太陽能光伏設(shè)備的運行維護和管理研究

吳菡

摘要：太陽能光伏電站在我國得到了廣泛應用，有效實現(xiàn)了新能源開發(fā)。同時，光伏電站又受到多種因素的影響，運行管理中存在一些問題，必須要建立健全運行維護管理機制，以期提高太陽能光伏電站的運行效率。本文主要分析太陽能光伏設(shè)備的運行維護和管理研究

關(guān)鍵詞：運行維護管理;太陽能;光伏電站

中圖分類號：TM615 文獻標識碼：A

引言

太陽能光伏電站的建設(shè)是時代發(fā)展的必然選擇，同時也是社會不斷進步的題中應有之義，是我國基本國策的基本內(nèi)涵。我國應該大力發(fā)展太陽能光伏設(shè)備的應用，促進太陽能光伏電站運行維護管理水平的提高。

1、太陽能的基本特征及光伏發(fā)電原理

太陽能電池本質(zhì)上是一種半導體器件，是具有光電轉(zhuǎn)化特性的器件，能夠通過光伏發(fā)電的基本單位，將太陽能輻射直接轉(zhuǎn)變成為直流電，直流電在部分工業(yè)使用當中就已經(jīng)能夠直接投入使用。而隨著下一步分解操作，能夠?qū)⒅绷麟娹D(zhuǎn)化為交流電，就能夠更為廣泛的使用太陽能。太陽能電池能夠利用人為技術(shù)在單晶硅當中加入部分導體元素，例如磷或是硼元素，使得材料當中的分子電荷出現(xiàn)永久性的不平衡，那么就會形成區(qū)別于一般材料的半導體材料。而隨著陽光的照射，半導體當中自由電荷移動，這些電荷的自由移動并且逐漸積累，就形成了兩端的電動勢之差，人為讓導體兩端閉合，就會產(chǎn)生穩(wěn)定的電流，這種現(xiàn)象被簡稱光伏效應。就目前來說，太陽能發(fā)電技術(shù)已經(jīng)逐漸被大眾所知曉，然而在實際生產(chǎn)應用當中的使用還是不夠廣泛，當前生產(chǎn)當中最常見的太陽能電池就是單晶硅太陽能電池，這種電池的主要結(jié)構(gòu)是兩層半導體材料，厚度與一般太陽能電池接近，大約為0.25mm。由于兩種不同的半導體材料，形成正、負兩個電荷集中區(qū)域。負區(qū)位于電池的上層，在這一層強迫滲透磷、硼等元素并與硅黏在一起。正區(qū)置于電池表層的下面，正負界面區(qū)域稱為P-N結(jié)。制造電池時P-N結(jié)被賦予了恒定的物理特性。當陽光投射到電池內(nèi)保持松散狀態(tài)的電子時，這些靠近P-N結(jié)的電子將朝電池的表層流動，用金屬線將太陽能電池的正伏級與伏載相連時，在外電路就形成了電流。每個太陽能電池基本單元P-N結(jié)處的電動勢大約為0.5V，此電壓值大小與電池片的尺寸無關(guān)。太陽能電池的輸出電流受自身面積和日照強度的影響，面積較大的電池能夠產(chǎn)生較強的電流。

