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木联能恒通运维刘鑫:如何解决当前光伏电站运维难点?
发表于:2018-05-16 14:38:31
来源:索比光伏网

2015年12月2—3日,由Solarbe索比光伏网、天合光能以及阳光电源联合举办的“光伏创新应用与土地有效利用分析研讨会”,在云南省西双版纳州景洪市举行。3日上午,木联能恒通运维技术总监刘鑫应邀出席并发表了《如何解决当前光伏电站运维难点》的专题演讲。

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图:木联能恒通运维技术总监刘鑫发表主题演讲《如何解决当前光伏运维难点》

以下是演讲原稿

谢谢大家这么早过来听我的汇报,我的主题是如何解决当前光伏电站运维难点,恒通运维是专注做运维的公司,提出这个主题也是响应现在光伏电站的具体情况,现在光伏电站有各种各样的形式,大家慢慢体会到了从电站选址建设到了一个资产开始变成实体要沉淀25年的设计和生命周期,我们也是从这个点进入光伏行业。

1.光伏现状

首先感谢会议主办方把会议放在西双版纳,感谢光伏同仁。我们做了很大的努力,从2009年开始到现在我们成立了40G体量,包括光伏农业各种形式的出现,使光伏行业在其他行业不景气的情况下成为最热的行业。在今天早上我看到一个报告,2020年全球光伏会到488G,证明在未来5年内我们的光伏行业是蓬勃发展的过程,所以昨天天合说到我们很幸运,在行业里一直往前面走。我们就看到这40G是什么概念?是3500亿,这么大的体量,未来全球480个G,是更大的体量,这么多钱放在了我们行业里,到底目的是什么?其实我们也是深度思考这个问题,如果搞不清楚这个问题,就不知道如何运维这个电站。

2.投资目的

我们想无非那么几个,电费的收益,电量的供应,还有一些大型集团企业可能说不差钱,主要是投资估值,慢慢使估值增加,还有未来金融业进入有资产化的过程。这是我们现在光伏行业投资想的这些,肯定没有人拿几个亿简单玩一下看一下。在这种目的下,未来我们把光伏三千多亿的投资,怎么看?现在在座的有很多设备厂商有很多投资者,你们把电站建设好了,把好的设备设计出来了,包括阳光和天合设备都不错,通过建设成为一个发电站,最后交到业主手里和运维公司手里,这到底怎么管理?我们经常把运维活动比作是像物业,你们是投资者,房子建好之后交给业主手里,最后有一个物业公司去打理。我们公司成立以来从水电到风电到现在的光伏,主要是做后台软件部分,在做软件的过程中,也是慢慢发现了软件是指导业主或者运维方如何出现电站的问题和解决电站的问题。电站所有的问题最后都反映在系统上和数据上,业主总是找我们,发电量低了或者怎样,什么状况下是故障会造成这样的结果?昨天也开玩笑,我们和厂商关系都挺好,因为我们和各厂都接触把问题一起解决掉,使业主有最大的电站收益。光靠做线上软件是不够的,所以从今年8月份我们成立了运维公司,现在提出O2O运维,线上和线下结合,线上发现问题,指导线下如何把故障解决掉,保障设备最大工作的性能,我们现在是提供这样的服务。

3.运维基础

我们为什么要做运维?或者我觉得我们做运维还是有优势的,是我们基于对光伏技术和市场的深入理解,这句话我认为不是一句大话,我们为投资者提供可预见的性能保证和资产管理服务,我们不是只做软件的,我们是为你做资产管理的公司。为什么这么说?现在我们实施项目有180多个,接入的电站有7个G,应该是国内最大的体量了。我们的系统里集中控制的系统,现在单体达到一个G,单体控制的系统达到580兆瓦,明年这两个数字都会翻一倍。这是上个月在无锡谈的话题,120+管理体系文件,这是很核心的问题,包括我们接入的项目和做这么大的电站体量和做运维的报告,我们是有体系的,这里面告诉我们,从四个层面告诉我们电站该如何运维,如何把规范化管理做到位。很多业主告诉我们,确实不知道每天该做什么,我们就告诉他们每天该做什么,发生什么问题该怎么处理。基于我们做了那么多工作,也是业主切实需要的工作,我们可以大声的说,我们对电站特别是电站建设的情况到电站运维后期如何管理我们是比较了解的,我们和设计院不一样,只是说怎么建一个好的电站,建出来的效果呢?建设和设计完全是两个概念的东西,最后运维的情况也是,再好的东西放在外面不管也会坏掉。

