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      太陽能光伏設(shè)備的運行維護和管理研究

      2019-09-10 00:05:56吳菡
      中國電氣工程學報 2019年20期
      關(guān)鍵詞:光伏電站太陽能

      吳菡

      摘要:太陽能光伏電站在我國得到了廣泛應用,有效實現(xiàn)了新能源開發(fā)。同時,光伏電站又受到多種因素的影響,運行管理中存在一些問題,必須要建立健全運行維護管理機制,以期提高太陽能光伏電站的運行效率。本文主要分析太陽能光伏設(shè)備的運行維護和管理研究

      關(guān)鍵詞:運行維護管理;太陽能;光伏電站

      中圖分類號:TM615 文獻標識碼:A

      引言

      太陽能光伏電站的建設(shè)是時代發(fā)展的必然選擇,同時也是社會不斷進步的題中應有之義,是我國基本國策的基本內(nèi)涵。我國應該大力發(fā)展太陽能光伏設(shè)備的應用,促進太陽能光伏電站運行維護管理水平的提高。

      1、太陽能的基本特征及光伏發(fā)電原理

      太陽能電池本質(zhì)上是一種半導體器件,是具有光電轉(zhuǎn)化特性的器件,能夠通過光伏發(fā)電的基本單位,將太陽能輻射直接轉(zhuǎn)變成為直流電,直流電在部分工業(yè)使用當中就已經(jīng)能夠直接投入使用。而隨著下一步分解操作,能夠?qū)⒅绷麟娹D(zhuǎn)化為交流電,就能夠更為廣泛的使用太陽能。太陽能電池能夠利用人為技術(shù)在單晶硅當中加入部分導體元素,例如磷或是硼元素,使得材料當中的分子電荷出現(xiàn)永久性的不平衡,那么就會形成區(qū)別于一般材料的半導體材料。而隨著陽光的照射,半導體當中自由電荷移動,這些電荷的自由移動并且逐漸積累,就形成了兩端的電動勢之差,人為讓導體兩端閉合,就會產(chǎn)生穩(wěn)定的電流,這種現(xiàn)象被簡稱光伏效應。就目前來說,太陽能發(fā)電技術(shù)已經(jīng)逐漸被大眾所知曉,然而在實際生產(chǎn)應用當中的使用還是不夠廣泛,當前生產(chǎn)當中最常見的太陽能電池就是單晶硅太陽能電池,這種電池的主要結(jié)構(gòu)是兩層半導體材料,厚度與一般太陽能電池接近,大約為0.25mm。由于兩種不同的半導體材料,形成正、負兩個電荷集中區(qū)域。負區(qū)位于電池的上層,在這一層強迫滲透磷、硼等元素并與硅黏在一起。正區(qū)置于電池表層的下面,正負界面區(qū)域稱為P-N結(jié)。制造電池時P-N結(jié)被賦予了恒定的物理特性。當陽光投射到電池內(nèi)保持松散狀態(tài)的電子時,這些靠近P-N結(jié)的電子將朝電池的表層流動,用金屬線將太陽能電池的正伏級與伏載相連時,在外電路就形成了電流。每個太陽能電池基本單元P-N結(jié)處的電動勢大約為0.5V,此電壓值大小與電池片的尺寸無關(guān)。太陽能電池的輸出電流受自身面積和日照強度的影響,面積較大的電池能夠產(chǎn)生較強的電流。

