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華能東方光伏電站運(yùn)行三年,智能化效果顯著

核心提示:華能東方光伏電站運(yùn)行三年,智能化效果顯著
   3年前,華能與華為聯(lián)合創(chuàng)新開(kāi)啟了光伏電站數(shù)字化之路。作為數(shù)字化先河的排頭兵,華能東方光伏項(xiàng)目這幾年的運(yùn)營(yíng)成果究竟如何?
  
  華能東方光伏電站運(yùn)行三年,智能化效果顯著
  
  華能東方光伏電站運(yùn)行三年,智能化效果顯著
  
  運(yùn)行三年,發(fā)電量比設(shè)計(jì)值高接近20%
  
  華能東方光伏電站項(xiàng)目于2016年6月30日并網(wǎng)發(fā)電,項(xiàng)目選用光伏“領(lǐng)跑者”先進(jìn)技術(shù)的280Wp的單晶光伏組件和華為智能光伏解決方案。東方光伏電站創(chuàng)新開(kāi)啟了集團(tuán)公司光伏電站數(shù)字化、智能化之路。在華能海南清潔能源分公司對(duì)電站實(shí)施智能化手段后,發(fā)電運(yùn)維指標(biāo)均取得了創(chuàng)歷史性記錄的成果。
  
  首年(2017年):設(shè)計(jì)等效小時(shí)數(shù)是1319小時(shí),實(shí)際運(yùn)行年綜合利用小時(shí)達(dá)到1483小時(shí),超設(shè)計(jì)值12.43%。首年上網(wǎng)電量1914萬(wàn)kwh,超設(shè)計(jì)發(fā)電量(1598萬(wàn)kwh) 19.77%,年平均效率PR值84.58%。
  
  2018年:上網(wǎng)電量1905萬(wàn)kwh, 等效利用小時(shí)為1476.7h,發(fā)電效率PR值84.43%。
  
  2019年:上網(wǎng)電量2056.347萬(wàn)kwh, 等效利用小時(shí)為1594.07h,平均發(fā)電效率PR值85.3%,業(yè)內(nèi)遙遙領(lǐng)先。
  
  2017-2018年度,華能海南發(fā)電股份有限公司東方光伏電站連續(xù)兩年榮獲全國(guó)太陽(yáng)能光伏電站生產(chǎn)運(yùn)行統(tǒng)計(jì)指標(biāo)對(duì)標(biāo)5A級(jí)電站。電站平均年發(fā)電效率PR值持續(xù)保持在84.43%以上,該電站運(yùn)行3年,接近零故障,而且年發(fā)電量比設(shè)計(jì)值高20%以上,在業(yè)內(nèi)罕見(jiàn)。特別是2019年,作為位于三類(lèi)光資源地區(qū)光伏電站,發(fā)電量2056萬(wàn)度,利用小時(shí)數(shù)1594,年發(fā)電量和年利用小時(shí)在往年高水平的基礎(chǔ)上,有大幅度提升,再創(chuàng)新紀(jì)錄。
  
  七大技術(shù),解析高發(fā)電
  
  那么東方光伏電站發(fā)電量長(zhǎng)期攀高的原因是什么呢?
  
  多路MPPT,高發(fā)電量的保障
  
  組件衰減、朝向、早晚前后排遮擋等因素會(huì)造成組串失配;特別在海南有云朵、鳥(niǎo)糞等遮擋、降雨降水后在光伏板上形成水漬等原因,都會(huì)造成組件失配而嚴(yán)重影響發(fā)電量。項(xiàng)目采用了華為智能組串式逆變器,2串組串接入1路MPPT,80路MPPT/MW,相比集中式逆變器,將最大程度減少組串間的失配,有效提升系統(tǒng)效率。
  
  “早起晚睡”,延長(zhǎng)發(fā)電時(shí)間
  
  組串MPPT工作電壓范圍寬,讓逆變器“早起晚睡”,延長(zhǎng)發(fā)電時(shí)間,進(jìn)一步提升電站效率。華為智能組串式逆變器采用雙極拓?fù)浣Y(jié)構(gòu),組件輸出電壓經(jīng)過(guò)BOOST直流升壓電路,當(dāng)直流輸入電壓低時(shí),可以升壓滿(mǎn)足母線電容的要求,所以智能組串逆變器MPPT工作電壓范圍200V~1000V;而集中式逆變器采用單機(jī)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu),MPPT工作電壓范圍一般在520V~1000V,這樣組串逆變器可以工作更久,發(fā)更多的電。
  
  華能東方光伏電站運(yùn)行三年,智能化效果顯著
  
  華能東方光伏電站運(yùn)行三年,智能化效果顯著
  
  無(wú)熔絲、無(wú)易損件設(shè)計(jì),免運(yùn)維
  
  智能光伏設(shè)計(jì)方案的一個(gè)重要理念是“大道至簡(jiǎn)”。方案組網(wǎng)簡(jiǎn)單,故障點(diǎn)少,系統(tǒng)故障概率極低。華能東方光伏電站,運(yùn)行三年半,在高溫、高熱、高鹽霧的三高環(huán)境,創(chuàng)造了接近零故障的奇跡。另外,華為組串式逆變器經(jīng)過(guò)TUV現(xiàn)場(chǎng)實(shí)證,可用度達(dá)99.996%。華為逆變器在推向市場(chǎng)之前,需經(jīng)過(guò)全球認(rèn)證檢測(cè)中心(GCTC)的1400多項(xiàng)嚴(yán)苛測(cè)試,覆蓋鹽霧/濕塵腐蝕、雷擊、高海拔、溫度極限(零下60攝氏度-零上100攝氏度)等場(chǎng)景,以保證的產(chǎn)品在各種惡劣環(huán)境中穩(wěn)定運(yùn)行。從設(shè)計(jì)源頭上保證了電站長(zhǎng)期可靠。
  