4.运维理念和手段

可能我们从管理的角度提四个方向,到底怎么管理?有什么想法?一说我们做运维,很多业主说你们怎么保证最大发电量,敢不敢赌最大的发电量?我说不赌。如果把电站交给我们,我们就按照流程去管,每个人员具体该做什么事情,运维活动每天是如何发生的,电站发生异常是怎么处理得,都是有制度文件去管理的,另外就是说有一个计划的电站巡检和物资管理,如何有计划排查故障,针对这些点去解决问题?所有的都应该有规范化管理,这点我们不认为是电站,是一个工厂,有标准化体系去管,不过是移植到我们电站里,这是第一条。

第二是保障电站资产安全性,举个例子,这是20兆瓦的电站,体量不算大,但是是1.6个亿,大家可能没有这个概念,如果把1.6个亿人民铺开也就这么大,发现业主用人越来越少,像这样的电站可能就5个人,这基本是最低要求,但可能还有站更低。什么概念?作为投资者把1.6个亿铺在地面上,5个人坐在办公室里,你觉得会放心吗?如果不管好,或者说领导没有资产安全性意识,可能以后会变成负债。我们先不提最大发电量,我们先说1.6个亿如何管理,怎么保证资产是安全,不要丢失,如果有损坏我们减少损失,或者及时修复掉,这是我们电站管理最基本的理念。当然这里面有两条,第一条是常规化监视和信息反馈,第二条是快速的事件响应和消缺。电站发生了故障之后,在我们系统里叫缺陷,缺陷有很多种,我们做了很多项目,我们和客户交流了很多,知道大概有哪些缺陷,知道这些缺陷如何解决,如果解决不了就要联系第三方来处理这件事。通过我们系统和规范化管理,告诉你们出现问题如何解决。这里面就提到一个缺陷的响应和消缺。给大家说一个思路,比如你的电站去年有一千次缺陷,平均每次多长时间,两个小时。通过这个数据为什么想是两个小时,是否可以简化到30分钟?问题在哪里?可能是备件不足,或者每次要找供应商,有的可能只是一个保险丝,如果是这样我们就调整备货,把问题解决完就可以发电,最后就是收益。我们不去保障你的最大发电量,因为没法搞,有可能限电有可能有天气原因,也算不出来。我保障你的设备安全和快速响应和消缺,只要设备是好的,该发多少电就是发多少电。我希望像人一样,我们永远保障在最良的身体状况,如果发生什么感冒可以最快恢复。

