智能光伏电站建设与运维

【摘要】随着全球人口的不断增长，社会的不断发展与进步，人们日常生活与生产活动所需要耗费的自然资源已经即将超过了地球自身的负荷，尤其是石油、煤炭、森林等不可再生资源，而且这种状况还可能随着人口数量的日渐增长与社会发展的消耗而变得越发明显与严重，人类发展与自然环境间的矛盾将会更加剑拔弩张。所以，为解决当前资源紧缺的现状，实现人与自然的可持续发展，大力发展可再生、清洁能源就显得尤为重要，是未来环境保护的重中之重。

【关键词】互联网；光伏发电；可再生资源；可持续发展

1工程案例

项目名称：浙能长兴地面光伏电站工程造价：5000万元，长兴电厂光伏安装工程分厂区和厂外两个区域，太阳能电池组件29460块，合计功率8.38兆瓦，参与项目设计管理、设备采购、安装施工等。

2我国光伏电站发展现状

多年来，中国的电力能源市场主要以开采容易、价格低廉的燃气、煤炭等不可再生能源为主，利用这类能源开发电力比例可达发电总量的60%以上。而水能、风能、太阳能等清洁、可再生能源由于其开发技术要求高，所需投入的成本较高，而且对政府政策引导的依赖性很强，光伏产业基本不在市场的可调控范围内，缺乏市场活力，所以利用这类能源开发日常电力资源所占的比例还是十分小的，占全国总发电量的15%左右。想要大力开发太阳能为主的光伏发电，则需要各个国家在政策、技术、资金上给予大力的帮扶，促进新能源开发的持续性发展。随着全球环境保护意识的提升，当前各国家和地区在光伏电站的开发与建设上的技术与水平得到了显著的提高，这对于光伏产业的发展是十分利好的消息，光伏发电在技术条件的支撑下，开发建设成本明显下降，全球光伏电站的建设数量正呈现逐渐上涨的趋势，光伏发电前景一片光明。据国际能源署调查数据显示，到2050年光伏发电占全球平均发电量将上升至16%，光伏发电将成为国际上最为可靠的电力供应渠道之一。21世纪前，欧洲主要发达国家一直是全球光伏发电发展最为先进和快速的地区。根据欧洲光伏产业协会报告显示，21世纪前十年全球的光伏发电总装机量基本维持在40MW，这些光伏发电的建站地点主要分布在一德国为首的欧洲国家，亚洲具有代表性的国家主要是日本，截至2012年底，全球光伏总装机量已经上升至100MW，其中欧洲国家占据总量的70%。随着世界各国环境保护意识的不断提升，尤其是亚洲国家对光伏产业给予了更多的资金以及政策的引导，而且随着光伏发电技术的不断进步与完善，2013年以来，以中国为首的亚洲国家开始大范围建设光伏电站，经过一年的发展，2014年中国就超越了德国等欧洲国家，占领了全球光伏总装机量的前列。至此，中国成为了除欧美国家以外，全球最大的光伏发电市场，年发电总量占全球光伏发电市场的8%。光是在2011~2014年3年时间，中国的光伏电站总量从3300MW增加至了28199MW，3年的时间增长了将近八倍，并且预计到2020年中国将计划实现光伏电站装机总量容量达到50000MW。中国地大物博，所拥有的气候类型十分丰富，尤其在青藏地区、偏远的农村地区，拥有取之不尽的太阳能资源。有17%以上的陆地可以接收的阳光辐射达1750kWh/m2以上，约一半以上的陆地可以达到1400～1750kWh/m2，尤其在光照十分充足的青藏地区、沙漠地区，如果都装载光伏发电设备，那么隐藏的发电量将可达到17TW。另外，随着中国政府对光伏产业引起高度的重视，对光伏产业在政策、资金、技术上加以引导，中国的光伏生产技术已经达到了全球的领先地位，已经成为全球最大的太阳能板（电池）的制造商，在2010年太阳能板的生产量就已经超过10MW，光伏发电设备远销海内外。全球掌握着太阳能光伏发电设备市场近一半生产量的10家龙头企业，其中4家即尚德、晶奥、英利绿色能源和天合光能都在中国。

