分布式光伏電站運維困難剖析

魏啟強

摘 要：我國多樣化產業的發展和近年來節能減排、綠色發展的形勢下，越來越多的光伏電站涌現在眾人面前，尤其是屋頂分布式光伏電站憑借國家和地方政府的補貼政策刺激下發展迅速。面對新興屋頂分布式光伏電站的建設投產，國內電力行業的運維管理工作者對其進行了一番探索。通過實地工作經驗和市場調研首先簡要介紹了屋頂分布式光伏電站的投資方式、運維方式，進而分析屋頂分布式光伏電站現狀存在的運維管理困難供讀者研究，為分布式光伏電站進一步發展提供經驗交流。

關鍵詞：分布式光伏電站;現狀;運維難點;發展

中圖分類號：TB 文獻標識碼：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，裝機規模較小的、布置在用戶附近的發電系統，目前建在城市建筑物屋頂的光伏發電項目是應用最為廣泛的，工業區廠房屋頂上的安裝最為普遍。裝機容量在1-10MW之間的光伏系統大多選擇接入10kv或是35kv的配電網中，主要系統配置是0.4kv的配電網接入裝機容量不大于1MW的光伏電站。裝機容量在10-50MW的光伏電站可接入10kv的配電網，50MW的光伏系統可以直接接入220kv的輸電網中。

1.2 分布式光伏電站的主要特點

分布式光伏電站的特點有四個：第一，輸出功率偏弱。對比集中電站的輸出功率達到上千萬千瓦甚至更高上百萬的輸出規模。光伏發電的模塊設計方式決定了它的規模大小可根據模塊要求進行調整，依據場地不同改變光伏設計的容量。通常來說，一個分布式光伏發電量可以達到上千千瓦。第二，分布式光伏發電的一個顯著特點就是污染小，具有環保效用。它在整個工作過程中發電沒有噪音，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不足。一般這種設計系統發電量在白天供電量最大，相應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，分布式光伏電站設備安裝位置分散獨立。屋頂的大小和位置決定了分布式組件安裝的規模和位置，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、運維方式

2.1 家庭式

分布式光伏電站規模小、成本低。很多家庭式屋頂的分布式光伏電站被私人建設起來，一般采取0.4KV“自發自用，余電上網”的模式。此模式一般規模最小，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構屋頂上，安全穩定性較高，主要運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，由于系統容量小而且是私人居多，技術水平和安全運行意識較差。

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行投資建設分布式光伏電站，采取0.4KV、10.5KV、35KV“自發自用，余電上網”或者“全額上網”的模式自己開發。

市場上新能源投資公司利用公司技術水平和資質進行各城市工業區的閑置廠房租賃開發模式，此租賃開發模式為市場較大的主力軍。

工廠自投式和租賃式的開發具有同樣的運維模式：第一是采取第三方委托的運維模式，此模式適合投資建設主體無專業技術團隊的投資或者有此類需求的投資主體;第二是自行建立運維團隊運維的模式。自已培養的運維團隊又有集中監控和分散值班額運維方式。

3 分布式光伏電站運維現狀存在的問題

3.1 電力系統規范化運維保障

對于分散式管理的運維團隊而言，通常一個投資主體會建設幾個分布式光伏電站，一個運維團隊管理幾個電站。集中監控模式便能滿足電力系統安全規程相關要求，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，導致發生故障或者電氣火災時沒能及時處理和阻絕。分散式的運維模式能夠保障現場實時有監盤巡視人員，但難以保障“兩票三制”有效落實，常常出現的是一張工作票三種人都湊不齊的尷尬局面。

3.2 經驗積累較少

該設備推廣后，由于每日運行，專業運行維護人員的維護就跟不上，很多沒有經過太多實戰經驗的維護工作者大多缺乏基本的現場處理應急能力。由于是新生產業，大多對傳統電力行業維修能力強的工作人員并無光伏電站的維修經驗，更沒有關于該行業設計功能成熟維護體系可以讓工作人員系統的培訓借鑒。短時間內無法得到較充足的經驗積累。

3.3 屋頂設備存在問題

為了盡可能利用租用的屋頂，一般屋頂光伏電站設計的排列方式較為集中，成片大片的組件鋪設，這種鋪設方式給運維帶來的困難是：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的影響，彩鋼瓦屋面鋪設的組件就沿著彩鋼瓦鋪設的角度緊貼著鋪設，此種布設雖然降低臺風影響，但給運維人員帶來的困難是：巡視無法觀察組件背面，尤其是直流側大部分電纜和MC4的運行情況，也給組件運行環境造成不通風背部發熱較大降低發電效率的弊端。

3.4 分布式光伏電站的效益及補貼

綜上所述屋頂分布式光伏電站在污染的籠罩下，運維環境的惡化中，發電效益遠比可研要低很多。組件本身的衰減，撇開天氣原因，就污染而言，導致組件轉換的發電量正在持續降低，逐年大幅度降低。效益的降低又將無法保證優質的運維水平。

4 結論

近些年來，我國出臺了各項一系列治理環境的政策法規，加大了環保力度，尤其是對新能源的開發和利用，國家財政專項專用。屋頂分布式光伏電站的普及和建設，填補了一片空白，其發展前景不可估量。

參考文獻

[1]劉躍.分布式光伏電站接入配電網繼電保護配置研究[J].科技創新導報，2015，（03）：46-47.

[2]諶貽華，謝建華，鄭直，等.大規模分布式光伏電站遠程智能監控技術研究[J].軟件，2011，32（2）：18-20.