第三是电站运行能效最大化,最大的发电能力和设备可用性,现在很多电站业主跟我们交流的时候,最开始是发电量,我说帮你们管好就可以了,说怎么限定?以什么东西来衡量你?以前是PR值,用实际的发电量/理论发电量,但是在北方PR值没有用,因为限电,最后无法衡量电站运营的状况,不管是自己运维还是我们帮他运维都无法衡量。最后参照国际上的标准,因为国际上也限电。设备是在正常可用状态下,排除了一些由于电网要求停机或者说不可抗因素停机或者业主让你停机,此外由于自己本身的故障就停机了,就导致了可用性降低,在国外很先进的光伏电站很智能化的,设备的可用性能达到99%,确实有故障,没有不出故障的电站,但是把这种故障控制的特别好,一出故障马上消缺,这样平均下来一年是99%。如果我们国内电站可以做到99%,最大发电量就保障了,所以这个可能是在我们以后运维活动中和理念中会把这条放在的比较高,出了问题快速消缺掉。另外是最优的成本控制和最大化盈利能力,其实我们目前来说建电站还是为了赚钱,当然赚钱不一定是从发电量上赚钱,起码保证一个我们的设备是好的,运行状况是优良的,但是还有一个在运维过程中老是出现问题,老是不可控,成本是自然增加的。比如多久清洗一次组件,在我们运维里最少有两块,一个是人员工资,占一年大概50万是要有的,另外是清洗费用,1兆瓦高了也就两千块钱,洗一年大概是50万,这是我们最大的成本。到底什么该洗或者别的设备如何有效控制的成本,不一定是我们的软件或者系统,我们做了很多电站,全国各地都有,我们专门做了研究和分析。举个例子,我们在广州地区,有一个很小的电站,我们尝试一下去清洗,后来发觉开始大家想的都很简单,水和一个拖把,事实上清洗不干净,必须要有洗洁精和洗衣粉,不认真去研究的话,是清洗不干净的。如果我们是业主委托一个人去清洗,标准是什么?不可能要求组件生产商那样洗的那么干净,但是洗到什么程度就可以?这是我们已经在研究的。

另外成本可控的技能优化,这里面有两点,运维管理能力提升和设备性能提升,技能优化是指两块,一块是人,一块是设备。经历了很多电站,我们行业发展太快了,不要说运维人员就说上面的领导都不知道电站到底是什么样的,一开口还是蓄电池,储能性能放在哪里,根本就不懂光伏电站。所以说这块技能优化包括下面的运维能力和管理能力有培训和提高的过程。另外是设备性能的提升,包括今年建的好一点,要正常的运维和运营,里面有很多东西可以改,包括很多客户也跟我们说,数据永远是不准的,大概也没法估生产计划,我们看了一下很简单,有的不工作,有的不在该在的位置,或者不同的位置放置,从我们的经验和角度上有些是可以改的,如果不能改的,有些硬件和软件都出来了,把性能提升一下,使我们整个电站更清晰。我们没有提最大发电量保障,提不了,也希望业内理解这个事实,我们通过合理的管控快速反映消缺,提升最大的发电能力,有效做运行期成本控制包括电站技能改造和提升,使电站永远工作的良性状态下,只发生局部的故障和日常的损坏,这样才能保证最大的发电量。

大家心里应该清楚,投资了钱花出去了,25年之后怎么管,大部分业主有自己的运维团队,我们交流的是运维的想法。这几点,我们能够提供的而且是我们现在能够做的,第一个是培训,包括基础知识和操作,最重要的是资产安全性培训,让所有人从上到下都知道这就是钱就是资产,从这个角度把资产管理好。另外检测评估,我们有一个团队专门到电站去检测去评估,强调的是我们检测和TUV检测评估是不一样的,我们评估的是可用性和运行状态,像买一个椅子,我们评估的是椅子坐的舒服不舒服,是不是加点其他东西?另外是数据分析,这个不多说了。基于大数据,我们把这些都挖掘出来。另外是流程管理,也就是120多个文件体系。基本涵盖电站运维所有行为,他知道他发生了什么问题知道该怎么做,包括这种体系文件可以放到我们系统里,虽然现在还没有做,120多个文件不需要每个文件都去检查,发生什么故障出现什么问题就直接指向这个文件,这个文件就指向这个表格发生了什么事情,然后录入到表格到电脑中。另外是操作维护,其实就是运维,主要是指现场管理,我们可以做也可以不做,因为有些业主不要求做,或者自己有运维团队,不用你来做运维。但是前面我觉得可以尝试一下,可以把运维人员培训出来,哪怕离开了也照着这套来用,有什么事情一起来解决,这种方式我们也可以合作。说以下这四个点,专业化基础团队,高效的数据分析,科学的评估方法和规范化的管理体系。这里可能说一下木联能恒通,不是给大家提供软件的公司,如果只卖软件就没有什么意思,业主说软件这么便宜送我们一套吧?我们说可以送,但我们不是卖软件的。很多电站有监控体系,我会告诉你们监控哪些点。另外是数据分析的方法,这是我们一直在研究的,什么样的数据导致什么样的结果。一百多个数据,筛选剩下二十多个数据,这是有导向性的数据,把最有用的数据留下来。然后指标报告,我们正在改第二版运维管理指标体系,主要是牵扯到指标的问题,类似于PR值,包括PR值算法,包括损失量的算法,因为每个要给客户的东西都要有依据的。另外是现场管理,包括规范化管理过程,最后实现电站能效控制,和上页PPT很像,我们通过这样的管理,快捷把我们的事情做好,通过这样的管理使我们能效控制达到最大的过程。最终我们目的还是设备可用性是一流的,第二能效最大化,这就是我们做的事情。

