【CITPV】 电站自动化安装+电站发电量提升的关键环节 与制约因素解决方案

电站自动化安装+电站发电量提升的关键环节与制约因素解决方案上 海 安 轩 自 动 化 科 技 有 限 公 司 目 录 1. 光伏电站自动化安装2. 电站发电量提升的关键环节与制约因素3. 行业与电站运维现状分析4. 智能运维机器人解决方案5. 关于安轩 1.光伏电站自动化安装 光伏电站自动化安装1、劳动密集型；2、场地复杂进度慢；3、易造成安全事故； 4、极易造成组件隐裂影响后期收益；5、电站安装质量无法控制，造成后期电站隐患多。光伏电站人工安装的缺陷 减少人工作业工作量降、低人工安装作业风险、提高电站安装标准和组件安装一致性智能组件安装系统组件安装机器人履带车 升降平台组件紧固车组件自动安装车组件运输车 履带车 光伏电站自动化安装智能组件系统安装 2.电站发电量提升的关键环节与制约因素 电站发电量提升的关键环节与制约因素创新技术应用 新技术 发电量提高成本增加 性价比技术稳定性智能组件双面组件1500V系统大组串逆变器…… 电站发电量提升的关键环节与制约因素现有条件优化 L = W ✖ H ✖ η 途径1：提高峰值小时数途径2：提升系统效率光伏电站年发电量 光伏电站装机容量峰值小时数 光伏电站系统总效率 电站发电量提升的关键环节现有条件优化——提高峰值小时数 水平面总辐射量项目场址经纬度 光伏项目安装方式 固定式固定可调式平单轴跟踪斜单轴跟踪双轴跟踪峰值小时数影响因素 电站发电量提升的关键环节与制约因素现有条件优化——提高系统效率系 统 效 率 环境因素设计因素设备因素 施工质量运维管理 温度损失直流、交流线损组件匹配损失、衰减、转换效率系统可靠性灰尘遮挡、故障损失 （个人认为系统效率衰减可以不必考虑，系统效率的降低，我们可以通过设备的局部更新或者维护达到要求，就如火电站、水电站来说，不提衰减这一说法。）影响发电量的关键环节是系统效率，系统效率主要考虑的因素有：灰尘、雨水遮挡引起的效率降低、温度引起的效率降低、组件串联不匹配产生的效率降低、逆变器的功率损耗、直流交流部分线缆功率损耗、变压器功率损耗、跟踪系统的精度等等。灰尘、雨水遮挡引起的效率降低电站发电量提升的关键环节与制约因素 上海钢铁厂 江苏造船厂 河南地面电站浙江机械加工厂 江苏电子厂 上海化工厂灰尘污染严重影响电站质量及发电量电站发电量提升的关键环节与制约因素——灰尘污染 组件积灰如若不进行处理，由于自然环境风、雨、雪的作用，会造成积灰分布不均匀，从而导致热斑的产生，引发安全事故…… 灰尘堆积引起热斑，造成安全隐患电站发电量提升的关键环节与制约因素——灰尘污染 组 件 的 积 灰 会 对 阳 光 造 成 遮 蔽 ， 导 致 组 件 接 收 到的 太 阳 辐 射 能 量 降 低 ； 带 有 酸 性 或 碱 性 的 积 灰 会 造 成 组 件 玻 璃 的 腐 蚀 ，被 腐 蚀 的 玻 璃 即 使 没 有 灰 尘 遮 挡 也 会 造 成 一 部分 太 阳 辐 射 被 反 射 掉 。 灰尘造成组件接受的太阳辐射降低，影响发电效率电站发电量提升的关键环节与制约因素——灰尘污染 同 样 的 两 块 电 池 组 件 ， 有 灰 尘 遮 挡 比 无 灰 尘 遮 挡 的 组 件 温 度 要 高 2℃ ， 即 使 不 考 虑 灰 尘 遮 蔽 太 阳 光 造 成 的功 率 损 失 ， 仅 温 度 升 高 2℃ ， 有 灰 尘 遮 挡 的 组 件 比 清 洁 组 件 功 率 小 0.6%左 右 灰尘造成组件温度升高，输出功率下降电站发电量提升的关键环节与制约因素——灰尘污染 浮沉遮挡对电流的影响 1-5月某地区浮沉对于电站发电量的影响 (30天不清扫实际发电量损失10%) 灰尘对电站发电量的影响电站发电量提升的关键环节与制约因素——灰尘污染 灰尘影响到底损失多少发电量？电站发电量提升的关键环节与制约因素——灰尘污染 “因为无法彻底解决电池板清洗问题，电池板实际发电效率只 有60-70%左右，我们每年的损失在200万以上。”调研中，陕西榆林一家20MW太阳能光伏电站负责人介绍。杜克大学公民与环境工程教授兼主要研究者表示，其研究团队发现，在阿拉伯半岛，印度北部和东部等世界更干旱的地区，如果每月清洗一次电池板，则沉积的尘埃使太阳能电池板发电效率降低17％-25％；每两个月清理一次，发电效率将可能降低25%-35%。灰尘影响到底损失多少发电量？ 电站发电量提升的关键环节与制约因素——灰尘污染 重庆大学研究人员的对清洗前后组件的效率进行了测试，发现由于灰尘的遮挡，组件清洗后比清洗前转换效率提高了71.2%。 灰尘影响到底损失多少发电量？电站发电量提升的关键环节与制约因素——灰尘污染 数据来源：湖北地区某分布式光伏电站灰尘影响到底损失多少发电量？ 