论光伏发电系统运维问题分析与优化策略.pdf

中国科技期刊数据库 工业 A 收稿日期：2023 年 12 月 22 日 作者简介：李刚（1989），男，汉族，四川武汉人，大学本科，雅砻江流域水电开发有限公司两河口水力发电厂，工程师，研究方向为水电及光伏电站生产筹备、运行与管理。-91-论光伏发电系统运维问题分析与优化策略 李 刚 雅砻江流域水电开发有限公司两河口水力发电厂，四川 成都 610000 摘要：摘要：在我国近几年迅速发展社会经济的过程中，越来越多人开始重视电力资源的有效应用，致力于提高电能供给的安全性和稳定性。光伏发电作为目前一种重要的电力能源供给形式，要求有关人员做好系统运维工作，维持电力系统运行的稳定性。文章简要概述光伏发电形式，对光伏发电系统运维存在的问题进行探析，提出有关的优化策略，为加快我国电力行业健康、稳定发展奠定良好的理论基础。关键词：关键词：光伏发电系统；运维问题；优化策略 中图分类号：中图分类号：TM615 电力能源作为人们日常生活中的必需能源，需要在电力系统稳定的情况下才能够给人们提供充足的能源，保证能源的有效供给。目前，我国大多数发电厂都采用火力发电的形式，在满足人们电力需求的同时，会造成严重的环境污染问题。光伏发电可以在较大程度上改善火力发电的弊端，以清洁型能源的利用为主，满足我国经济与生态可持续发展战略的要求。基于此，技术人员需要加大对光伏发电系统运维的重视，采取科学、合理的方法对光伏发电系统进行运维管理，进而达到我国电力行业的发展要求1。1 光伏发电概述 1.1 太阳能利用 尽管我国疆土辽阔，地大物博，但是很多区域都存在资源分配不合理的现象，甚至一些区域面临能源短缺的问题。就电力行业的发展形势来看，在应对能源短缺问题时，我国开始注重可再生能源的开发和利用，并且将其作为研究特点，采取适当的措施调整了能源结构。光伏发电需要以太阳能的利用为主，其作为一种绿色能源，可以解决能源利用过程中产生环境污染的问题。随着现代化社会经济的持续发展，太阳能利用逐渐引起了公众的关注，开展光伏发电的过程中，能够借助太阳能开展相关的实践活动，确保光伏发电的有效性和可行性。1.2 光伏电站 光伏发电系统在运行当中要以太阳能作为主要的能源来源，发电厂就需要关注光伏电站的动态状况，利用现代集成专用的材料，为太阳能发电系统的稳定运行打好基础。并且与其他类型的电网相互连接，进而构成比较完整的光伏发电系统。实际构建光伏电站的过程中，要利用光伏组件、逆变器、储能设备、控制器及其他配件等保证系统的完整性。目前，我国常见的光伏电站主要有并网光伏电站和离网光伏电站两种。并网光伏电站需要与市电相互连接，其没有储能装置，可以直接通过逆变器转变成电网需要的电压要求，为用户提供充足的电力能源。部分区域的住户比较集中，对于电力能源的需求较大，在用户的用电量逐渐增大的当下时期，一些光伏电站在稳定运行状态下还是不能够完全满足资源供给需求，这就能够从电网中直接补充。离网光伏电站要以储能装置作为根本起到储存电能的作用，相关系统在运行当中要借助太阳光的辐射产生光生伏特效应，实现太阳能到直流电流的转化，然后利用控制器对富余部分的主流电能进行储存，使其可以长期留存在蓄电池当中，从而满足人们的用电需求。2 光伏发电系统运维问题分析 2.1 运行维修方面问题 建设光伏发电站的过程中，会受到政策影响导致电价出现变化，在这种情况下，我国大部分发电站工程的建设时间都比较紧张，在实际建设过程中很多环节的工作都难以得到有效把控，使得电站在运行当中无法保持稳定性，特别是在我国电力行业的竞争愈发激烈的当下时期，电站建设的矛盾表现持续突出。光伏发电系统在运行当中需要在短时间内持续作业，这中国科技期刊数据库 工业 A-92-就需要以专业能力较高的工作人员作为基础。但是在实践当中，一些运维人员对于具体的工作流程和规范不了解，配置相关的系统时存在数量上的缺陷，影响了发电站的流畅运行。光伏发电系统在运行当中需要以太阳能作为基础，其属于一种新兴的发电模式，运维人员在工作当中很难完全针对其中的问题采取可靠的措施予以应对。我国目前大规模的荒漠化并网发电站建设区域都比较偏远，还有一些发电站建设在西部荒漠隔壁地区，交通不便利，还要满足较高的电压等级要求，使得光伏发电系统的故障运维比较困难。