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      光伏電站運維管理的分析與探討

      2021-12-02 11:57:18北京市熱力工程設(shè)計有限責(zé)任公司
      電力設(shè)備管理 2021年14期
      關(guān)鍵詞:發(fā)電站電站運維

      北京市熱力工程設(shè)計有限責(zé)任公司 張 曄

      改革開放以后我國經(jīng)濟(jì)成高速增長,對能源的消耗也日益加大,能源危機(jī)和生態(tài)環(huán)境污染問題隨之而來,經(jīng)濟(jì)發(fā)展與環(huán)境保護(hù)之間的茅盾越發(fā)突出。我國積極采取了發(fā)展清潔能源的措施來減少對傳統(tǒng)能源的消耗,保護(hù)我們賴以生存的環(huán)境。

      1 太陽能光伏發(fā)電

      光伏發(fā)電概念及原理:光伏發(fā)電就是利用半導(dǎo)體元件的光生伏特效應(yīng)原理將太陽光轉(zhuǎn)換為電能的一種技術(shù)。當(dāng)太陽光照射在金屬上時,所產(chǎn)生的能量能夠被金屬中的電子所吸收,當(dāng)電子吸收的量足夠充足時,就會在金屬內(nèi)部產(chǎn)生一定的動力并順利地分離,轉(zhuǎn)變成為光電子。通過研究發(fā)現(xiàn),硅原子有四個外層的電子,可以在硅中摻入五個外層的電子如摻入磷原子,就會成為一種名為N 型的半導(dǎo)體;如果在硅當(dāng)中摻入三個外層電子如硼原子,就會成為一種名為p 的半導(dǎo)體。當(dāng)P 型半導(dǎo)體與N 型半導(dǎo)體融合在一起就會產(chǎn)生點勢差,形成太陽能電池。當(dāng)太陽光照射到P—N 結(jié)構(gòu)后就會形成電流,這就是光伏發(fā)電的原理。

      光伏發(fā)電的優(yōu)點:太陽能發(fā)電的過程簡單,不需要外部的機(jī)械轉(zhuǎn)換來產(chǎn)生電能,也不需要燃燒一些傳統(tǒng)的燃料,所以不會造成大氣污染、也不會向空氣中排放溫室氣體,是一種清潔能源,同時也是一種可再生的能源,與核能、風(fēng)能一樣是我國未來清潔能源的重要組成部分。目前而言,太陽能發(fā)電技術(shù)與其他類型的發(fā)電技術(shù)相比具有顯著的優(yōu)勢:太陽能發(fā)電技術(shù)應(yīng)用范圍比較廣,且具有取之不盡、用之不竭的特點;發(fā)電原理簡單,對資金的投入較小,可開發(fā)的潛力比較大;不使用任何的燃料,屬于清潔能源,不會造成大氣污染,也不會造成能源消耗;太陽能隨處可見,應(yīng)用范圍廣泛,只需要就地取材就可以;太陽能發(fā)電技術(shù)較穩(wěn)定,且使用壽命也較長;組裝簡單,便于運輸和安裝;太陽能發(fā)電技術(shù)比較成熟,建設(shè)周期也較短,對資金的要求不是很高;國家大力支持太陽能發(fā)電技術(shù),能夠享受到國家一系列新能源的補(bǔ)貼政策[1]。

      光伏發(fā)電的缺點:對氣候的依賴性較強(qiáng)。如地理位置不理想、全年太陽光照的時間較短,太陽能發(fā)電的效果就十分不理想,所以太陽能發(fā)電技術(shù)需充分考慮氣候資源和地理位置;太陽能發(fā)電具有間歇性的特點,因為能源主要依靠太陽能,所以在入夜后不能進(jìn)行發(fā)電,太陽能的應(yīng)用質(zhì)量也大打折扣,無法呈現(xiàn)出良好的發(fā)電效能和應(yīng)用效益;發(fā)電過程中主要依靠太陽能板,需占用很大的面積空間,浪費問題比較嚴(yán)重。此外因太陽能的密度較高,因此需進(jìn)行大面積的大規(guī)模的太陽板,才能使太陽能發(fā)電得到有效持續(xù),但在發(fā)展過程中往往面臨較大資源浪費和造價升高等相關(guān)方面的問題,對其推廣造成很大限制;太陽能能量密度相對較高,在太陽能的轉(zhuǎn)化效率方面還需進(jìn)一步提升和完善,目前太陽能的電能應(yīng)用率、電能的綜合效能應(yīng)用效率不夠理想,不能充分滿足相對應(yīng)的電能發(fā)展需求和應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn),因此在實踐過程中需對其進(jìn)行不斷的優(yōu)化和完善,使各類問題得到切實的應(yīng)對和處理,這樣才能更充分的體現(xiàn)出應(yīng)有的資源應(yīng)用效果。