检查对象 状态 背板温度(℃) 辐射(W/m2) STC功率(W) 电量损失某组件 清洗前 47.98 740 109.92 42.5%某组件 清洗后 44.60 899 190.60对于灰尘污染严重的光伏电站提升发电量最有效的方法就是运维——清洗组件 电站发电量提升的关键环节与制约因素——灰尘污染 2. 行业与电站运维现状分析 行业分析中国的光伏行业规模增长迅速 国际能源署（IEA） 发布2018年全球光伏累计装机容量510GW。其中，中国位列全球装机规模的第一。中国装机容量176GW，占世界累计装机容量34.51%。176.1 62.2 56 45.4 32.9 20.1 13 11.3 9 7.9020406080100120140160180200 中国 美国 日本 德国 印度 意大利 英国 澳大利亚 法国 韩国2018年世界光伏累计装机量前十名 19.42 28.05 43.18 77.42 130 17612.92 10.6 15.13 34.54 53.06 44.26050100150200 2013E 2014E 2015E 2016E 2017E 2018E2013-2018年中国光伏累计装机量与新增装机量统计（GW）累计装机量 新增装机量截至2018年底，全国光伏发电装机达到176GW，较上年新增44.26GW，同比增长34%。 2019年1月9日，国家发展改革委、国家能源局联合印发《关于积极推进风电、光伏发电无补贴平价上网有关工作的通知》指出，为促进可再生能源高质量发展，正式开展风电、光伏发电平价上网项目和低价上网试点项目建设，省级电网企业通过签订长期固定电价购售电合同承担这两类项目的电量收购责任，期限不少于20年。拉开了平价上网的新时代大幕！4月10日-12日短短三天，国家能源局密集出台了《关于推进风电、光伏发电无补贴平价上网项目建设的工作方案（征求意见稿）》、《关于2019年风电、光伏发电建设管理有关要求的通知（征求意见稿）》和《关于报送2019年度风电、光伏发电平价上网项目名单的通知》。5月30日，国家能源局正式发布《关于2019年风电、光伏发电项目建设有关事项的通知》对本年度风、光项目平价上网、补贴竞价、消纳等工作作出政策指引，再度明确补贴退坡的信号。今年以来，随着一系列新政出台，光伏行业进入平价上网的最后过渡期和重要政策窗口期。平价上网新时代行业分析 降低度电成本，实现平价上网。对此业内大都是从电站建设侧出发来谈降低度电成本的问题，如高效组件，1500V系统，大方阵和高超配等立竿见影的方式，但却往往忽略了向管理要效益、向光资源要效益。左图是未算税的度电成本计算公式。目前我们更多的谈的降低度电成本是基于降低建设成本和增加生命周期内发电量这两个数据来谈降低LCOE。公式中降低运维成本、提升发电量同样是降低LCOE、实现平价上网的重要途径。向管理要效益、向光资源要效益——新建电站行业分析 行业分析 补贴拖欠“困局” 享有较高补贴电价向管理要效益、向光资源要效益——存量电站重视并落实后期运维管理工作 向管理要效益、向光资源要效益提高发电量，提升存量电站经济效益 电站运维现状分析选址 设计 设备 建设 运行维护主要的资金投入 主要的投资回收0.5年 25年98 %由于过去政策的支持，较为宽松的指标，一直以来光伏行业都在投建电站，前期2%的投入期产生的效益远远高于后面98%的投资回报期的收益，造成大部分企业后期运维的重视度不够。平价以后收益向后端转移，促使更多的企业越来越重视电站运维和运维期的收益。对运维不够重视 4月1日，国务院扶贫办开发指导司下发《关于村级光伏扶贫电站发电情况的通报》。 结果显示，第一批国家财政补助目录的15695座村级光伏扶贫电站中，发电能力低于80%的电站有3103座，占比19.8%，涉及13个省（市、区）；发电能力低于70%的电站有1761座，占比11.2%，涉及12个省（市、区）；发电能力低于60%的电站有959座，占比6.1%，涉及12个省（市、区）。 通报提到，造成发电能力较低的主要原因是建设质量不合格、运维主体责任未落实、运维管理不到位等。对运维不够重视电站运维现状分析 Ø人身安全：江苏某电站，人员从采光板坠落死亡，电站进行整改8个月，8个月电站没有发电，造成直接经济损失近200万元，电站持有方和工厂持有方品牌形象影响严重；工作风险高，安全事故频发 Ø 踩坏组件：现场踩坏组件事情频发，造成组件隐裂；影响电池组件寿命；Ø 破坏屋顶防水：上海某电站现场，由于长期在屋顶运维清扫造成防水破坏，造成1500万元损失。巡检不到位，运维难度高人工清扫运维现状 光伏平价上网新的时代背景、电站运维管理意识薄弱以及传统人工运维现状都对光伏电站自动化智能运维管理提出了新的要求。我们结合发电量提升的关键环节和制约因素——灰尘、雨水遮挡，提出自动化清洗、智能运维——智能运维机器人解决方案。 3、智能运维机器人解决方案