5.百座电站运维万里行

给大家介绍一下我们最近有一个活动,其实从去年就开始了,今年9月份就已经在推这个活动,叫做百座电站运维万里行活动,3+1+N。我们的人到你们电站去,需要三个月的数据,做一次现场评估,N项运维管理调研,帮客户梳理电站到底是什么样的状况,投资是什么样的水平。

为什么是三个月的数据?我们分析电站的基本信息状况,可能从数据里就可以看到哪里有问题了,我们到了现场有针对性的对问题进行排查,如果我们做运维的话会如何管理这个电站?很好的流程体系。另外做一些管理调研,更多还是管理。这个活动是开放的,大家都可以报名。我们去很多家电站发现了一个问题,人员也好,设备也好,设备已经买了,我们去了也不可能改变你们的设备,人员问题,我去可以做简单的交流不是做培训,培训的话是另外一套体系,可能招的人,培训都培训不了,有的电站运维人员是学林业的,千奇百怪都有,但是我们就提一个不管你招什么人,只要态度是好的,就可以管好。第一要有合理的管理体系,大家知道做什么事情,第二个作为业主在选站长的时候很重要,下面的人可以不懂,只要态度好就可以学。如果站长不懂,电站就管不好,就达到无运维状况。我们通过这个活动,和大家做一下交流,我们也想了解一下现在国内电站的状况,很多业主也说,过来看看我们的电站,自己也想知道运维状况,而且很多领导知道我们有这个活动之后,就要求我们一定要过来,我们也是去交流一下这些东西。这就是我们万里行活动,大家有兴趣的话也可以会后报名,我们做深入的交流。

6.电站运维现状

我们去了这些电站,我们不深讲,包括人员、数据指标、现场操作等都是我们去电站的实际情况。昨天我们刚收到一个信息,去了一个电站,发现运维人员不会用电脑,在这种运维状况下,我们是有忧虑了,你们建好东西交给我们手里,我们帮助业主希望25年怎样,但是很多问题在里面放着,我们解决不了,因为大家认识程度还达不到那个水平,达不到25年生命周期的水平,到现在为止我们国家没有那么长的电站,有的小的包括甘肃也有个别30年的组件,但是像这样的电站系统我们没有经验,所以我们投资怎么回报?只能现在尽量做,下面的电站做的更好,这就是我们的运维现状。在我们运维过程中,我们发现很多根本不是运维的问题,运维难点不在运维,刚才我说的那些也许很理想,但是我们在做,如果说我们不要做到百分百做到80%,把资产管好,基本状态也很清楚了。但是我们也有做不到的时候,因为是电站的全生命周期所导致的运维问题,所有环节导致了我们的运维现状。