      2 我國光伏電站運維管理現(xiàn)狀

      2.1 管理體系不完善

      在對太陽能發(fā)電站的管理過程中,由于太陽能發(fā)電的特殊性,在管理過程中也較復(fù)雜,涉及到很多方面的因素,對管理人員的專業(yè)素養(yǎng)和管理能力要求較高,目前我國很多光伏電站的服務(wù)配套管理體系還不是很健全,缺少科學(xué)規(guī)范的管理制度。另外不同地區(qū)的太陽能發(fā)電站的運營管理也不相同,加上很多太陽能發(fā)電站沒有制定科學(xué)的管理制度,已嚴(yán)重影響到太陽能發(fā)電站的持續(xù)平穩(wěn)運行。

      此外,太陽能發(fā)電站的管理人員在管理構(gòu)成中權(quán)責(zé)不明確,工作積極性不高,在實際的操作過程中,并沒有嚴(yán)格按照太陽能發(fā)電站的相關(guān)要求和標(biāo)準(zhǔn)有序操作,進(jìn)而在實際的運行管理過程中往往存在不同程度的問題或不足,因為管理體系不夠健全完善,導(dǎo)致各項工作推進(jìn)過程中往往無法形成規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)的運行效果,在技術(shù)設(shè)施、設(shè)備、人力資源管理等方面往往也不能體現(xiàn)出良好的管理效果和應(yīng)用價值,這對于太陽能發(fā)電站的運行質(zhì)量、運行效率都會造成嚴(yán)重影響,甚至可能出現(xiàn)不同程度的安全事故,嚴(yán)重?fù)p害光伏電站的運維管理效能和綜合價值的體現(xiàn)。沒有嚴(yán)格遵守太陽能發(fā)電站的相關(guān)管理規(guī)定,即使在運行中發(fā)現(xiàn)問題,也沒有技術(shù)上報或解決,給太陽能發(fā)電站造成了嚴(yán)重的安全隱患,造成了嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失。

      2.2 運行維修不充分

      太陽能發(fā)電站在長期的運行過程中不可避免地會受到一些外部因素的影響,導(dǎo)致太陽能發(fā)電設(shè)備出現(xiàn)老化、磨損或是故障。加上很多地區(qū)的太陽能發(fā)電站的施工周期較短,在施工過程中存在很多缺陷,已影響到太陽能發(fā)電站的使用壽命。此外,在太陽能發(fā)電站的后期維護(hù)保養(yǎng)不到位,也是太陽能發(fā)電站中存在的嚴(yán)重問題之一[2]。很多地區(qū)的太陽能發(fā)電站在建設(shè)過程中盲目追求項目規(guī)模,但建設(shè)資金成本又十分有限,這就給太陽能發(fā)電站造成了嚴(yán)重的影響。加上企業(yè)在太陽能發(fā)電站后期的維護(hù)保養(yǎng)不到位,工作人員的專業(yè)素養(yǎng)不高,無法有效地對太陽能發(fā)電站進(jìn)行有效的維護(hù)保養(yǎng),出現(xiàn)問題也無法第一時間進(jìn)行解決,給太陽能發(fā)電站的運行造成了嚴(yán)重的安全隱患。

      2.3 國家政策的干預(yù)影響

      隨著太陽能發(fā)電站施工原料價格不斷下滑,很多生產(chǎn)太陽能配件的廠家處于虧損的邊緣,有些配套廠家已經(jīng)破產(chǎn)。很多太陽能發(fā)電技術(shù)在民用領(lǐng)域應(yīng)用還不是很成熟,很多有實力的企業(yè)和投資者還處于觀望的態(tài)度,這也給太陽能發(fā)電配件連續(xù)下跌的主要原因之一。與此同時,企業(yè)獲得利潤的主要方式取決于國家政策補(bǔ)貼力度的大小,以及區(qū)域電價的高低,目前該類問題也比較嚴(yán)重。國家對于新能源的政策補(bǔ)貼并沒有切實有效的增加,因此在實際的發(fā)展過程中很可能出現(xiàn)不同程度的問題,資金供應(yīng)不夠充分,進(jìn)而限制了太陽能光伏發(fā)電站的順利進(jìn)行,運維管理工作也會受到巨大挑戰(zhàn)。

