海口2020年1月20日 /美通社/ -- 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？
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。
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。
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。
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)。