在这种形势下，光伏发电站运行维修会受到较大的阻碍，实际处理故障时要经历较长的周期，因而会造成较大的经济损失。2.2 光伏电站自身限制因素 科学技术的应用和发展对许多设备自身的性能提出了较高的要求，在光伏发电组件原材料价格逐渐下降的过程中，一些固有的电子和组件生产商持续呈现亏损状态。受到市场发展的影响，已经有接近 1/3 的设备组件生产商处于停产状态，如果其仍旧不退出市场，很有可能会被淘汰，产生更大的亏损。针对光伏发电系统开展运维工作时，要结合光伏电站自身的情况对其进行维护管理。然而，许多光伏电站在建设发展中都受到了市场冲击，光伏电站自身的运维效能不佳，国家和政府部门也没有提供过多的帮助，使得系统运维具有较大的不确定性。2.3 运维人员存在不足 现阶段，光伏发电系统建设规模不断增大，系统需要长时间保持运行状态，这就要求运维人员投入较多时间和精力为系统运维提供良好的保障，减少系统在运行当中产生的问题。实际上，许多光伏发电系统运维人员的工作经验不足，并且电力企业组织运维工作时人员分配不合理，降低了发电站运行的流畅性，不能够给光伏发电系统的稳定运行奠定良好的根基。光伏发电系统作为一种全新的发电模式，对于运维人员的工作能力和水平提出了较高的要求，企业没有组织其开展专业化的教育和培训，并且工作人员自身的自我学习意识有所欠缺，很难达到光伏发电系统运维的要求。在运维人员数量不足的情况下，光伏发电系统的故障难以得到有效处理，特别是在运维方法不合理时，光伏发电系统的运维效果达不到预期，会给有关企业或者单位造成一定的经济损失。3 光伏发电系统运维内容 3.1 清理光伏组件 光伏组件是光伏发电系统中最重要的元件，开展运维工作时要重视光伏组件的清理，明确其中的主要组件，细致化开展清理工作，使得各个组件之间能够更好地配合系统的整体运行。光伏发电系统中的组件较多，主要有多晶硅电池组件、非晶硅薄膜半透明组件、单晶硅电池组件等，如果技术人员忽视了光伏组件的清理，就会使得这些组件长期暴露在室外环境中，受到潮湿空气、灰尘等外在因素的影响，降低光能转换效率。系统在实际运行当中还会出现电池板温度过热的情况，稍有不慎就会引发系统自燃，所以技术人员非常有必要在运维过程中清理光伏组件，掌握主要的清理方式，使得光伏发电系统长期保持干净、整洁的状态。目前，大部分技术人员会利用人工清洁的方式清理光伏组件，利用特定的毛绒物质的静电作用吸附光伏组件表面的灰尘，清理方式简单，不过会受到压力控制的影响对组件造成破坏。除此之外，可以利用人工水洗、工程车清洗、人工智能技术等方式达到清理光伏组件的目的，不同的清理方式需要利用的装置存在一定的区别。其中，人工智能技术作为一种先进的技术形式，可以更好地应对系统运行中的复杂环境，不过还是需要进一步提高清洁方式的灵活性，从而满足更高的光伏发电系统运维要求2。3.2 定期维护系统设备 光伏发电系统在运行当中涉及到的设备数量较多，开展维护工作的过程中要对蓄电池、控制器和逆变器、太阳能电池板进行定期维护，促使整个系统可以长期处于稳定的运行状态。蓄电池在系统当中以储存电能为主，其需要在适当的温度下运行，才可以保证电能存储的稳定性。虽然蓄电池的更换频率较低，但是工作人员还是需要定期检查其是否存在故障，一旦出现故障就必须更换，并且做好相应的安全防护工作，深度检测其中的问题根源，避免系统在后期运行中再次产生类似故障。系统在运行当中要通过逆变器和控制器对电能进行有效控制，技术人员在维护系统设备的过程中要加强控制器警示标志的清晰度，并且让接线端子保持干燥状态，避免产生锈蚀等问题。维护系统设备时，应确保控制器与逆变器接线的完整性，经常中国科技期刊数据库 工业 A-93-清理系统表面的灰尘，注意当系统局部长时间高温时，就会导致表面过热致使太阳能电池板烧毁。维护系统设备时，应按照基础的要求对其进行清洁保养，加强电池板的性能，降低产生热斑等问题的几率。4 光伏发电系统运维优化策略 4.1 健全运维管理制度 落实光伏发电系统运维工作的过程中，有关人员要按照相应的规章制度确保运维操作的合理性，保证实践操作的规范性，减少其中可能产生的问题。