      2、光伏電站運行管理機制中存在的問題

      2.1業(yè)主責任不明確,缺少必要的管理措施

      在缺少相關(guān)的政策支持下,相關(guān)企業(yè)在業(yè)主不確定的情況下,沒有對業(yè)主的相關(guān)責任進行落實,無法實現(xiàn)業(yè)主的責任問責。運維合同中往往對逆變器內(nèi)部材料的責任不明確,且運維人員往往是綜合性人員,對逆變器的了解認識不夠,無法對突發(fā)問題進行分析處理。導致逆變器出保后運維人員無法對其維修。由于建筑的總承建商不是業(yè)主,只是負責電站的建設(shè)以及為期三年的售后,在日常管理中,只是臨時性的管理以及維護工作,無法建設(shè)完善的管理運行網(wǎng)絡,不能提供有效的管理,同時當?shù)卣膊痪哂须娬镜墓芾頇?quán)力。因此新能源場站以其點多面光的特點需要區(qū)別與火電的運行管理機制,光伏電站總承建商可以設(shè)立項目公司進行區(qū)域化統(tǒng)籌管理,落實各級責任制度,項目公司需配備電氣一次、電氣二次、通訊、光伏、各專業(yè)專項人才?;蛘咝履茉垂緫獙ふ覍I(yè)運維隊伍進行電站維護,通過運維合同中條條細化,對管理責任進行明確。然而目前市面上專業(yè)運維隊伍較少。

      2.3光伏電站隊伍質(zhì)量不高

      光伏電站雖然需要的運維人員較少,但對運維人員的素質(zhì)要求很高,需要運維人員方方面面全精通,然而目前市場上運維隊伍的素質(zhì)不高,能達到知識面全覆蓋,既懂運行又懂檢修工作的運維少之又少。目前市場上專業(yè)運維隊伍往往對逆變器內(nèi)部故障無法有效的分析及處理。一旦出?;蛘吣孀兤鲝S家倒閉往往陷入束手無策。光伏電站的總承建商負責運維的培訓工作,由于總承建商與電站運維之間的關(guān)系并不明確,因此,在運維的管理上存在不到位。電站運行過程中,缺少有效管理,存在總承建商無法具體考核到運維具體員工的情況,只能對運維合同進行考核。

      3、太陽能光伏設(shè)備的運行維護舉措

      3.1優(yōu)化設(shè)備技術(shù)文件管理機制

      太陽能光伏發(fā)電站中相關(guān)設(shè)備的運行,與技術(shù)文件有直接關(guān)系,技術(shù)人員必須要對其進行優(yōu)化,組建健全的技術(shù)文件數(shù)據(jù)庫,只有充足的數(shù)據(jù)保障,才能夠為技術(shù)人員提供支持,進而確保太陽能光伏設(shè)備的有效運行。

      3.2以設(shè)備技術(shù)為基礎(chǔ)完善檔案

      太陽能光伏發(fā)電站設(shè)備檔案包括實際運行期間的圖紙與驗收文件等,例如設(shè)備的開關(guān)、指示說明以及運行原理及流程等,維護人員需要對這些資料進行完善,保證設(shè)備能夠良好運行。

      3.3組建設(shè)備信息化管理平臺

      通過組建計算機管理平臺,可以獲取完善的設(shè)備信息,為所有發(fā)電站提供充足的數(shù)據(jù)支持,建立數(shù)據(jù)庫。設(shè)備運行期間所需要的信息是構(gòu)建數(shù)據(jù)庫核心內(nèi)容,其中主要包括智能監(jiān)控、告警服務、績效分析、數(shù)據(jù)報表。智能監(jiān)控通過對場站及設(shè)備狀態(tài)的監(jiān)控,直觀展示場站系統(tǒng)效率,了解場站發(fā)電情況,對設(shè)備的運行狀態(tài)進行實施監(jiān)控,以便及時發(fā)現(xiàn)異常??冃Х治隼么髷?shù)據(jù)分析對光伏電站電量損失進行分解,發(fā)掘可挽回的電量損失,如灰塵損失、陰影損失等,對于無法挽回的損失,如電站設(shè)計導致的先天缺陷可知道未來的電站設(shè)計。如某太陽能光伏設(shè)備運行期間出現(xiàn)故障,維護人員登錄該管理平臺,便可以了解到故障設(shè)備之前是否出現(xiàn)過問題,以此為依據(jù)判斷原因,并且制定行之有效的解決對策[4]。