7.当前电站运维难点

我特别提几点,为什么要这样说。我们只讲选址给我们带来的极大问题,运维带来的问题就是资产带来的问题和回报收益带来的问题,比如我们去了一个电站,全是灰,积灰程度使发电效果有些为零,有些10%,电站也清洗,但是电站选址在公路旁边,是货运通道,根本清洗不过来。这样的电站我们投资了,我们运维怎么做?没法做。如图所示,这个电站可能有的人知道是哪个电站,这个电站优点类似于云南电站,是石头山,这样的山把电站建起来了,我们不说建的好不好,可能是很好的设计和工程队,各种倾角和间距考虑的特别好,问题是在这样的电站上在施工过程中不可避免会有各种遗留问题给运维造成很大的问题,而且山地电站是没有办法开车一兆瓦一兆瓦巡检的,所以说针对山地电站,建设质量和产品质量这块需要特别好。

另外就是设计,这是很现实的问题,因为山地必然有山,山会遮挡,。第二个是我到现场的一个电站,现在我们考虑前后间距考虑的比较多,包括设计指标里前后间距多少时间不遮挡,因为没有注意左右间距,这串组件在上午11点前是不发电的,损失效率比较严重,只要有坡度的地方都存在这样的情况。我也和他们深入地了解,你们设计的时候没有考虑吗?他说考虑了,他说设计院拿到的图但是做不到那么细,这个电站的问题是在于业主和设计院签的合同里没有这块的责任追究,最后电站投资的损失全部业主自己承担。我们在做设计的时候要多方面考虑一下,这样的电站最后导致性能下降,包括运维,如何保障投资收益保障设备的可用性?就只能保障资产安全。另外讲一下前后遮挡,大家觉得前后遮挡就是发电量损失,而且设计标准里上午9点下午3点,这个电站上面和下面的组件两条功率曲线,同时测的,损失在下午5点半之后,这是在甘肃的一个电站,5点半之后就损失了,问题是甘肃地区包括新疆地区,太阳落山是下午9点半之后,那部分的发电量去哪里了?差别很大,仅仅是发电量的损失。我们研究发现发电量损失还不可怕,上面的两条曲线没有重合,遮挡之前测了一下,上面两条曲线功率不一样,代表组件在长期遮挡状况下可能是平均遮挡情况下,组件已经明确衰减了,这个电站大概建了多久?不到3年可以说这个电站50%组件已经衰减的很厉害了,就不仅仅早晚电站损失一下,整个全天的时候,太阳好的时候不被遮挡的时候也发不出来那么大的量。我们把数据给业主的时候,业主很震惊。包括我前面说的左右前后遮挡,不是损失一点发电量的问题,导致设备性能直接下降,这些东西是并在一起的。

今天在云南,我们还讲山地电站,我们不说别的,就看图,有一个理念是对的,看着美的东西基本是好的,不一定是最好,看的不美的肯定是差的,很多国内电站照片就不放出来了。山地电站设计问题最后都会归在运维这块,巡检很费劲,因为遮挡了,数据采集也做不了,只能判断好或不好。所以说山地电站最后给运维带来的问题非常大。这里面就说几点我认为最重要的:遮挡和角度不一致必然影响发电能力,但是长期遮挡导致性能衰减,会带来未来运维工作量的大家增加,也许十年之后上下面组件差别非常大的时候,导致系统其他的情况的时候,如果需要改造或者需要更换的时候,运维难度非常大。还有是多方位角导致的数据偏差,影响运维判断。还有山地不易巡检,数据采集系统变的尤为重要。

大家在设计屋顶电站的时候,一定要设计水源,不然怎么清洗?这是我们实际发生的问题。第二个逆变器室一定要有降尘设计,厂家最好自己做一个,不是百叶窗就可以把灰尘挡住的,可以和逆变器厂家商量一下,这个问题非常大。这两个是我特别提出来的。

