在光伏領(lǐng)域，除了要注重光伏電站建設(shè)質(zhì)量，還要注重電站建成后的運(yùn)營與維護(hù)。面對繁雜長期的運(yùn)營與維護(hù)，如何實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)化和簡易化?在AI、大數(shù)據(jù)等技術(shù)的應(yīng)用中，我們或許找到了答案。
“在光伏電站運(yùn)維上采用AI、5G、云計(jì)算、大數(shù)據(jù)等這些信息技術(shù)手段，對于提升整個(gè)電站的運(yùn)營效率以及降低人力成本都有非常大的幫助。” 賽迪智庫集成電路研究所光伏產(chǎn)業(yè)研究室主任江華說道。
隨著AI、大數(shù)據(jù)等技術(shù)的應(yīng)用，光伏領(lǐng)域逐漸出現(xiàn)了如光伏智慧運(yùn)維平臺、智能光伏綜合管理平臺、無人機(jī)智能巡檢系統(tǒng)、數(shù)據(jù)采集器、光伏電站清掃機(jī)器人等智能軟硬件設(shè)備。那它們到底是如何助力光伏發(fā)展的呢?
運(yùn)維滲透于電站發(fā)展各個(gè)階段
在中國光伏行業(yè)協(xié)會(huì)、賽迪智庫等行業(yè)組織、專家聯(lián)合編制的《中國光伏產(chǎn)業(yè)發(fā)展路線圖(2020年版)中是這樣定義電站運(yùn)維的：電站運(yùn)維是太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)運(yùn)行維護(hù)的簡稱，是以系統(tǒng)安全為基礎(chǔ)，通過預(yù)防性維護(hù)、周期性維護(hù)以及定期的設(shè)備性能測試等手段，科學(xué)合理地對電站進(jìn)行管理，以保障整個(gè)電站光伏發(fā)電系統(tǒng)的安全、穩(wěn)定、高效運(yùn)行，從而保證投資者的收益回報(bào)，也是電站交易、再融資的基礎(chǔ)。
江華告訴記者，光伏電站運(yùn)行有三個(gè)階段。
第一個(gè)階段是磨合階段，由于設(shè)備系統(tǒng)都處于磨合期，是故障率相對比較高的一個(gè)階段，持續(xù)時(shí)間約為1~2年的時(shí)間。
第二個(gè)階段是相對穩(wěn)定階段，在這期間，電站偶爾會(huì)出一些故障，需要更換一些設(shè)備。
第三個(gè)階段就是電站的失效階段，臨近光伏電站使用壽命即將結(jié)束時(shí)，因?yàn)樵O(shè)備老化或損壞，需要維修或更換。
“不管在哪個(gè)階段，電站的運(yùn)營維護(hù)都必不可少，否則發(fā)電量將會(huì)減少，對整個(gè)電站的經(jīng)濟(jì)性將會(huì)產(chǎn)生非常大的影響。”江華說。
電站運(yùn)維中的“智能清掃專家”
灰塵堆積是我們?nèi)粘Ｉ钪凶畛Ｒ姷默F(xiàn)象。但在光伏電站上，可別小看這小小的灰塵，日積月累的灰塵會(huì)遮蔽住光伏組件的某些部分，在太陽光的照射下，被遮蔽部分升溫速度會(huì)更快，致使溫度過高出現(xiàn)燒壞的暗斑，加劇光伏電池板老化、損壞，影響發(fā)電量。
《中國電子報(bào)》記者從西安運(yùn)維電汽科技有限公司了解到，目前在光伏電站清潔方面，有人工清洗、高壓水槍清洗、大型清洗車清潔、噴淋系統(tǒng)清潔等傳統(tǒng)清潔方式。
但傳統(tǒng)清潔方式的工作效率、清掃費(fèi)用、適用場景各不相同。人工清洗效率低下，一人一天只能清潔150㎡，適用于地面而不適用于高空電站。
高壓水槍清洗一人一天能清潔500㎡，但卻不適用于缺水地區(qū)。一臺大型清洗車能清潔5000㎡，但適用于有水的地面電站。
噴淋系統(tǒng)清潔效率倒是很高，但也需要大量用水，1MW用水量就有6～7噸。為了更好地降本提效，西安運(yùn)維電汽科技有限公司研發(fā)出了光伏板智能清掃機(jī)器人。
