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摘要:隨著全球人口的不斷增長,社會的不斷發(fā)展與進步,人們?nèi)粘I钆c生產(chǎn)活動所需要耗費的自然資源已經(jīng)即將超過了地球自身的負荷,尤其是石油、煤炭、森林等不可zai生資源,而且這種狀況還可能隨著人口數(shù)量的日漸增長與社會發(fā)展的消耗而變得越發(fā)明顯與嚴重,人類發(fā)展與自然環(huán)境間的矛盾將會更加劍拔nu張。所以,為解決當前資源緊缺的現(xiàn)狀,實現(xiàn)人與自然的可持續(xù)發(fā)展,大力發(fā)展可再生、清潔能源就顯得尤為重要,是未來環(huán)境保護的重中之重。
關(guān)鍵詞:互聯(lián)網(wǎng);光伏發(fā)電;可再生資源;智能運維平臺;光伏運維
光伏能源作為取之不盡用之不竭的天然清潔能源,將在未來的新能源開發(fā)中成為優(yōu)選的新能源,太陽能資源將以其無盡開采、無污染等特性成為未來其他非可再生、污染性能源的替代品,在未來將得到全球各國的重視。
而且隨著互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的快速發(fā)展,大數(shù)據(jù)時代的到來,在未來發(fā)展“互聯(lián)網(wǎng)+"智能光伏電站將成為光伏發(fā)電實現(xiàn)創(chuàng)新性發(fā)展的大突破口,關(guān)乎未來光伏產(chǎn)業(yè)的延續(xù)與發(fā)展。在日漸信息化、數(shù)字化的時代,能否將互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)充分利用到光伏能源的開發(fā)與建設(shè)中,實現(xiàn)互聯(lián)網(wǎng)與光伏產(chǎn)業(yè)的結(jié)合,將成為未來光伏產(chǎn)業(yè)發(fā)展的新趨勢、新方向。
一工程案例
項目名稱:浙能長興地面光伏電站工程造價:5000萬元,長興電廠光伏安裝工程分廠區(qū)和廠外兩個區(qū)域,太陽能電池組件29460塊,合計功率8.38兆瓦,參與項目設(shè)計管理、設(shè)備采購、安裝施工等。
二我國光伏電站發(fā)展現(xiàn)狀
多年來,中國的電力能源市場主要以開采容易、價格低廉的燃氣、煤炭等不可zai生能源為主,利用這類能源開發(fā)電力比例可達發(fā)電總量的60%以上。而水能、風能、太陽能等清潔、可再生能源由于其開發(fā)技術(shù)要求高,所需投入的成本較高,而且對政策引導的依賴性很強,光伏產(chǎn)業(yè)基本不在市場的可調(diào)控范圍內(nèi),缺乏市場活力,所以利用這類能源開發(fā)日常電力資源所占的比例還是十分小的,占全國總發(fā)電量的15%左右。想要大力開發(fā)太陽能為主的光伏發(fā)電,則需要各個國家在政策、技術(shù)、資金上給予大力的幫扶,促進新能源開發(fā)的持續(xù)性發(fā)展。
隨著全球環(huán)境保護意識的提升,當前各國家和地區(qū)在光伏電站的開發(fā)與建設(shè)上的技術(shù)與水平得到了顯著的提高,這對于光伏產(chǎn)業(yè)的發(fā)展是十分利好的消息,光伏發(fā)電在技術(shù)條件的支撐下,開發(fā)建設(shè)成本明顯下降,全球光伏電站的建設(shè)數(shù)量正呈現(xiàn)逐漸上漲的趨勢,光伏發(fā)電前景一片光明。據(jù)國際能源署調(diào)查數(shù)據(jù)顯示,到2050年光伏發(fā)電占全球平均發(fā)電量將上升至16%,光伏發(fā)電將成為國際上較為可靠的電力供應(yīng)渠道之一。
21世紀前,歐洲主要發(fā)達國家一直是全球光伏發(fā)電發(fā)展較為先進和快速的地區(qū)。根據(jù)歐洲光伏產(chǎn)業(yè)協(xié)會報告顯示,21世紀qian十年全球的光伏發(fā)電總裝機量基本維持在40MW,這些光伏發(fā)電的建站地點主要分布在一德國為首的歐洲國家,亞洲具有代表性的國家主要是日本,截至2012年底,全球光伏總裝機量已經(jīng)上升至100MW,其中歐洲國家占據(jù)總量的70%。隨著世界各國環(huán)境保護意識的不斷提升,尤其是亞洲國家對光伏產(chǎn)業(yè)給予了更多的資金以及政策的引導,而且隨著光伏發(fā)電技術(shù)的不斷進步與完善,2013年以來,以中國為首的亞洲國家開始大范圍建設(shè)光伏電站,經(jīng)過一年的發(fā)展,2014年中國就超越了德國等歐洲國家,占領(lǐng)了全球光伏總裝機量的前列。
