分布式光伏電站運(yùn)維困難剖析

魏啟強(qiáng)

摘 要：我國多樣化產(chǎn)業(yè)的發(fā)展和近年來節(jié)能減排、綠色發(fā)展的形勢下，越來越多的光伏電站涌現(xiàn)在眾人面前，尤其是屋頂分布式光伏電站憑借國家和地方政府的補(bǔ)貼政策刺激下發(fā)展迅速。面對新興屋頂分布式光伏電站的建設(shè)投產(chǎn)，國內(nèi)電力行業(yè)的運(yùn)維管理工作者對其進(jìn)行了一番探索。通過實(shí)地工作經(jīng)驗(yàn)和市場調(diào)研首先簡要介紹了屋頂分布式光伏電站的投資方式、運(yùn)維方式，進(jìn)而分析屋頂分布式光伏電站現(xiàn)狀存在的運(yùn)維管理困難供讀者研究，為分布式光伏電站進(jìn)一步發(fā)展提供經(jīng)驗(yàn)交流。

關(guān)鍵詞：分布式光伏電站;現(xiàn)狀;運(yùn)維難點(diǎn);發(fā)展

中圖分類號：TB 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A doi：10.19311/j.cnki.1672-3198.2019.36.103

1 分布式光伏電站的簡述

1.1 分布式光伏電站的基本概念

分布式光伏電站通常是指利用分散式資源，裝機(jī)規(guī)模較小的、布置在用戶附近的發(fā)電系統(tǒng)，目前建在城市建筑物屋頂?shù)墓夥l(fā)電項(xiàng)目是應(yīng)用最為廣泛的，工業(yè)區(qū)廠房屋頂上的安裝最為普遍。裝機(jī)容量在1-10MW之間的光伏系統(tǒng)大多選擇接入10kv或是35kv的配電網(wǎng)中，主要系統(tǒng)配置是0.4kv的配電網(wǎng)接入裝機(jī)容量不大于1MW的光伏電站。裝機(jī)容量在10-50MW的光伏電站可接入10kv的配電網(wǎng)，50MW的光伏系統(tǒng)可以直接接入220kv的輸電網(wǎng)中。

1.2 分布式光伏電站的主要特點(diǎn)

分布式光伏電站的特點(diǎn)有四個：第一，輸出功率偏弱。對比集中電站的輸出功率達(dá)到上千萬千瓦甚至更高上百萬的輸出規(guī)模。光伏發(fā)電的模塊設(shè)計(jì)方式?jīng)Q定了它的規(guī)模大小可根據(jù)模塊要求進(jìn)行調(diào)整，依據(jù)場地不同改變光伏設(shè)計(jì)的容量。通常來說，一個分布式光伏發(fā)電量可以達(dá)到上千千瓦。第二，分布式光伏發(fā)電的一個顯著特點(diǎn)就是污染小，具有環(huán)保效用。它在整個工作過程中發(fā)電沒有噪音，也不會排放任何有害氣體，自然也沒有污染。

第三，有效緩解了電力供應(yīng)不足。一般這種設(shè)計(jì)系統(tǒng)發(fā)電量在白天供電量最大，相應(yīng)的白天也是用電高峰，正好滿足了廣大群眾的用電需要。第四，分布式光伏電站設(shè)備安裝位置分散獨(dú)立。屋頂?shù)拇笮『臀恢脹Q定了分布式組件安裝的規(guī)模和位置，分布式主要就是將一棟棟屋頂利用起來使用。

2 分布式光伏電站的投資模式、運(yùn)維方式

2.1 家庭式

分布式光伏電站規(guī)模小、成本低。很多家庭式屋頂?shù)姆植际焦夥娬颈凰饺私ㄔO(shè)起來，一般采取0.4KV“自發(fā)自用，余電上網(wǎng)”的模式。此模式一般規(guī)模最小，投資成本小，電壓等級低。

家庭式分布式光伏電站安裝在水泥結(jié)構(gòu)屋頂上，安全穩(wěn)定性較高，主要運(yùn)維困難是為了充分利用僅有的一兩百平米空間，通常安裝密集，不利于日后維修更換、清洗，由于系統(tǒng)容量小而且是私人居多，技術(shù)水平和安全運(yùn)行意識較差。

2.2 工廠自投式或租賃式

一些工廠廠房所有者利用自家的屋頂進(jìn)行投資建設(shè)分布式光伏電站，采取0.4KV、10.5KV、35KV“自發(fā)自用，余電上網(wǎng)”或者“全額上網(wǎng)”的模式自己開發(fā)。