  防PID技術(shù),避免損失,保障安全
  
  華能東方光伏電站距海邊僅220米,電池組件一直處于高溫高濕環(huán)境下工作,相對(duì)更易出現(xiàn)PID衰減。智能光伏將防PID模塊放置于通訊柜中,并根據(jù)逆變器電壓自動(dòng)調(diào)整輸出電壓,從交流虛擬中性點(diǎn)N對(duì)PE間注入電壓方式,達(dá)到電池板PV-對(duì)地等電位,消除PV-對(duì)地的負(fù)電壓,起到抑制PID的作用。
  
  更為重要的是,華為最新的PID抑制技術(shù)采用華為專(zhuān)利,通過(guò)逆變電路構(gòu)建虛擬中性點(diǎn),相對(duì)傳統(tǒng)使用電阻或電感構(gòu)建中性點(diǎn)的方案,具有補(bǔ)償損耗低、補(bǔ)償過(guò)程更安全等優(yōu)勢(shì);相比傳統(tǒng)PID修復(fù)方案,發(fā)電量可提升2%以上,同時(shí)支持5 MW以上的更大子陣。
  
  PLC替代RS485,無(wú)線4G替代光纖,成本降低
  
  在通訊傳輸環(huán)節(jié),華能東方光伏電站采用PLC技術(shù),替代RS485,無(wú)需布置通訊線,無(wú)需施工,節(jié)省了投資;并采用無(wú)線4G專(zhuān)網(wǎng)替代光纖,無(wú)需挖溝埋光纜,2周完成部署調(diào)測(cè),單站平地可覆蓋范圍10公里,不僅能實(shí)現(xiàn)快速部署,還支持移動(dòng)運(yùn)維。由于電站位置較偏僻,現(xiàn)場(chǎng)公網(wǎng)信號(hào)不好,但無(wú)線專(zhuān)網(wǎng)信號(hào)良好,現(xiàn)場(chǎng)通信非常通暢,可以支持運(yùn)維人員無(wú)線終端與中控室視頻通話,方便快捷。
  
  華能東方光伏電站運(yùn)行三年,智能化效果顯著
  
  華能東方光伏電站運(yùn)行三年,智能化效果顯著
  
  離散率,精準(zhǔn)定位故障位置
  
  離散率分析是提升運(yùn)維效率的強(qiáng)大武器。在該項(xiàng)目中,通過(guò)離散率分析,精準(zhǔn)檢測(cè)故障組串,運(yùn)維人員有目的的上站排查,及時(shí)將這些低效組串進(jìn)行有效整改,使得電站每路組串均無(wú)缺陷,長(zhǎng)期處于健康運(yùn)行狀態(tài)。
  
  截止目前,已經(jīng)采用該技術(shù)的項(xiàng)目達(dá)到20 GW以上。應(yīng)用離散率解決現(xiàn)場(chǎng)故障,為電站的穩(wěn)定運(yùn)行打下基礎(chǔ)。
  
  智能IV診斷,遠(yuǎn)程判決故障原因
  
  智能IV診斷在東方電站的應(yīng)用非常有效。12.9 MW電站,1920個(gè)組串,4分鐘內(nèi)完成掃描,定位熱斑、碎裂、二極管等組串故障,現(xiàn)場(chǎng)精準(zhǔn)排查。整個(gè)檢測(cè)遠(yuǎn)程在線完成,無(wú)需人員上站,并可自動(dòng)生成檢測(cè)報(bào)告。原來(lái)以“月”計(jì)算的運(yùn)維工作縮短為以“分”計(jì)算。
  
  華能東方光伏電站運(yùn)行三年,智能化效果顯著
  
  華能東方光伏電站運(yùn)行三年,智能化效果顯著
  
  2019年,智能IV診斷升級(jí)到3.0,百M(fèi)W僅15分鐘就能完成所有組串的檢測(cè)。并進(jìn)一步融合AI技術(shù),通過(guò)AI機(jī)器學(xué)習(xí),不斷積累IV經(jīng)驗(yàn)和完善故障模型。截至目前,華為的智能IV診斷應(yīng)用超過(guò)5GW,獲得海內(nèi)外客戶(hù)的廣泛認(rèn)可,也是唯一取得TUV準(zhǔn)確度和精度認(rèn)證的廠家。
  
  在開(kāi)啟數(shù)字化先河的華能東方光伏電站后,華能與華為在智能光伏項(xiàng)目的合作,總規(guī)模超過(guò)1GW,80%以上部署了智能管理系統(tǒng)。2019年8月8日,華能集團(tuán)又與華為公司簽署了戰(zhàn)略合作協(xié)議,雙方同意建立長(zhǎng)期合作伙伴關(guān)系,共同推動(dòng)5G、AI等技術(shù)與光伏電站的進(jìn)一步融合,為打造平價(jià)時(shí)代的標(biāo)桿電站探索更多的領(lǐng)先技術(shù)。

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