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收藏!史上最全光伏相关“电气安全”知识汇总
浏览次数:    2020-04-23

中国储能网讯:电气安全贯穿整个光伏发电系统的设计、安装及运维。本文整理了组件、逆变器、光伏施工…等方面电气安全知识,希望对您有用。

组件电气安全知识

项目中,组件的排布,支架的设计一般是由专业设计人员完成,但是组件的安装很多情况下是由项目当地临时施工队完成,必要的安全预防措施以及相关的培训是非常必要的。

安全预防标识

组件安装相关

1、安装组件前,应与相关部门联系,获取关于安装场地的信息和施工许可,同时应遵守安装和检查的要求。

2、检查适用的建筑规范,确保组件所要安装的建筑及其结构(屋顶、外观立面、承重等)具有足够的承重能力。

3、请不要在组件上站立或踩踏, 否则由于 受到局部高负荷可能会导致电池片严重隐裂,从而影响组件长期可靠性。

4、根据系统所使用的逆变器的电压规格连接适当数量的组件。即使在最差的当地温度条件下,连接在一起的组件产生的电压不得高于系统允许的电压值。

5、考虑到组件间的热膨胀效应,组件之间的最小间隙为10毫米,这个间隙是指相邻两件组件的塑料护角之间的最小直线距离。

 组件维护相关

1、不要擅自更换元部件(二极管、接线盒、连接器等)。

2、应采取常规维护措施以保持组件没有积雪、鸟粪、种子、花粉、树叶、树枝、灰尘、污点等。

3、如果组件有足够的倾斜角度(至少15°), 通常情况没有必要清洗组件(降雨将有自洁作用)。如果组件表面有较多污物堆积,在一天中凉爽的时候使用没有清洁剂的水和柔和的清洁工具(海绵)冲洗组件阵列。不得在干燥的情况下刮擦或擦拭灰尘,否则会导致微小擦痕。

4、如果您需要电性能或机械性能方面的检查或维护,建议由具有证书的、且认可的专业人员进行检查或维护,以免发生触电或人员伤亡。

逆变器电气安全知识

逆变器是光伏系统中最繁忙的部件,也是光伏系统中最需要照顾的部件。设计施工人员具备与逆变器相关的安全知识不仅可以高效顺利地完成光伏系统建设并网,并可以将全寿命周期内的电气风险降到最低。

光伏逆变器常见电力安全标识

安全说明与警告

1、逆变器必须由专业人员按照当地的标准和法规进行安装和维护。

2、安装、维护逆变器之前必须断开直流输入和交流电网与逆变器的连接,且在断开至少5分钟内不能触碰逆变器以防电击。

3、逆变器运行局部温度可能超过60℃,请勿触碰,以免烫伤。

4、所有电气安装必须符合当地电气标准,取得当地供电部门许可方能由专业人员将逆变器并网。

5、在未经授权的情况下,请勿拆开上盖,请勿触碰或更换除接线端子外的其他期间,否则人身和逆变器造成危害。

6、确保直流输入电压小于逆变器最大输入电压,否则会损坏逆变器。

7、逆变器工作时,禁止插拔DC和AC连接器。

逆变器安装

1、安装高度最好与视线平行,便于操作和维护。

2、逆变器的安装应远离易燃易爆物品并确保周围没有强电干扰设备。

3、安装逆变器时应避免日晒、雨淋及积雪。

配电箱电气安全知识

光伏配电箱主要用于光伏电站项目的并网保护,一般接在光伏逆变器的出线端,对整个线路进行过欠压、过流、漏电保护,同时有的配电箱内置计量电表,可以对光伏并网电能进行计量。在配电箱安装和使用过程中,小固提醒您要注意以下几点:

光伏施工其他电气安全知识

光伏逆变器建议安装在通风且散热较好的区域,周边不要有易燃物。

光伏发电站防雷系统的施工应按照设计文件的要求进行,地面光伏系统的金属支架应与主接地网可靠连接;屋顶光伏系统的金属支架应与建筑物接地系统可靠连接或单独设置接地。

光伏组件在有光照的情况下会产生直流电,电流随着光线的增强而增强,所以触碰组件电子线路会有遭到电击或者烧伤风险,30伏或更高的直流电压甚至有可能致命。

电气设备在启动和停止时,它的终端和电缆会产生电压,因此,必须由具有资格的专业技术人员来进行操作。

连接到逆变器、汇流箱及配电箱的所有线缆必须适合系统电压、电流和环境条件(温度、紫外线)。

在连接过程中,要注意所有电缆的牵引与连接正确。必须确保有可靠接地。

断开交流或直流电压顺序:首先断开交流电压,然后断开直流电压。

总结

了解并掌握电气安全知识,将使您更加安全的安装或使用光伏系统,对保障人员的人身和财产安全,具有重要的意义。

想了解未来的清洁能源发电设备?保定特创带你走进光伏!
浏览次数:    2020-04-22

电流的汇集站——汇流箱

光伏汇流箱在光伏发电系统中有着不可替代的作用,是连接逆变器和光伏组件的核心设备,然而在整个光伏发电系统中缺陷数量最多也最易被忽视的就是汇流箱。

汇流箱整整齐齐的排列下去

汇流箱中常见的缺陷有保险损坏、保险底座损坏、各连接点接触不良、光伏电缆接地、防反二极管损坏

汇流箱内部结构,各个部位显而易见

其中光伏电缆接地缺陷影响最大,因为如果某支路出现接地故障,会导致整个汇流箱出现绝缘不良,发生接地现象。处理汇流箱缺陷是我们运维人员日常消缺的一项重要技能,一旦处理不当,也会给人员、设备带来极大的危害。就像下图所示。