市場上新能源投資公司利用公司技術(shù)水平和資質(zhì)進(jìn)行各城市工業(yè)區(qū)的閑置廠房租賃開發(fā)模式，此租賃開發(fā)模式為市場較大的主力軍。

工廠自投式和租賃式的開發(fā)具有同樣的運(yùn)維模式：第一是采取第三方委托的運(yùn)維模式，此模式適合投資建設(shè)主體無專業(yè)技術(shù)團(tuán)隊(duì)的投資或者有此類需求的投資主體;第二是自行建立運(yùn)維團(tuán)隊(duì)運(yùn)維的模式。自已培養(yǎng)的運(yùn)維團(tuán)隊(duì)又有集中監(jiān)控和分散值班額運(yùn)維方式。

3 分布式光伏電站運(yùn)維現(xiàn)狀存在的問題

3.1 電力系統(tǒng)規(guī)范化運(yùn)維保障

對于分散式管理的運(yùn)維團(tuán)隊(duì)而言，通常一個投資主體會建設(shè)幾個分布式光伏電站，一個運(yùn)維團(tuán)隊(duì)管理幾個電站。集中監(jiān)控模式便能滿足電力系統(tǒng)安全規(guī)程相關(guān)要求，比如“兩票三制”，但是在僅有人員的前提下難以保障每個電站都有值班人員，導(dǎo)致發(fā)生故障或者電氣火災(zāi)時沒能及時處理和阻絕。分散式的運(yùn)維模式能夠保障現(xiàn)場實(shí)時有監(jiān)盤巡視人員，但難以保障“兩票三制”有效落實(shí)，常常出現(xiàn)的是一張工作票三種人都湊不齊的尷尬局面。

3.2 經(jīng)驗(yàn)積累較少

該設(shè)備推廣后，由于每日運(yùn)行，專業(yè)運(yùn)行維護(hù)人員的維護(hù)就跟不上，很多沒有經(jīng)過太多實(shí)戰(zhàn)經(jīng)驗(yàn)的維護(hù)工作者大多缺乏基本的現(xiàn)場處理應(yīng)急能力。由于是新生產(chǎn)業(yè)，大多對傳統(tǒng)電力行業(yè)維修能力強(qiáng)的工作人員并無光伏電站的維修經(jīng)驗(yàn)，更沒有關(guān)于該行業(yè)設(shè)計(jì)功能成熟維護(hù)體系可以讓工作人員系統(tǒng)的培訓(xùn)借鑒。短時間內(nèi)無法得到較充足的經(jīng)驗(yàn)積累。

3.3 屋頂設(shè)備存在問題

為了盡可能利用租用的屋頂，一般屋頂光伏電站設(shè)計(jì)的排列方式較為集中，成片大片的組件鋪設(shè)，這種鋪設(shè)方式給運(yùn)維帶來的困難是：組件清洗困難、組件拆卸不方便，易造成踩踏組件造成破碎或者隱裂的情況。

此外為避免屋頂受臺風(fēng)的影響，彩鋼瓦屋面鋪設(shè)的組件就沿著彩鋼瓦鋪設(shè)的角度緊貼著鋪設(shè)，此種布設(shè)雖然降低臺風(fēng)影響，但給運(yùn)維人員帶來的困難是：巡視無法觀察組件背面，尤其是直流側(cè)大部分電纜和MC4的運(yùn)行情況，也給組件運(yùn)行環(huán)境造成不通風(fēng)背部發(fā)熱較大降低發(fā)電效率的弊端。

3.4 分布式光伏電站的效益及補(bǔ)貼

綜上所述屋頂分布式光伏電站在污染的籠罩下，運(yùn)維環(huán)境的惡化中，發(fā)電效益遠(yuǎn)比可研要低很多。組件本身的衰減，撇開天氣原因，就污染而言，導(dǎo)致組件轉(zhuǎn)換的發(fā)電量正在持續(xù)降低，逐年大幅度降低。效益的降低又將無法保證優(yōu)質(zhì)的運(yùn)維水平。

4 結(jié)論

近些年來，我國出臺了各項(xiàng)一系列治理環(huán)境的政策法規(guī)，加大了環(huán)保力度，尤其是對新能源的開發(fā)和利用，國家財政專項(xiàng)專用。屋頂分布式光伏電站的普及和建設(shè)，填補(bǔ)了一片空白，其發(fā)展前景不可估量。

參考文獻(xiàn)

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