      3.4建立設(shè)備運行檔案

      太陽能光伏發(fā)電站設(shè)備運行過程中,需要針對每一臺設(shè)備建立完善的檔案,只有如此才能夠?qū)υO(shè)備實時運行狀態(tài)進行分析,了解情況之后制定對應的維護方案。設(shè)備運行維護方案的制定與落實,可以說是設(shè)備管理的核心環(huán)節(jié),直接關(guān)系到之后電力行業(yè)的發(fā)展。設(shè)備運行時,需要派專業(yè)維護人員對其運行狀態(tài)與數(shù)據(jù)進行記錄,每日的各個時間段組織測量工作,具體包括比較多,例如不同時間段設(shè)備的運行狀態(tài)、故障檢修效果與時間等。其中最需要關(guān)注子方陣電流、電壓、蓄電池室實時溫度、蓄電池充電狀態(tài)下的電流與電壓等的觀測,針對影響太陽能光伏設(shè)備運行比較大的因素,都要將其歸納為檔案重要內(nèi)容。除此之外,電站內(nèi)部的工作人員必須要在設(shè)備出現(xiàn)故障時馬上進行檢測,記錄設(shè)備故障情況,與維修人員展開緊密合作,全面排除故障的同時,也要填寫設(shè)備故障的運行維護記錄,為之后維護工作提供參考。

      4、太陽能光伏設(shè)備管理建議

      4.1明確設(shè)備管理方案

      太陽能光伏設(shè)備本身需要較大的投資,加上所處地理位置比較偏,所以其用戶群體主要處于貧困地區(qū),加上太陽能光伏設(shè)備剛剛開始普及時,企業(yè)對該項目并沒有給予足夠的重視,導致管理工作難度較大,直接影響到商業(yè)運行。針對這一類項目,做好太陽能光伏設(shè)備管理的同時,需要明確設(shè)備管理方案,一方面企業(yè)要有足夠的經(jīng)濟實力,另一方面則要充分發(fā)揮政府優(yōu)惠政策優(yōu)勢,積極參與到太陽能光伏發(fā)電設(shè)備研發(fā)中來,通過商業(yè)化管理模式實現(xiàn)設(shè)備質(zhì)量的提升以及行業(yè)飛速發(fā)展。

      4.2完善設(shè)備運行分析機制

      太陽能光伏設(shè)備維護管理人員數(shù)量有限,能夠熟練做好管理工作的人員是目前稀缺人員。所以,企業(yè)必須要培養(yǎng)設(shè)備維護與管理人才,針對現(xiàn)有員工要以提升專業(yè)水平為前提組織培訓活動,此外還可以招聘專業(yè)性強、經(jīng)驗豐富的太陽能光伏設(shè)備維護、管理人才。除此之外,為了能夠?qū)崿F(xiàn)設(shè)備可靠運行,務必要構(gòu)建完善的運行分析機制,由有關(guān)部門及工作人員按照故障情況,組織設(shè)備運行狀況的分析,明確故障原因之后及時改進。通過這一制度一方面可以有效優(yōu)化太陽能光伏設(shè)備項目,另一方面也為之后的相關(guān)工作提供參考,推動太陽能光伏設(shè)備發(fā)展。

      結(jié)束語

      在能源危機越來越嚴重的時代背景下,如何有效開發(fā)可再生資源成為當今社會的重要發(fā)展問題。太陽能作為一種比較重要的新型能源,在社會中得到了廣泛重視和應用。太陽能光伏電站的建設(shè)是時代發(fā)展的必然選擇。我國應該大力發(fā)展太陽能光伏設(shè)備的應用,促進太陽能光伏電站運行維護管理水平的提高。

      參考文獻

      [1]高創(chuàng)造.太陽能光伏電站運行維護與管理的探討[J].電子制作,2017(19):242.

      [2]劇晶晶.我國太陽能光伏發(fā)電的可行性研究與展望[J].山東工業(yè)技術(shù),2017,(14).

      [3]王文軍.太陽能光伏設(shè)備檢驗工作進行的過程中應當注意到的問題[J].城市建設(shè)理論研究(電子版),2017(5):266

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