至此,中國成為了除歐美國家以外,全球大的光伏發(fā)電市場,年發(fā)電總量占全球光伏發(fā)電市場的8%。光是在2011~2014年3年時間,中國的光伏電站總量從3300MW增加至了28199MW,3年的時間增長了將近八倍,并且預計到2020年中國將計劃實現(xiàn)光伏電站裝機總量容量達到50000MW。中國地大物博,所擁有的氣候類型十分豐富,尤其在青藏地區(qū)、偏遠的農(nóng)村地區(qū),擁有取之不盡的太陽能資源。有17%以上的陸地可以接收的陽光輻射達1750kWh/m2以上,約一半以上的陸地可以達到1400~1750kWh/m2,尤其在光照十分充足的青藏地區(qū)、沙漠地區(qū),如果都裝載光伏發(fā)電設(shè)備,那么隱藏的發(fā)電量將可達到17TW。
另外,隨著中國對光伏產(chǎn)業(yè)引起高度的重視,對光伏產(chǎn)業(yè)在政策、資金、技術(shù)上加以引導,中國的光伏生產(chǎn)技術(shù)已經(jīng)達到了全球的領(lǐng)xian地位,已經(jīng)成為全球大的太陽能板淵電池冤的制造商,在2010年太陽能板的生產(chǎn)量就已經(jīng)超過10MW,光伏發(fā)電設(shè)備遠銷海內(nèi)外。全球掌握著太陽能光伏發(fā)電設(shè)備市場近一半生產(chǎn)量的10家龍頭qi業(yè),其中4家即尚德、晶奧、英利綠色能源和天合光能都在中國。
三“互聯(lián)網(wǎng)+"智能光伏電站優(yōu)勢
2018年我國工業(yè)和信息化部、住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部、交通運輸部、農(nóng)業(yè)農(nóng)村部、國家能源局、國務(wù):扶貧辦六個部委共同出臺葉智能光伏產(chǎn)業(yè)發(fā)展行動計劃淵2018~2020年冤曳。該計劃提出,到2020年中國智能光伏的建設(shè)將取得顯著成果,互聯(lián)網(wǎng)加光伏電站將實現(xiàn)行業(yè)自動化、信息化、智能化,光伏電站智能制造技術(shù)與裝備將實現(xiàn)大突破,智能光伏產(chǎn)業(yè)發(fā)展環(huán)境將實現(xiàn)不斷優(yōu)化與完善。
“互聯(lián)網(wǎng)+"智能光伏電站的建設(shè),是在互聯(lián)網(wǎng)與信息化加太陽能光伏發(fā)電技術(shù)的跨界融合,利用互聯(lián)網(wǎng)與信息化技術(shù)的優(yōu)點,實現(xiàn)光伏電站從建設(shè)到維護都緊隨大數(shù)據(jù)時代的創(chuàng)新步伐,最終實現(xiàn)光伏發(fā)電發(fā)展結(jié)構(gòu)的優(yōu)化升級,節(jié)約光伏電站從前期建設(shè)到后期維護的經(jīng)濟成本與人員投入成本,實現(xiàn)效益較大化,并且能夠較大限度克服因各種地質(zhì)環(huán)境對光伏電站所產(chǎn)生的障礙,發(fā)展互聯(lián)網(wǎng)智能光伏電站具有以下幾點優(yōu)勢:
1大數(shù)據(jù)運維,實現(xiàn)設(shè)備升級優(yōu)化
對于光伏電站不光要考慮到如何建設(shè),更要考慮到建設(shè)后的運營與維護問題,建立較優(yōu)質(zhì)的運營體系是互聯(lián)網(wǎng)智能光伏的較大優(yōu)勢,互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)能夠利用大數(shù)據(jù)手段主動進行分析與比對,對所光伏設(shè)備的運營狀態(tài)設(shè)置到較優(yōu)化的狀態(tài),將低效并且存在隱患的設(shè)備區(qū)分出來,及時進行隱患隔離,實現(xiàn)光伏電站高效運營。