記者了解到，西安運(yùn)維電汽科技有限公司的光伏板智能清掃機(jī)器人通過固定安裝旋轉(zhuǎn)滾刷把灰塵向前掃，系統(tǒng)自帶太陽能發(fā)電、充電及蓄電裝置，能夠自供電，實(shí)現(xiàn)無水清掃，無需清潔介質(zhì)。通過下載多種網(wǎng)絡(luò)通信模塊，可以實(shí)現(xiàn)與主流智能控制平臺如手機(jī)、臺式電腦、平板等聯(lián)接。全自動(dòng)遠(yuǎn)程和人工就地控制，無線模塊、遙控遙測兩種運(yùn)行方式切換自如。清掃機(jī)器人在各種光伏電站均可部署，最適合大型集中式光伏電站。智能的清掃方案，無需人工干涉，清掃過程全部自動(dòng)化。單程運(yùn)行距離800~1000米，清掃效果95%以上，適用于屋頂、大棚、平原、丘陵、沙漠、湖面等各個(gè)場景。通過大量數(shù)據(jù)對比，對光伏面板積灰的除塵效果進(jìn)行了研究，結(jié)果顯示，每天清洗的面板比從未清洗的面板輸出功率增加了32%。
AI、大數(shù)據(jù)助力電站運(yùn)維
《智能光伏產(chǎn)業(yè)發(fā)展行動(dòng)計(jì)劃(2018—2020年)》指出，要加快提升光伏產(chǎn)業(yè)智能制造水平，推動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、人工智能等與光伏產(chǎn)業(yè)深度融合，鼓勵(lì)特色行業(yè)智能光伏應(yīng)用，促進(jìn)我國光伏產(chǎn)業(yè)邁向全球價(jià)值鏈中高端。
光伏電站運(yùn)維近幾年涌現(xiàn)出智能光伏綜合管理平臺、無人機(jī)智能巡檢系統(tǒng)、數(shù)據(jù)采集器等智能運(yùn)維平臺。
通過大數(shù)據(jù)收集，以智能光伏綜合管理平臺為中心，進(jìn)行數(shù)據(jù)交換和共享，建立起電站與運(yùn)維人員之間的溝通橋梁，快速處理影響電站穩(wěn)定運(yùn)行的外部因素。
搭載人工智能算法和圖像識別技術(shù)的無人機(jī)智能巡檢系統(tǒng)，及時(shí)準(zhǔn)確地對光伏電站進(jìn)行不間斷監(jiān)測，提前預(yù)判電站可能發(fā)生的問題，準(zhǔn)確定位的同時(shí)減少人力成本。
“比方說逆變器突然產(chǎn)生故障，通過相應(yīng)的監(jiān)控系統(tǒng)和運(yùn)維系統(tǒng)，就可以感知到器件的故障，實(shí)時(shí)傳送到控制中心，隨后通過AI和大數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)據(jù)分析產(chǎn)生解決方案，隨之把解決方案下派到運(yùn)維工作人員的手中，然后第一時(shí)間解決故障。”江華在采訪中舉例說。
不過，雖然AI和大數(shù)據(jù)切實(shí)解決了光伏電站運(yùn)維難、效率低、成本高等實(shí)際問題，但因?yàn)殡娬疽?guī)模大小、地形特點(diǎn)都各不相同，不能一概而論。對于大規(guī)模電站，地形比較平坦的地面電站來說，AI、5G、云計(jì)算、大數(shù)據(jù)等這些信息技術(shù)手段的應(yīng)用以及相應(yīng)智能硬件的應(yīng)用成本比人力成本要低。
而對于其他地形不算平坦、規(guī)模較小的電站來說，使用智能硬件的成本反而要比使用人力的成本要高。
“所以是否采用AI、5G、云計(jì)算、大數(shù)據(jù)等信息化技術(shù)，需要進(jìn)行一個(gè)經(jīng)濟(jì)性測算。”江華如是說。
關(guān)鍵詞： 運(yùn)維 電站 大數(shù)據(jù) 助力
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