电缆接触不良发热,导致接头烧毁。

以下是我们运维人员在处理汇流箱缺陷时总结的经验和方法。

第一步:发现

值班人员后台发现某汇流箱有支路电流为零,立即上报当值值长。由值长安排合适人员开票,填写风险预控本,准备前去现场处理。

第二步:检查

到现场并核对好汇流箱编号后打开汇流箱,用钳形表测量支路电流。

测量支路电流

第三步:处理

如果有问题取下支路保险(严禁用手直接拔),用万用表电阻蜂鸣档测保险是否正常。

测保险是否正常

1、保险损坏。更换新保险后,电流值正常则结束工作。

2、若电流值仍不正常则排查该支路开路电压是否正常,若开路电压不正常检查该支路底座接线是否存在接触不良。

3、保险完好且开路电压正常。检查光伏电缆是否接地。具体方法如下:

(1)取下该支路正负极的两个保险。

(2)将万用表打到直流电压档。

(3)将一支表笔分别点在该支路正负极进线侧连接处,将另一支表笔点在汇流箱接地排上,测两极对地电压。

1)若正负极对地电压平衡(为±300V左右且逐渐降低),则说明该支路无接地。

2)若正负极对地电压不平衡,则对地电压值偏小的一极电缆接地。

第四步:收尾

处理好地接缺陷后,再用万用表测该支路正负极对地电压,检查是否还有其他接地点,显示对地电压正常后,装上保险,检查保险底座完好、接线牢固后,合上汇流箱空开,钳形电流表测量支路电流正常,即处理完毕。

对于安装有防反二极管的汇流箱来说,有可能存在排除以上缺陷支路电流值仍为零的情况,此时应该检查防反二极管是否存在问题。更多的光伏设备缺陷处理和具体检查方法。

随处可见的光伏发电!正在走入千家万户
浏览次数:    2020-04-14

随着国家政策的大力支持和大众的了解与认可,分布式光伏电站越来越多的出现在我们的生活中,分布式光伏电站除了带给企业业主经济效益外,最主要的通过节能减排,促进了环境的治理,符合可持续发展的大政方针。

太阳能光伏发电是骗局吗?光伏电站寿命可以达到25年吗?

一、居民住宅屋顶

2020年户用光伏市场有多火,这个问题似乎已经不需要赘述。无论是补贴力度、补贴资金占比,在今年的政策中都得到充分体现。

按照发改委第二次对光伏补贴标准征求意见稿,预计户用光伏补贴0.08元/kWh,对应补贴规模6GW。再加上一个月“过渡期”,全年新增户用装机规模7GW压力不大。

最近就有位业主网名叫“放羊的小小狼”,在视频中他介绍说,自己在2016年安装了5kW光伏电站,3年半累计发电2万多度,平均每年收益四千多元,详细视频如下:

视频中可以看出,这位业主还是很朴实的,毫无夸张的如实反映了自家电站的情况——不能说光伏电站是骗局,毕竟实实在在的电站资产在屋顶,明明白白的发电量送给了电网!

不能因为补贴发的慢就说光伏是骗局,补贴总会下发。而且国家都已经表态:优先发放光伏扶贫和户用光伏的补贴。包括能源局在内的国家部委非常重视和支持户用光伏,曾经有领导再三叮嘱:户用光伏是好事,好事情要办好。

除了户用光伏电站,屋顶空余面积大,用电量大,自用电费高等特点同样让工商业屋顶光伏电站具备了天然的安装优势。 主 要应用方式为自发自用,可以减小国家指标和补贴的影响。

因此,工商业屋顶电站在全国分布式电站建设过程中占据了重要的位置,尤其是那些光照好、用电量大、产权清晰、屋顶结构优质、用电价格高的工商业建筑物受到了众多光伏投资企业的关注。那么接下来,我们就重点介绍几种最常见的工商业屋顶光伏安装场景,供大家参考。

二、工厂厂房屋顶

工厂厂房屋顶是国内最常见也是最主要的屋顶光伏安装场景。工厂厂房屋顶一般具有闲置屋顶面积大、自身用电量大的特点,对于建设自发自用为主的分布式小型电站具有特别优势。

三、物流园区/产业园区屋顶物流园区屋顶都一直是光伏投资企业重点关注的对象。这主要是物流园自身特点决定的。物流园作为货物仓储周转中心,屋顶面积一般非常庞大,而且屋顶会比较平整(很多彩钢瓦屋顶),周边遮挡物非常少,而且为了满足特殊货物的保存条件(通风、冷藏等)物流园自身用电量也会比较大。这些特点完全切合了工商业屋顶光伏的要求,可以说是完全量身定制!!

四、公共单位(学校/医院/博物馆/汽车站)

在国内还存在非常多的公共单位,比如医院、学校、博物馆、政府大楼、汽车站、火车站、机场等等。公共单位的建筑屋顶面积一般不会很大,通常仅适合安装100-500KW容量的屋顶光伏电站,容量虽小好在国内拥有庞大的公共单位数量,大部分都有闲置屋顶。另外,这些公共单位在公众心中拥有一定的公信力,如果安装光伏的话对光伏的普及和推广拥有非常好的效果。

五、商业经营场所建筑屋顶(超市/停车场)

在国内有非常多独栋的商业屋顶,比如超市、商场、停车场、会所、俱乐部等,这些建筑都有非常多的闲置屋顶,可以用来做自发自用余电上网项目。

六、其他特殊应用场景

除了上面,我们经常可以看到的一些工商业屋顶安装场景外,其实还有一些不常见,却特别适合安装光伏的项目场景。比如,电信运营公司的信号基站,一般在比较偏僻的地方,地方空旷,而且需要持续的电力供应;再比如很多污水处理厂的污水处理池上方空间巨大,而且企业需要耗电非常高。

总结:

在电力供给非常紧缺的今天,对很多工商业主体来讲,能够利用自己的闲置空间安装光伏电站,一方面减少了自身在电费方面的支出,另一方面可以为国家节能减排事业做出贡献。2019年是工商业光伏之年,工商业光伏一定会陆续开工建设。光电宝以工商业光伏电站建设为主营业务,积极拓宽渠道,打造一站式服务。用技术与创新,发展全新光伏产业未来,为用户提供更多实惠!来加入我们一起为绿色环保事业添砖加瓦吧!