另外,互聯(lián)網(wǎng)智能光伏電站還能夠?qū)⒁欢螘r間內(nèi)的設(shè)備數(shù)據(jù)進行集中采集,對設(shè)備在這段時間內(nèi)的運行效率與故障報修進行對比分析,為接下來時間里設(shè)備的設(shè)計與運營提供參考。
2數(shù)據(jù)監(jiān)控,減少人力投入
我國的光伏電站多是建設(shè)在人煙稀少的沙漠地帶,且電站的規(guī)模較大,這為日常的設(shè)備看守、巡查、檢修都帶來了不少的壓力。尤其是這些偏遠的沙漠地帶,想要長期留住運營人員也是有很大難度,就算是有技術(shù)人員能夠長時間駐守,但是由于荒漠環(huán)境惡劣,工作人員的日常工作難度和壓力也是可想而知的。
而互聯(lián)網(wǎng)智能光伏電站就能很大程度的解決這一難題,智能光伏電站無需技術(shù)人員的每日巡視和維護,只需要在室內(nèi)對設(shè)備的運營狀態(tài)進行網(wǎng)絡(luò)上實施監(jiān)控與故障檢測,大大的節(jié)省了人力物力的投入,大大降低了運營的成本與難度。
3智能診斷故障,提高運維效率
在普通光伏電站的日常運維中,有時會出現(xiàn)很多工作人員都無法查找到障礙出處和電量大量丟失的狀況,在這種狀況下,光伏電站的運營就可以利用互聯(lián)網(wǎng)無線傳輸與GPS等技術(shù)實現(xiàn)準確的定位與判斷,對整體設(shè)備進行掃描與分析,幫助工作人員及時制定故障解決措施,準確找到電量丟失的原因,盡快排除障礙運營狀態(tài),減少光伏電站的利潤損耗,一次性解決問題。
四安科瑞分布式光伏運維云平臺介紹
1概述
AcrelCloud-1200分布式光伏運維云平臺通過監(jiān)測光伏站點的逆變器設(shè)備,氣象設(shè)備以及攝像頭設(shè)備、幫助用戶管理分散在各地的光伏站點。主要功能包括:站點監(jiān)測,逆變器監(jiān)測,發(fā)電統(tǒng)計,逆變器一次圖,操作日志,告警信息,環(huán)境監(jiān)測,設(shè)備檔案,運維管理,角色管理。用戶可通過WEB端以及APP端訪問平臺,及時掌握光伏發(fā)電效率和發(fā)電收益。
2應(yīng)用場所
目前我國的兩種分布式應(yīng)用場景分別是:廣大農(nóng)村屋頂?shù)膽粲霉夥凸ど虡I(yè)企業(yè)屋頂光伏,這兩類分布式光伏電站今年都發(fā)展迅速。
3系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
在光伏變電站安裝逆變器、以及多功能電力計量儀表,通過網(wǎng)關(guān)將采集的數(shù)據(jù)上傳至服務(wù)器,并將數(shù)據(jù)進行集中存儲管理。用戶可以通過PC訪問平臺,及時獲取分布式光伏電站的運行情況以及各逆變器運行狀況。平臺整體結(jié)構(gòu)如圖所示。
4系統(tǒng)功能
AcrelCloud-1200分布式光伏運維云平臺軟件采用B/S架構(gòu),任何具備權(quán)限的用戶都可以通過WEB瀏覽器根據(jù)權(quán)限范圍監(jiān)視分布在區(qū)域內(nèi)各建筑的光伏電站的運行狀態(tài)(如電站地理分布、電站信息、逆變器狀態(tài)、發(fā)電功率曲線、是否并網(wǎng)、當前發(fā)電量、總發(fā)電量等信息)。
光伏發(fā)電;事件記錄;運行環(huán)境
5系統(tǒng)硬件配置
五結(jié)語
智能光伏電站作為互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)所涉及的新興領(lǐng)域,由于還有很大技術(shù)與經(jīng)驗的欠缺,所以互聯(lián)網(wǎng)智能光伏電站在建設(shè)與維護上還存在很大的不穩(wěn)定性,目前在我國還沒有成熟的經(jīng)驗和技術(shù)參考,存在很大的挑戰(zhàn)性。我們要從國家政策引導、經(jīng)濟扶助、互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的研究等多角度出發(fā),攻克互聯(lián)網(wǎng)智能光伏電站從前期建設(shè)到后期運維的多種難題,最終實現(xiàn)互聯(lián)網(wǎng)智能光伏建設(shè)的跳躍式發(fā)展與進步。
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