3“互联网+”智能光伏电站优势

2018年我国工业和信息化部、住房和城乡建设部、交通运输部、农业农村部、国家能源局、国务院扶贫办六个部委共同出台《智能光伏产业发展行动计划（2018~2020年）》。该计划提出，到2020年中国智能光伏的建设将取得显著成果，互联网加光伏电站将实现行业自动化、信息化、智能化，光伏电站智能制造技术与装备将实现大突破，智能光伏产业发展环境将实现不断优化与完善。“互联网+”智能光伏电站的建设，是在互联网与信息化加太阳能光伏发电技术的跨界融合，利用互联网与信息化技术的优点，实现光伏电站从建设到维护都紧随大数据时代的创新步伐，最终实现光伏发电发展结构的优化升级，节约光伏电站从前期建设到后期维护的经济成本与人员投入成本，实现效益最大化，并且能够最大限度克服因各种地质环境对光伏电站所产生的障碍，发展互联网智能光伏电站具有以下几点优势：

3.1大数据运维，实现设备全面升级优化

对于光伏电站不光要考虑到如何建设，更要考虑到建设后的运营与维护问题，建立最优质的运营体系是互联网智能光伏的最大优势，互联网技术能够利用大数据手段主动进行分析与比对，对所光伏设备的运营状态设置到最优化的状态，将低效并且存在隐患的设备区分出来，及时进行隐患隔离，实现光伏电站最高效运营另外，互联网智能光伏电站还能够将一段时间内的设备数据进行集中采集，对设备在这段时间内的运行效率与故障报修进行对比分析，为接下来时间里设备的设计与运营提供参考。

3.2数据监控，减少人力投入

我国的光伏电站多是建设在人烟稀少的沙漠地带，且电站的规模较大，这为日常的设备看守、巡查、检修都带来了不少的压力。尤其是这些偏远的沙漠地带，想要长期留住专业的运营人员也是有很大难度，就算是有专业的技术人员能够长时间驻守，但是由于荒漠环境恶劣，工作人员的日常工作难度和压力也是可想而知的。而互联网智能光伏电站就能很大程度的解决这一难题，智能光伏电站无需技术人员的每日巡视和维护，只需要在室内对设备的运营状态进行网络上实施监控与故障检测，极大的节省了人力物力的投入，大大降低了运营的成本与难度。

3.3智能诊断故障，提高运维效率

在普通光伏电站的日常运维中，有时会出现很多工作人员都无法查找到障碍出处和电量大量丢失的状况，在这种状况下，光伏电站的运营就可以利用互联网无线传输与GPS等技术实现精确的定位与判断，对整体设备进行全面的扫描与分析，帮助工作人员及时制定故障解决措施，准确找到电量丢失的原因，尽快排除障碍运营状态，减少光伏电站的利润损耗，一次性解决问题。

4结束语

智能光伏电站作为互联网技术所涉及的新兴领域，由于还有很大技术与经验的欠缺，所以互联网智能光伏电站在建设与维护上还存在很大的不稳定性，目前在我国还没有成熟的经验和技术参考，存在很大的挑战性。我们要从国家政策引导、经济扶助、互联网技术的研究等多角度出发，攻克互联网智能光伏电站从前期建设到后期运维的多种难题，最终实现互联网智能光伏建设的跳跃式发展与进步。

参考文献

[1]黄志.能源互联网之智能光伏电站建设与运维探讨[J].大科技，2017（21）：125.

[2]张天文，沈道军，周承军，等.能源互联网之智能光伏电站建设与运维探讨[J].科技展望，2016（32）：4~6.

作者：韩建云 单位：中国能源建设集团浙江火电建设有限公司