大程度提高光伏电站的发电效率；特组织开展此项目。在运行的光伏区域内设置一套标准的光伏发电装置，计算出理想状况下，光伏电站瞬时出力和日发电量等数据，作为电站实际运行的参考对比值，判断电站实际运行出力健康程度，给出组件表面清洁状况建议、健康故障提示等，也为组件衰减情况等提供警示依据。 “增效” 2017年 2019年 2018年 2020年 提升系统发电效率 科学制定清洗计划 方法简介 标准组件对比法即在光伏电站选取一块或者多块测试完好的组件作为标准测试组件，我们首先对标准测试组件进行 I-V曲线测试，并且计算出其 STC条件下的最大输出功率；经过一段时间后，对所有标准测试组件再次进行最大输出功率测试；最后我们计算出所有标准测试组件的平均功率衰减率，再根据该电站的清洗成本、发电量、度电售价以及清洗时间等数据计算出该站最合适的清洗周期。 需注意事项 选取的标准组件一定是经过清洗、组件外观等完好，并且经过 IV测试确定没有隐裂或者二极管击穿等隐性缺陷，同时为了对比的准确性，选取的标准件应该是和电站的其余组件同期发电且同一批次。 “增效” 2017年 2019年 2018年 2020年 提升系统发电效率 合理安排组件清洗 常用组件清洗方式 一、人工干洗组件： 缺点：清洗效果较差，不同操作工的力量不同，对组件造成的压力不同，会使得组件变形过大，可能引起电池片隐裂，另外一个缺点是，干洗组件效果不佳，常常因拖把沾有过多灰尘，在组件表面上留有部分痕迹，造成大面积阴影遮挡。 二、人工水洗组件： 缺点： 1、水压对光伏组件压力过大时会造成电池片的隐裂。 2、水洗后组件自行晾干，组件表面会形成水渍，而采煤沉陷区项目组件污浊较大，清洗后极易形成污渍。 3、此种清洗方案用水量较大，而沉陷区因常年开采，水土流失严重，供水不足，且价格较贵。 “增效” 2017年 2019年 2018年 2020年 提升系统发电效率 合理安排组件清洗 常用组件清洗方式 三、智能组件清扫机器人： 缺点：因大同采煤沉陷区基地项目地理环境较差，且大多为山丘、沟壑地带，组件阵列间高低距离较大，造成机器人安装难度较大，且成本极高。另外，机器人可能会被安装不平整的组件边框卡住，机器人无法正常归位。 最优解决方案 一、手持清洗刷清洗： 优点： 1、用水量相对较小； 2、因刷毛为柔软物质，对组件压力相对较小； 3、对粉尘、煤灰、鸟粪等附着物清洗效果明显。 后续建议 FOUR 2017年 2019年 2018年 2020年 2 1 4 做好全过程管理，从设计、设备选型、施工到运维过程均严格把控，精益求精。 3 做好网场沟通，优先保障基地项目电力消纳，保证利用小时满足要求。 依托已投运领跑者基地项目的基础上进行扩容，扩大领跑者示范作用，推劢地方产业转型。 加强技术领跑，适时提高设备技术要求，通过效率提升从而增进企业竞争力。 THANK YOU