光伏电站运维的第三只眼:大数据分析
浏览次数:    2020-04-14

        为什么要做大数据分析

        和所有的产品一样,在使用多年以后,总会出现这样或那样的问题。光伏电站在长达25年以上的寿命周期中,光伏组件的发电效率、汇流箱、电缆、逆变器等电器元件的可靠性会逐步降低,特别是恶劣的西部环境,光伏电站的发电量也随之逐年递减。

        除去自然老化的因素之外,还有光伏组件、汇流箱、逆变器、变压器的质量问题、施工建设的安装问题,组件表面的灰尘、组串的串并联损失、光伏直流及交流线缆的损失等多种因素,同时光伏电站在运行中还存在各种缺陷、故障。

        光伏电站的容量一般较大,光组件数量在几万到几十万之多,如果光伏电站的某个支路发生了故障,靠传统的人为方法在线下一个个的支路去排查、去诊断是不太现实的,非常耗费时间和精力。

        因此,光伏电站必须要有科学合理可行的运维管理方法和手段,才能快速的找到问题,并且及时进行处理,保证电站在正常衰减外的平稳运行。

        解决上述问题,需要做到有的放矢地进行运维工作,提高运维效率,就需要通过相应手段快速准确地发现异常、定位异常。

        这个手段就是大数据分析,将大数据分析应用到运维是所有运维工作中一个重要的组成部分,通过对光伏设备的运行状态监控数据的统计分析,并且判断问题所在位置,结合现场检查发现问题原因,进而找到处理办法。

 

        做大数据分析的一般方法

        光伏电站一般就地安装一套监控系统,用来监控站内箱变、逆变器、汇流箱、各个支路的运行情况。对于运维企业,为了管理分布在全国各地的光伏电站,一般需要安装远程管理平台,集监控系统和生产运行分析系统为一体,总部人员不需要亲自到电站,就可以远程对电站实时的发电数据进行监控,并可以通过各个电站的生产运行指标的分析比较来初步判断电站的运行管理情况。

        由于光伏电站积累的原始数据冗余繁多,且单纯的原始数据没有分析的意义。因此,原始数据收集以后需要经过筛选和处理,初步统计出需要的数据。例如某中型光伏电站的逆变器记录的原始数据有一万多项,但最重要最具有实际意义的是功率、时间、发电量、组串电流和组串电压等;环境监测仪数据主要需要的是水平面辐射数据、光伏斜面辐射数据、环境温度数据、风速风向等。

        从原始数据中筛选初步统计出需要的数据后,下一步就是对数据进行处理和计算,成为具备可比性的数据。

如测得的水平面太阳辐照度、水平面散射辐照度、法向直接辐照度,经过处理和计算得到光伏组件阵列面实际接收的辐照度和辐射量,对于山地光伏电站,由于组件的朝向倾角不一致,就可以计算得到不同倾角或朝向的阵列的辐射水平,发电能力的比较就可以消除倾角或朝向的差异。

        通过实测光伏阵列输出功率、发电量数据,计算得到光伏方阵的实际系统效率、归一化系统效率,将各个方阵的的发电量归一化处理为标准等价发电时数等等。

 

        在得到了上述的数据后,就可以用于分析电站的实际发电能力情况。

        通过归一化处理后的发电时数,可以横向比较电站各个方阵的运行情况;通过系统效率可以纵向比较方阵的发电能力是否达到设计要求。

        在找到发电能力落后的方阵后,就可以进一步仔细分析该方阵的原始数据,并且运维人员可以有重点的关注和检查方阵的各个设备和环节,从而找到其发电量能力落后的原因并消除。

        部分光伏电站存在的问题

1)大部分光伏电站的辐射仪器是采用国产的设备,由于价格便宜,精度较差,造成辐射仪器的数据与实际偏差较大,不能用于准确的计算电站的系统效率。山地光伏电站由于角度和朝向比较多,辐照仪一般固定于某一个角度安装,所采集的辐射数据用来计算系统效率,可能不能准确的反映电站的真实系统效率。最好是通过水平面-请写明的辐射转换算法去计算不同角度和朝向的辐射量,计算出理论发电量,实际发电量与理论发电量之比就是真实的系统效率。

2)部分集中式光伏电站由于采用了传统的非智能汇流箱,因此组串的数据无法进行监控,从后台只能看到逆变器级的数据,因此某个支路发生了故障,后台是很难分析出来的。因此传统的汇流箱需要通过相应的技改,增加通讯模块,这样后台的数据才能监控到每一串。

3)另外部分光伏电站虽然有了智能汇流箱,但是通讯模块一直不稳定,或者数据采集的精度级别不够,造成后台显示的电流和实际用钳形表测试的电流差异较大。这样也是不利于后台通过数据分析来诊断组串的运行好坏。

        部分运维管理系统的通病

        由于光伏电站会产生大量的运行数据,上述数据收集、分类统计、处理计算和分析过程,必须要采用计算机软件进行或辅助处理。现在市场有很多供应商提出了所谓的“智能光伏解决方案”,其“智能”程度主要是做到将原始数据收集存储。少部分有一些统计分析的场景,例如清洗、低效,但是难以达到运维真正需要的程度。有的“智能光伏”解决方案考虑到了一些对原始数据的处理计算,但是还是比较粗犷,如某电站之前使用的某厂商的智能光伏监控平台,不符合电站跟踪式光伏和聚光光伏的实际情况,所谓的“智能”数据不具备参考价值。