另外我说一下采购,这里是三个系统,第一个是国内不知名系统,第二个是国内知名系统,第三个是国外知名系统,先不说好和坏,先看一下大家的选择,关键在于辐射表,辐射的计量是整个电站计量的基础,这个不准就只能计量关头表发电量,其他没法算和评估,基本的PR/理论,理论就是从这里来。第一个表有两种表,第一个是热电堆辐射表,第二个硅基辐射表。之前我们很多业主是从风电转过来的,风电可以测几年?风电数据精确度要求没那么高,但是辐射表不一样,如果差到5%就代表整个发电量评估或者系统评估至少偏差在5%。比如某个业主和你约定,或者要求运维公司保证系统效率达到80%,辐射表就差5%了,最后就是打官司的过程。国内的很多表,超过10%,这是实际现场我们测量的。这可以标底可以拿证盖章,但是不代表在外面长期几年工作的状况。从运维的角度,这个东西一定要选好,因为环境测量仪器在电站测量里没有多少钱,最贵不会超过十万。很多人开始做EPC,可能做大包活动,不要把所有的利润都留在自己那块,你们都懂,可能业主不懂,不要把利润都留在工程上,有些东西该买的还是要为业主考虑,因为这个不贵,这种东西一定要买好的,这是关系业主25年到底用的状况如何去评价的过程。另外直流电缆,如何采购?人家比你便宜几毛钱,这么采购?电缆是埋在地下的,如果出现问题都解决不了。第一注意铜芯根数,一分钱一分货。第二注意护套连接度,另外要注意选择颜色,正极负极分开。总结几点,低于市场价格的设备代表更高的维护成本,关键设备注意购买渠道,参考市场价格。比如说我们组件,每个销售说我们这个型号组件已经有底线,就给我们这个底线,你非要这个底线突破,我只能告诉你背板不一样,其他材料可能不一样,你接受不接受?有些销售不告诉你,你觉得买便宜了,结果真的不一样。如果使用铝导线必须使用铜铝连接头,汇流箱需要求电流采集精度,备品备件应明确列入采购合同,采购合适的运维工具。

另外说一下建设,建设的问题比较多,就不一一说了。专门讲几个特别重要的,第一个施工时候一定要要求施工方专门使用专业的工具,这叫组件接地,有两个问题,组件背板有一个孔,真的是用螺丝拧吗?接地有很好的一套标准,接地体的连接都是有参考的,只有这种接地才可以真正的防住。你们拿一个两平方导线接地,最后的问题就出来了,接不了,保护不了。为什么?所有螺丝拧超过三年的电站没有不生锈的,这是我们实际的状况。因为在南方地区可能会有屋顶像广州也比较多,屋顶大家都知道防雷线比较粗,所以屋顶电站特别注意接地的问题,而且厂房评估之后,根本没办法去检查,运维人员如何运维?我看到螺丝生锈的情况全部换掉?就导致运维的困难,不换掉就是故障隐患。所有的这些东西弄完了,才能保障25年的发电量。我今天把问题抛给大家,不是我们运维不好,按照我们之前做的体系,我们可以做好,但是到了现实中解决不了,你们其实是可以解决的,控制好了,我们就可以解决。从刚才我们看到整个从上到下的思路都是一个闭环,我借用一句话“光伏是圆的”。

8.总结

我们可能不断地在提高自己的技术水平,组件厂商、逆变器厂商,这些设备都没有问题,我们国内一线产品都没有问题,但是小问题导致的都是最后的大问题,运维就是管理你们的资产。

同样,把我们的理念给大家说一下,因为我们是在不断学习过程中,跟业主深入的交流。我们不断地发现问题,最后新建电站,我们来运维,又发现问题不断地改。国外经历了几十年,从小电站到大电站,比我们早,我们太快了,时间也太短了。我们应该做好然后理直气壮拿补贴和享受政策,因为我们创造了蓝天,如果我们做不好,电站这么差,国家怎么给补贴?如果我们做好了,理直气壮去拿补贴。所有的这些就是我今天演讲的内容,把问题抛出来,让大家一起把我们这个行业做的更好,谢谢大家。

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