      3 光伏電站的運維管理

      目前我國大力扶持新能源產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,太陽能發(fā)電技術(shù)經(jīng)過長時間的發(fā)展也十分成熟,在行業(yè)內(nèi)涌現(xiàn)出很多領(lǐng)軍企業(yè)。我國是世界上采用太陽能發(fā)電規(guī)模最大的國家,如何做好太陽能發(fā)電設(shè)備的維護(hù)和保養(yǎng)工作,已經(jīng)成為擺在我國太陽能企業(yè)面前的一道難題。

      在運營檢測方面,隨著大量太陽能企業(yè)的投產(chǎn),導(dǎo)致對太陽能發(fā)電站后期的維護(hù)保養(yǎng)人員不足,很多運營維護(hù)保養(yǎng)人員缺乏實際維保經(jīng)驗。太陽能發(fā)電技術(shù)是一種新技術(shù),歷史上沒有相關(guān)經(jīng)驗可以借鑒學(xué)習(xí),特別是在一些沙漠地區(qū)建設(shè)的太陽能發(fā)電站,由于地理位置偏遠(yuǎn),很多都處于大西北的荒漠地區(qū),交通不便,而且電壓的等級也不穩(wěn)定,一般維持在35~110kV 之間。

      在電站建設(shè)方面,太陽能發(fā)電站受到國家政策的影響,很多項目建設(shè)的周期都較短,給太陽能發(fā)電站的質(zhì)量帶來一定影響。因為太陽能發(fā)電站的建設(shè)時間短,在設(shè)備的安裝、調(diào)試等方面控制的十分不理想,隨著太陽能發(fā)電站工作時間的增加,安全隱患逐漸暴露出來,而且越來越嚴(yán)重,所以還需要加強(qiáng)對太陽能發(fā)電站的維護(hù)保養(yǎng)工作。

      建立健全的規(guī)章制度。在建立健全太陽能發(fā)電站管理制度的過程中,要遵守我國的法律法規(guī),同時還要遵循電力部門的相關(guān)規(guī)范,然后結(jié)合太陽能發(fā)電站的實際工作需要,以保證太陽能發(fā)電站平穩(wěn)有效運行為主要目標(biāo)建設(shè)相關(guān)的規(guī)章制度。另外,在建設(shè)太陽能發(fā)電站規(guī)章制度的過程中,還要加強(qiáng)對其監(jiān)督的力度,提高監(jiān)督水平,以此來保證規(guī)章制定的有效落實。在實際的工作過程中,要結(jié)合太陽能發(fā)電站的特點設(shè)置相關(guān)維護(hù)管理人員,加強(qiáng)對維護(hù)管理人員的培訓(xùn)工作,提高維護(hù)保養(yǎng)人員的專業(yè)技術(shù)水平,制定相關(guān)的責(zé)任制度,明確權(quán)責(zé),制定專人負(fù)責(zé)的制度[3]。

      建立日常運維檔案,重視運維分析。要建立健全相關(guān)的檔案制度,檔案中要包含太陽能發(fā)電閘的各項設(shè)備及相關(guān)的數(shù)據(jù),即要包含技術(shù)層面的內(nèi)容,如電站的故障排查、設(shè)備的安裝與調(diào)試,以及相關(guān)的檢測數(shù)據(jù)等內(nèi)容,這些內(nèi)容都需要在檔案中充分體現(xiàn)出來。如果太陽能發(fā)電站一旦發(fā)生異常情況,要根據(jù)故障情況及時查找相關(guān)原因、及時解決問題,并做好相關(guān)的維修記錄,以便于日后維護(hù)保養(yǎng)人員對重點部位進(jìn)行有效的檢測。此外還需做好相關(guān)資源的整理和保管工作,以備不時之需。

      提高設(shè)備管理人員水平。最直接、最有效的方式是通過培訓(xùn)方式來提高設(shè)備管理人員的專業(yè)素養(yǎng)和工作能力。對于培訓(xùn)可采取以下方式展開:由相關(guān)維護(hù)保養(yǎng)人員到設(shè)備生產(chǎn)廠家進(jìn)行培訓(xùn);學(xué)習(xí)太陽能發(fā)電技術(shù)的理論知識;由太陽能發(fā)電廠的生產(chǎn)廠家來實際工作地點進(jìn)行培訓(xùn);集中電站方面知識的培訓(xùn)。電站設(shè)備作為發(fā)電設(shè)備的重要組成部分,決定著電站的穩(wěn)定性和安全性。設(shè)備在使用過程中不可避免地會出現(xiàn)一些磨損、老化和損壞的情況,導(dǎo)致電站的性能受到一定的影響。此時就需對設(shè)備進(jìn)行及時的維修和更換,保證電站的平穩(wěn)運行。

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