        由于“智能光伏解决方案”供应商光伏发电知识和实际电站运营经验的欠缺,不清楚电站用户的真正需求,而大多数光伏电站用户也不重视科学运营,提不出自己清晰的需要,造成了做出来的运营平台产品并不是很接地气,还需要不断摸索和完善。

防逆流装置在光伏系统中的应用
浏览次数:    2020-04-07

        在光伏发电系统中,根据光伏并网系统是否允许通过配电变压器向主电网馈电,一般分为可逆流光伏并网发电系统和不可逆流光伏并网发电系统。

        在电力系统中,一般都是由配电变压器向电网内各负载送电,称为正向电流。安装光伏电站后,当光伏系统功率大于本地负荷的功率时,消纳不完的电力要送入电网,由于电流方向和常规不一样,所以叫逆流。不可逆流光伏系统是指光伏系统的发电量始终小于或等于负荷的用电量,发电量不足时由电网供电,即光伏系统和电网并接一起向负荷供电。

        光伏逆变器在将光伏组件产生的直流电变换成交流电时,会夹杂有直流分量和谐波;同时,剩余光伏电力通过配电变压器向大电网送电存在不可调度的情况。所以,目前部分电力部门只允许光伏系统并入市电电网,但不允许剩余电力通过配电变压器向大电网馈电。防逆流装置正是为了解决这类问题而产生的。

        但是目前又出现了一些新的特别的情况,比如:

1.受上一级变压器的容量的限制,当地不允许再有新的并网了,但是客户还是要装;

2.某些地方政策的原因,不允许并网接入,一旦查到有逆功率上网,会罚款;

3.组件安装完成,但是后期跟电力公司未沟通好,电力公司不给并网,装储能系统成本又太高。

        这些新场合也对我们的并网光伏系统提出了防逆流的要求。

 

▲图1

★★

以图1为例:

1、 如果 C处光伏发电的功率< B处负荷的功率,说明光伏发电无法满足负载需求的情况下,仍然有部分电流从 400V电网流向负荷,无需防逆流;

2、 如果 C处光伏发电的功率> B处负荷的功率,说明光伏发电已经大于负载需求的情况下,会有部分电流流向 400V电网负荷,此时就需要防逆流装置

a.在光伏电源为多个的情况下,可以选择切除一个或几个,直至 C处光伏发电的功率≤ B处负荷的功率。

b.在光伏电源仅为 1 个的情况下,可以选择限功率光伏发电或增大负荷负载,直至 C处光伏发电的功率≤ B处负荷的功率。

3、 若在 B、C两处增设智能电度表,进行光伏发电量 B与负荷负载 C的信息采集和比较,并通过选择限功率光伏发电或增大负荷负载进行防逆流功能。

4、 通常做法是在 A处增加 1 只双向电度表或单向电度表(以 400V电网流向负荷负载为正),如果发现电流为正,则选择限功率光伏发电或增大负荷负载。

光伏知识小科普 让你更了解光伏发电
浏览次数:    2020-04-06

        一、太阳能光伏设备由哪些部件组成?

        整套设备由太阳能电池组件、支架系统、逆变器、电气配电系统等组成,1到3天可以完成设备的安装、调试,无需对家庭原有线路做任何的改动,即可正常使用25年左右。

        二、安装太阳能光伏设备需要什么条件?

       只要您家具备一定面积无遮挡的平面、斜坡或外墙面条件,均可以申请安装,不破坏屋顶和防水。

        三、屋顶分布式光伏系统安不安全?会不会有违建风险?

        目前分布式光伏发电系统已经发展好几年了,已经有了非常成熟的市场经验。设计及技术上也是非常安全合理的,不用改造房屋,可以根据不同的建筑物环境来设计安装方案。不仅是自建房常见的混凝土屋顶,别墅的琉璃瓦斜屋顶,还是工厂屋顶的彩钢瓦屋顶,都是可以利用建设分布式光伏的。

        对于建筑物上发展分布式光伏,国家是大力支持的,出台了各类的支持文件,没有违建风险。电网公司在并网验收方面也是鼓励支持,分布式光伏只要建好了就可以和电网公司公司申请并网,没有指标限制。

        四、安装一套太阳能光伏发电设备需要投入多少?

        根据安装功率,基本型目前每千瓦安装费用为一万元左右,一般别墅家用太阳能光伏发电设备功率在5至8千瓦范围,全部投入在6到10万元。一般农村家用太阳能光伏发电设备功率在3至5千瓦范围,全部投入在3到5万元。(实际价格根据工程实际情况有所调整)。

        五、初始投资那么贵,三五万元都可以用十多年电费了,会亏本吗?

        光伏发电的收益不仅仅是节省电费收益这一项,还有国家补贴,部分还有地方补贴。根据自发自用余电上网的模式,光伏发电总收益=节省电费开支+多余卖电收益+国家补贴+地方补贴。这样算下来,全国大部分地区5-8年就能收回成本了,带来25年稳定的现金流,光伏发电的收益率还是不错的。

        关于光伏发电的成本问题,一套优质的光伏发电系统,主要材料占系统总价70%,安装费占10%,剩余的部分为支持企业正常运营的费用。针对于农村用户,国家已经出台了阳光贷款服务,更有光伏扶贫政策,未来不远我们每家每户都能装得起光伏发电了。

        六、寿命太低了,而且后期维护费事费力。万一遇到什么灾害,就赔本了?