基于此，发电站需要结合市场的发展动态与自身的发展趋势健全运维管理制度，从行业规范与法律法规角度出发，构建符合光伏发电系统运维需求的管理制度，促使工作人员能够按照管理制度的要求加强运维规范性。运维操作的规范性是运维管理制度的要点，构建制度内容时，管理人员应注重限制和约束技术人员的行为操作，将发电站维护和运行方面的操作流程囊括在 管理制度当中，构建完善的安全生产制度和工作情况调查制度，掌握各个环节的工作情况，促使运维工作能够顺利开展。此外，发电站还应构建光伏发电系统运维管理考核制度，对工作人员的行为进行严格监管，使其定期接受专项考核，加强工作人员的责任意识和能力，保证岗位工作的严谨性。4.2 构建设备技术性档案 光伏发电系统运维对于工作人员的技术能力提出了较高的要求，当其工作能力达不到实际要求时，会增大系统出现故障的几率，引发系统运维风险。为了加强系统运维技术的应用成效，发电站需要重视设备技术性档案的构建，要求运维人员落实相应的技术操作时明确设备的运行参数等基础数据，记录设备的维修检修情况，保证设备技术性档案内容的完整性，一旦出现故障就能够以设备技术性档案作为依据，按照相应的操作流程处理突发故障。发电站要安排专业人员记录设备的检查流程，对设备产生安全事故之后的具体表现和采取的措施进行记录，详细梳理光伏发电设备技术性档案资料数据内容，充分体现档案的作用，为光伏发电系统运维提供可靠的数据信息支持。4.3 加强细节问题维护 光伏发电系统在运行当中会产生一些细小的问题，如果运维人员忽视了其中的细节问题，就会降低系统运行效率，还会在系统后期运行当中产生更多难以解决的问题。优化光伏发电系统维护形式的过程中，维护人员要加强细节问题维护，解决设备中的组件朝向问题时，要讲组件朝向呈一定的向南倾角铺设3。如果设备在运行当中被遮挡，就需要将其挪到比较开阔的地方，还可以将设备铺设在房屋建筑的顶层，避免其被阳光遮挡。一些光伏发电系统运行中的问题是由光伏电阻件产生灰尘引起的，运维人员要针对不同设备的运行环境确定设备的清洁方案和周期，处理好这个细节问题，加强系统运维实效性。更重要的是，运维人员要不断完善发电设备组件及检修工作，定期开展检修活动，对其中比较容易发生损坏问题的设备部件进行性能检查，及时更换破损部件，促使组件工作效率得以提升。4.4 加大光伏电站维护管理力度 管理人员在日常工作当中要加大光伏发电系统运维管理力度，对运维人员的行为进行规范化管理，使其可以按照要求完成工作任务，降低产生问题的可能性4。光伏发电系统在运行当中要达到最基础的稳定性要求，技术人员落实运维技术操作的同时，要与管理人员协同配合，确保各个环节工作的有序开展。按照光伏电站维护管理要求开展相应的工作时，技术人员要做好光伏电站前期调研工作，掌握设备的实际运行情况，及时反馈其中的故障。开展维护管理工作的过程中，维护人员与管理人员之间要保持良好的沟通交流，利用专业的检测和维护方法维持设备的稳定运行5。管理人员在日常工作中还要落实光伏发电站的远程监测与管理，借助现代化网络信息技术提高维护管理水平，当系统出现问题时及时启动应急装置，结合远程监控反馈内容优化和落实运维方案，充分体现系统运维管理的作用和价值。5 结语 综上所述，运维人员针对光伏发电系统开展运维工作时，要持续优化运维工作形式，明确光伏发电系统运维内容和工作要点，为系统的稳定运行打好基础。开展实际工作的过程中，需要健全运维管理制度、构建设备技术性档案、加强细节问题维护、加大光伏电站维护管理力度，采取多样化的措施提高运维效率，满足我国电力能源的供给要求，为电力行业可持续发展保驾护航。中国科技期刊数据库 工业 A-94-参考文献 1陈志文.光伏发电系统的运维优化策略分析J.集成电路应用,2023,40(4):158-159.2闫妍.光伏发电系统运维优化策略研究J.光源与照明,2022(9):60-62.3郭玲玲.光伏发电系统运维问题分析与优化策略研究J.无线互联科技,2020,17(20):18-19.4张磊,李洪军,周强,等.光伏发电系统运维问题分析与优化策略研究J.商品与质量,2021(39):168.5胡贤斌.光伏发电系统运维问题分析与优化策略研究J.中文科技期刊数据库(全文版)工程技术,2022(8):61-64.