        一套光伏发电系统可正常发电25年以上,如果在严格选择合格的产品,优质的系统集成商可以基本保证后期没有额外的维修费用。大部分品牌企业均对生产的光伏组件提供有限发电质保,20年发电衰减不会超过标称功率的20%。

        关于这个抵抗自然灾害的能力,今年珠三角过境14级史上最强台风,竟没有一个电站出问题,都运行平稳。事实证明,按照科学的设计方案建设,光伏电站抵抗自然灾害能力是没问题的。

        七、现在是有国家补贴,万一哪天取消了呢?

        关于补贴问题,国家对于自发自用模式补贴0.42元/度的期限是20年,现在建站后,未来20年都是领取0.42元的度电补贴;如果未来某天取消了补贴,之前的建设的电站都不受影响,只是之后再建光伏电站就享受不到补贴了。所以说抓住现在的补贴投资光伏电站,是黄金时机。

        分布式光伏发电还是很广阔的,但任何新生事物的发展道路都不会是一帆风顺的。未来老百姓接受多了,家庭和工商业屋顶安装的多了,人们就会感受到光伏发电带来的生活改变。

        八、如何看待有报道说“生产光伏电池组件时消耗大量能源”的消息?

        光伏电池在生产过程中确实要消耗一定的能量,其中工业硅提纯、高纯多晶硅生产、单晶硅棒/多晶硅锭生产三个环节的能耗较高。但是光伏电池在20年的使用寿命期内能够不断产生能量。据测算,在我国平均日照条件下,光伏发电系统全寿命周期内能量回报超过其能源消耗的15倍以上。在北京以最佳倾角安装的1千瓦屋顶光伏并网系统的能量回收期为1.5-2年,远低于光伏系统的使用寿命期。也就是说,该光伏系统前1.5-2年发出的电量是用来抵消其生产等过程消耗的能量,1.5-2年之后发出的能量都是纯产出的能量。所以,应该从全生命周期的角度评价光伏电池的能耗。

        九、我们有多少太阳光可以利用?它能够成为未来主导能源吗?

        地球表面接受的太阳能辐射能够满足全球能源需求的1万倍。地表每平方米平均每年接收到的辐射大约在1000-2000kWh之间。国际能源署数据显示,在全球4%的沙漠上安装光伏发电系统,就足以满足全球能源需求。光伏发电具有广阔的发展空间(屋顶、建筑面、空地和沙漠等),潜力十分巨大。

        据初步统计,我国仅利用现有建筑屋顶安装分布式光伏发电,其市场潜力就大约为3亿千瓦以上,再加上西部广阔的戈壁,光伏发电市场潜力约为数十亿千瓦以上。随着光伏发电的技术进步和规模化应用,其发电成本还将进一步降低,成为更加具有竞争力的能源供应方式,逐步从补充能源过渡为替代能源,并极有希望成为未来的主导能源。

光伏电站可靠并网运行的“保护神”
浏览次数:    2020-04-03

        这是一片光的海洋。

  在青海省海南州共和县龙羊峡水电站八公里处,苍茫的戈壁滩上,你会看到荒漠中一望无垠的太阳能发电板面朝南方,微微昂头,接受太阳的光辉,释放着绿色能源。

  这是全球最大的水光互补光伏电站——百兆瓦国家级太阳能发电实证基地,项目占地近10平方公里,总装机容量170万千瓦的一座座光伏电站在大地傲然挺立。

  这只是我国近年来大力发展光伏发电的一个缩影。如今,从柴达木盆地到共和塔拉滩,从格尔木到敦煌,在西部辽阔的戈壁滩上架起的一块块深蓝色光伏电板,如根植在大地上的“绿色庄稼”,每天不停地“追光逐日”,把丰富的太阳能转换为绿色发展的经济新动能。

  国家能源局的统计数据显示,2017年1—11月,我国光伏发电量达1069亿千瓦时,同比增长72%,光伏发电量占全部发电量的比重同比增加0.7%,光伏年发电量首超1000亿千瓦时。

  “今年光伏装机容量将超过风电,预计2020年,光伏加风电将超过水电,成为我国的第二大能源。”中国电力科学研究院新能源研究中心副主任刘纯告诉记者。

  然而,就在七八年前,光伏发电还被称为“垃圾电”。这是因为太阳能发电有着巨大的波动性和“白天忙晚上歇”的先天不足。光伏电站的这种波动性和间歇性运转方式对电网调峰带来很多不利影响,所以光伏发电被称为“垃圾电”。

  为了加速我国光伏电站的发展,解决我国电网安全与光伏规模化并网的矛盾,突破规模化光伏并网运行控制关键技术,刘纯带领项目团队在国家863计划课题和国家电网公司科技项目的支持下,通过自主创新,突破了并网控制、电能质量治理、整体低电压穿越三大关键技术,形成了一批具有自主知识产权的技术成果,提高了光伏发电产业的核心竞争力,促进了国内光伏发电的产业化和规模化发展。在2017年北京市科学技术奖评选中,该项目荣获二等奖。

  光伏不能重走风电的老路

  我国一直是光伏大国,但在2011年以前只能算是制造大国。

  “2011年,我国的风电产业已快速发展,而此时我国的光伏发电产业刚起步。”刘纯告诉记者,“当时全球都是分布式光伏,而我国的特点是大规模集中式开发、远距离传输,面临着国外没有的挑战。”

  与煤电相比,光伏发电主要受到太阳的影响,因此它的“出力”不像常规发电那样可控,呈现出一定的波动性和间歇性,如此不稳定的电源接入到电网,势必对电网的安全稳定产生一定的影响。

  “光伏发电有很强的随机性,靠天吃饭,如果碰上阴天、雾霾、灰尘等情况,就会影响发电效率。”刘纯说。

  光伏发电中有一个重要的设备——逆变器,它包含很多电力电子元件,在大量逆变器通过串并联接入电网后,会产生一定的谐波,影响电网的电能质量,使电网电力不那么“纯净”。

  “光伏发出的是直流电,逆变器的任务是把直流电变成交流电输送到电网,其功率器件采用和CPU一样的硅半导体材料制造,抗过载能力很低,一有风吹草动就不行。”刘纯认为,光伏发电的抗干扰能力较弱,在电网发生故障等异常情况下,很容易发生脱网行为,对电网的供电安全性和可靠性造成不良的影响。

  2011年,风电出现了大规模脱网事故,引起了行业内外对光伏并网技术的担忧。于是在国家“十二五”规划863重大专项中提出了一个课题:大型光伏电站并网关键技术研究。

  “光伏不能重走风电的老路。”刘纯告诉记者,光伏要想成为主力电源,必须要和电网建设、负荷需求统筹考虑,如果光伏发展到一定规模,电压和电能质量都有可能出现问题。

  “光伏电站闭网技术就是通过与光伏与电网的协同控制技术,保证光伏和电网的安全稳定运行。”刘纯介绍说,“大型光伏电站并网关键技术研究”这个项目就是为解决大型光伏电站并网面临的“运行控制、电能质量和低电压穿越”等技术问题,依托示范工程,开展技术攻关,掌握大型光伏电站与电网相互影响机理,研发“逆变器—辅助装置—光伏电站”各个环节有机结合的综合协调控制系统,并实现工程示范应用,指导我国大型光伏电站的开发建设。

  稳定分析仿真平台保障并网稳定

  在电网出现扰动故障时,光伏电站需保持并网运行,并为电网提供支撑,保证系统的稳定运行,以防止事故进一步扩大,造成大面积的停电。

  对此,项目团队根据各类光伏组件和逆变器的运行特性,在充分考虑辐照度和温度的随机性分布对光伏电站出力影响的基础上,建立大型光伏电站的稳态和暂态数学模型,然后在仿真软件中实现,为大型光伏电站并网关键技术奠定研究基础。

  据了解,这个光伏发电模型可进行潮流、机电暂态、电磁暂态、电能质量、长过程动态仿真计算等,具有应用范围广、仿真精度高、速度快、仿真模块齐全、操作简捷等特点。

  “光伏发电稳定分析仿真平台,完成了青海、西藏、宁夏等省(区)的光伏发电接纳能力研究,并对光伏电站并网提出了技术要求,保障了我国大规模光伏并网后的安全稳定运行。”刘纯说。

  基于项目的研究成果,结合我国电网实际情况,制订了2项国家/行业标准,规范和指导了我国光伏发电并网技术要求及测试评价规范,对我国光伏发电并网技术标准进行了有效提升,对保障光伏发电安全运行、促进光伏发电消纳具有极其重要的作用。

  有六大功能的“全能大脑”

  光伏逆变器作为电站的“大脑”,不但肩负着直流变交流的重任,还是电站响应电网需求以及业主了解电站运行状况的载体。

  光伏逆变器的核心任务是跟踪光伏阵列的最大输出功率,并将其能量以最小的变换损耗、最佳的电能质量馈入电网。

  “由于逆变器是串联在光伏方阵和电网之间,逆变器的选择将成为光伏电站能否长期可靠运行的关键。”刘纯说。

  随着装机量的不断增大,渗透率的不断提高,对光伏系统并网性能的要求越来越高。大量分布式光伏接入配电网,对配电网安全运行也将产生一定的影响。因此,作为光伏系统与电网的接口,逆变器具有十分重要的作用,将直接影响光伏系统的并网性能。

  为解决大型光伏电站对电网安全稳定和电能质量带来的不利影响,项目团队研制了一套具有多控制模式的逆变器。该多控制模式逆变器具有有功功率控制、无功功率调节、低频振荡抑制、功—频响应、低电压穿越和紧急无功支撑能力6种功能。

  “这种集6种控制策略于一体的逆变器复合控制技术,使电站具备了电能质量调节、有功/无功调节、低电压穿越、参与电网调峰调频等六大功能,大大提高了光伏发电并网性能。”刘纯说。

  光伏电站接入电网环境千差万别,部分末端电网相对较弱,电压波动明显,电能质量差。光伏系统并网甚至出现谐振脱网的现象。

  “以前电能质量只控制电压,没考虑到谐波。我们希望通过关键技术研究,解决光伏并网后的谐波和闪变等问题。”刘纯说。

  最后项目组在青海建成了一个百兆瓦的示范工程。“一次调试成功,测试结果与仿真结论完全吻合。电压变化迅速跟踪,控制精度极高。”刘纯说。

  项目团队还提出了基于逆变器下垂控制的光伏电站分层无功电压自适应控制技术,建立了基于控制在环实时仿真的光伏电站AVC系统研发试验平台,开发了基于逆变器的大型光伏电站AVC系统,具备了替代光伏电站SVC/SVG的能力,有效降低了光伏电站建设和运行成本。

  “以前光伏电站要配SVG,用来自动调节,现在把SVG取消,一百兆瓦电站就减少投资500万元,运营费用每年减少100万元,成本降低很多,并且提升了电站效率。”刘纯说。

  为我国光伏发展提供了有效支撑

  刘纯告诉记者,该项目所形成的关键技术、装置、系统在国内多个电网公司、光伏电站进行了推广应用。“应用情况表明,在光伏电站的规划、运行、控制等方面都起到了一定的促进作用,且具有良好的经济效益。”

  项目建立的光伏发电稳定分析仿真平台,从2012年开始应用,完成了青海、西藏等省(区)光伏发电年度及远景年开发规模的滚动规划调整,为光伏发展规划提供了技术支撑和决策依据,有效促进了光伏与电网的协调发展。

  项目提出的光伏电站整体低电压穿越验证技术,对多个百兆瓦光伏发电项目进行了低电压穿越能力评价,验证了光伏发电站具备国标要求的不脱网连续运行、无功支撑和快速有功功率恢复能力。

  而在关键设备的应用推广上,项目研发的总容量4Mvar的电能质量综合调节装置在青海锡铁山光伏电站开展了示范应用,该系统同时具备无功补偿和谐波治理功能,通过相关测试,其无功电压动态调节响应时间20毫秒,投运后有效提高电网电压运行水平,并减少光伏电站的谐波输出。

  项目研发的基于逆变器下垂控制的光伏发电AVC系统自2015年至2016年12月分别在锡铁山光伏电站、安徽肥东百兆瓦光伏电站、国网北京市电力公司延庆电网地区进行了工程示范应用。光伏发电AVC系统可以充分利用光伏逆变器无功调节能力,在不需要额外无功补偿设备的情况下,即可满足光伏电站无功需求,在无功控制精度、无功响应时间、电网电压控制精度及响应时间等各项指标均满足国标的要求。

  “项目成果规范了我国光伏电站的规划设计、并网运行和性能评价,保障了我国光伏飞速发展情况下未出现大面积脱网等严重事故。同时提高了我国光伏产业核心竞争力,推动了我国光伏产业的快速健康发展。”刘纯说,“简单地说,我国光伏发电装机5年增长了100倍,至今没有出现脱网等大事故,就充分说明了项目的意义。”

光伏电站“邂逅”油菜花海
浏览次数:    2020-04-01

        连日来,在城东街道的正泰“农光互补”光伏发电项目基地,种植的1500亩油菜花陆续盛开,金黄色的油菜花与蓝色的光伏板交相辉映,犹如一幅丰收喜人的油画,美不胜收。

        正泰150兆瓦“农光互补”光伏发电项目占地约4500亩,在这块含盐量远超一般土地的滩涂盐碱地上,采取框架上清洁发电、框架下高效农业种植的方式,打造高效智慧型农光互补光伏电站,目前年均发电量约为1.8亿度,“光伏+”项目油菜花和海水稻交叉种植,附加“鱼稻共生”和“禽稻共生”产业衍生,打造独具特色的美丽田园。

为什么要对光伏电站实施精细化管理?
浏览次数:    2020-04-01

        根据国家能源局统计,截至2019年底,全国光伏发电累计装机达到20430万千瓦,其中集中式光伏14167万千瓦,分布式光伏6263万千瓦。

        在庆祝光伏装机突破200GW、超额完成“十三五”规划目标的同时,我们也要看到,部分电站仍处于“运维不合格”状态。以笔者对下游电站进行调研时了解的情况看,草木遮挡、鸟粪污染、设备故障、零部件温度异常等现象比较常见,此外,部分电站运维频率偏低、运维管理手段简单,没有及时发现电站运行过程中的问题,无法发挥光伏电站的最高效率,甚至给业主造成损失。

        逆变器承载着连接发电设备和电网的功能,也是光伏系统中唯一“会说话”的零部件。很多时候,逆变器企业不仅要处理自己产品的故障,还要替业主查找电站存在的问题,提出解决方案。从这个角度看,拥有23年历史的阳光电源绝对是拥有电站运维经验最丰富的企业。根据大同市发改委发布的《光伏发电领跑基地运行监测月报》,阳光电源50MW项目累计发电8275万千瓦时,为5万千瓦单体项目最高水平,这是他们运维实力的最佳证明。

        如何提升光伏电站运维效率,从而提升系统发电量?阳光电源旗下合肥阳光智维科技有限公司全球光伏运维总监韩志渊表示,在全面平价上网即将来临之际,我们需要以精细化运维和技术方案应用迭代传统运维,为全球光伏电站资产提供覆盖全生命周期的规范化、体系化托管运维解决方案,有效提升光伏系统效率和电站运维效率,降低度电成本,以高效运维助力光伏电站资产运营降本增效。

        韩志渊认为,光伏电站运维大体分为范化、精细化、个性化三个等级。具体到电站运营管理的操作层面来说,“规范化”近似等同于“标准化”,即通过成体系的管理制度文件和技术标准,实现光伏电站常规资产管理的流程、标准的建立和统一。考虑到目前光伏电站的类型、建设质量、工况等各方面差异性普遍较大,水平参差不齐,可以预见,“部分电站的执行情况与标准间存在差异”几乎是必然存在,更高一级的精细化管理成了比较现实的方案。

        什么叫精细化管理?韩志渊的定义是:

        通过实际执行与预设标准之间的对比来寻找差异,通过对差异进行深入分析引导管理触角精准下沉,再通过“落实责任、解决问题、细化标准”等过程来消除差异,以提高整体水平,进一步提高标准并寻找新的差异,如此形成良性改进循环。

        可以说,光伏电站精细化管理的过程,实质上是整体运营水平不断提升的过程。通过精细化管理,运营过程中的不足得以不断改进,运营质量和效率不断提高,从而将带来更理想的收益和成本控制,最终达到资产保值增值的目的。考虑到“个性化管理”要求针对每座光伏电站,因站、因人、因时、因地、因材、因过程而分别施以独特的管理方式,太过理想化,精细化管理是现阶段性价比最好的方案,个性化是在精细化成熟以后,更高一级的追求。

        韩志渊将精细化管理具体到3个方面:颗粒度、差异化、高效能。他解释说,“颗粒度”要求管理工作更细致,权责区分更明确。随着颗粒度不断提高,信息量以及管理工作量也随之暴增,对我们的工作能力、工作方式、生产工具提出了更高的要求。“信息化、自动化、智能化的软件工具已成为必需品,阳光电源自主研发的iSolarCloud智慧能源管理平台则为精细化管理的开展提供了良好的支撑。”

        同时,“精细化管理”的整个过程是围绕“差异”开展的。在标准存在的情况下,差异是由个性化的问题引发的,很难通过普遍性的方法解决,这就需要通过选择最佳的途径和最适合的方法,在当前情境下合理控制进度和侧重点,对个性化问题进行针对性解决,最终达到同样的标准。“这是差异化管理的深层含义,也是精细化管理的内核所在。”韩志渊强调,差异化管理与标准化管理之间并不存在冲突,反而是互相联系、互相支撑的。

        提高颗粒度、差异化对待的过程,将同时带来信息量、决策量、执行量的暴增。为适应管理工作量的增加,避免管理体系被暴增的工作量“冲垮”,企业需要在决策、执行、创新等领域实现更高效能。韩志渊表示,前面两项直接决定了精细化管理的效果,而创新的思维和行动则决定了我们是否能够高效地解决那些已被发现的问题,避免行动停滞,从而能够实现精细化管理的不断推进和深入。

        精细化管理是一个复杂而长期的过程,且需要大量的管理成本投入。如何保持精细化管理长期、有效地执行和延续并不断深化?

        韩志渊认为

1.需要对企业自身当前状态进行仔细分析,得到相对准确客观的认知,以确定开展精细化管理的必要性。

2.需要对精细化管理开展后想要达到的目标和效果进行规划。

3.精细化管理不能急于求成。光伏电站运营过程中所要面对的变量太多,冒进的后果极易导致管理资源出现大量的无谓消耗,甚至影响到常规管理工作的开展,必须有序控制和推进。

4.企业需严格控制精细化管理方面投入的资源。精细化管理是由不断的循环改进构成的,是一个无限趋向于最优的过程。企业必须在清晰的自我认知以及规划的基础上,严格控制管理资源的投入,避免投入与产出不匹配,导致半路夭折。

        据介绍,阳光智维作为老牌的专业光伏电站运维服务商,平台接入总量超过15GW,在全国拥有300多个服务站点对各环节均有过一定深度的研究,其中尤其以“运行维护”和“技术改造”方面的经验最为丰富。“在精细化运维方面,我们是非常专业的。”

        2020年是光伏从国家补贴到全面平价上网过渡的关键之年。与一家专业的运维企业合作,意味着更高的发电量和超出预期的收益,是一个“让资产增值”的重要过程。作为电站业主,你想好要与哪家运维企业合作了吗?

拆迁了 户用光伏电站是怎么赔偿的?
浏览次数:    2020-03-25

        我家要拆迁了,户用光伏是怎么赔偿的?目前国家关于光伏发电系统拆迁与补偿事宜还在完善中,因为光伏的发展还处于基础发展阶段,相关法律法规并不健全,国家并未专门出台针对光伏发电系统拆迁与补偿的具体政策,各地市也未有相关的参考依据。查询到网上的一些信息,供大家参考:

(来源:微信公众号“浦羽新能源”)

一、光伏电站的两种处理方法:

(1) 一种是异地搬迁。

如果你的新房屋顶还能装电站,或者你还有别的屋顶可以用,那么可以把要拆迁的房子屋顶上的电站拆卸下来再安装到新屋顶上。采用这种方法有两点需要提醒您:

①异地搬迁的系统需要 重新走并网申请手续 ,才能并网。

②搬迁产生的 费用和损失由个人承担。

(2) 由拆迁的开发商进行赔偿。

光伏发电系统作为固定资产,应由开发商估价后照价赔偿。

二、有关赔偿的政策依据:

光伏发电系统拆迁应当依据《国有土地上房屋征收与补偿条例》进行补偿。

《国有土地上房屋征收与补偿条例》第十七条规定:作出房屋征收决定的市、县级人民政府对被征收人给予的补偿包括:

(一)被征收房屋价值的补偿;

(二)因征收房屋造成的搬迁、临时安置的补偿;

(三)因征收房屋造成的停产停业损失的补偿。

市、县级人民政府应当制定补助和奖励办法,对被征收人给予补助和奖励。

如果家里装了光伏系统又面临拆迁,根据国家条例,可以拿到两部分补偿:一个是光伏系统本身价值的补偿,另一个则是光伏未来几年发电总收入的补偿。

三、如何维护自己利益呢?

首先,需要保证你的光伏发电系统所涉及的房屋权属没有瑕疵。这种状况有几种可能,最常见的是:

1、农村地区的小产区房;

2、不属于产权范围的违章建筑;

3、没有取得小区内所有业主签名出让的公共产权。

通常上面这些状况的屋顶都不符合国家发改委关于建设光伏发电系统的规定,也就是说本来就不能建,但是业主经过其他方式建设起来,因此不属于拆迁补偿的范围。换句话说,房子本身产权有瑕疵,上面建设的电站更加不要指望。

其次最重要的是,一定要保留好可以证明光伏价值的资料。包括:

1、许可证明: 光伏居民 并网申请表,电力公司盖章文件 (非居民大的项目需要 发改委备案文件 )

2、购销合同及付款凭证: 和安装商签订的 合同盖章原件,付款凭证。

3、 与电网公司的 发电量计量、电费、补贴结算发票。(证明光伏电站的年收益情况)

资料不全,或者安装商资质不合格,都有可能让你耗尽心血建起来的光伏发电系统变成一堆毫无价值的建筑垃圾。所以,建电站前不要以为手续麻烦有捷径可以走就不在乎流程和文件,或者为节约成本找而找不正规的安装商来安装,在某些时候,这些东西会成为你维护利益的有利后盾。

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