2、光伏電站運行管理機制中存在的問題

2.1業(yè)主責任不明確，缺少必要的管理措施

在缺少相關(guān)的政策支持下，相關(guān)企業(yè)在業(yè)主不確定的情況下，沒有對業(yè)主的相關(guān)責任進行落實，無法實現(xiàn)業(yè)主的責任問責。運維合同中往往對逆變器內(nèi)部材料的責任不明確，且運維人員往往是綜合性人員，對逆變器的了解認識不夠，無法對突發(fā)問題進行分析處理。導致逆變器出保后運維人員無法對其維修。由于建筑的總承建商不是業(yè)主，只是負責電站的建設(shè)以及為期三年的售后，在日常管理中，只是臨時性的管理以及維護工作，無法建設(shè)完善的管理運行網(wǎng)絡，不能提供有效的管理，同時當?shù)卣膊痪哂须娬镜墓芾頇?quán)力。因此新能源場站以其點多面光的特點需要區(qū)別與火電的運行管理機制，光伏電站總承建商可以設(shè)立項目公司進行區(qū)域化統(tǒng)籌管理，落實各級責任制度，項目公司需配備電氣一次、電氣二次、通訊、光伏、各專業(yè)專項人才?；蛘咝履茉垂緫獙ふ覍I(yè)運維隊伍進行電站維護，通過運維合同中條條細化，對管理責任進行明確。然而目前市面上專業(yè)運維隊伍較少。

2.3光伏電站隊伍質(zhì)量不高

光伏電站雖然需要的運維人員較少，但對運維人員的素質(zhì)要求很高，需要運維人員方方面面全精通，然而目前市場上運維隊伍的素質(zhì)不高，能達到知識面全覆蓋，既懂運行又懂檢修工作的運維少之又少。目前市場上專業(yè)運維隊伍往往對逆變器內(nèi)部故障無法有效的分析及處理。一旦出?；蛘吣孀兤鲝S家倒閉往往陷入束手無策。光伏電站的總承建商負責運維的培訓工作，由于總承建商與電站運維之間的關(guān)系并不明確，因此，在運維的管理上存在不到位。電站運行過程中，缺少有效管理，存在總承建商無法具體考核到運維具體員工的情況，只能對運維合同進行考核。

3、太陽能光伏設(shè)備的運行維護舉措

3.1優(yōu)化設(shè)備技術(shù)文件管理機制

太陽能光伏發(fā)電站中相關(guān)設(shè)備的運行，與技術(shù)文件有直接關(guān)系，技術(shù)人員必須要對其進行優(yōu)化，組建健全的技術(shù)文件數(shù)據(jù)庫，只有充足的數(shù)據(jù)保障，才能夠為技術(shù)人員提供支持，進而確保太陽能光伏設(shè)備的有效運行。

3.2以設(shè)備技術(shù)為基礎(chǔ)完善檔案

太陽能光伏發(fā)電站設(shè)備檔案包括實際運行期間的圖紙與驗收文件等，例如設(shè)備的開關(guān)、指示說明以及運行原理及流程等，維護人員需要對這些資料進行完善，保證設(shè)備能夠良好運行。

3.3組建設(shè)備信息化管理平臺

通過組建計算機管理平臺，可以獲取完善的設(shè)備信息，為所有發(fā)電站提供充足的數(shù)據(jù)支持，建立數(shù)據(jù)庫。設(shè)備運行期間所需要的信息是構(gòu)建數(shù)據(jù)庫核心內(nèi)容，其中主要包括智能監(jiān)控、告警服務、績效分析、數(shù)據(jù)報表。智能監(jiān)控通過對場站及設(shè)備狀態(tài)的監(jiān)控，直觀展示場站系統(tǒng)效率，了解場站發(fā)電情況，對設(shè)備的運行狀態(tài)進行實施監(jiān)控，以便及時發(fā)現(xiàn)異常?？冃Х治隼么髷?shù)據(jù)分析對光伏電站電量損失進行分解，發(fā)掘可挽回的電量損失，如灰塵損失、陰影損失等，對于無法挽回的損失，如電站設(shè)計導致的先天缺陷可知道未來的電站設(shè)計。如某太陽能光伏設(shè)備運行期間出現(xiàn)故障，維護人員登錄該管理平臺，便可以了解到故障設(shè)備之前是否出現(xiàn)過問題，以此為依據(jù)判斷原因，并且制定行之有效的解決對策[4]。

3.4建立設(shè)備運行檔案

太陽能光伏發(fā)電站設(shè)備運行過程中，需要針對每一臺設(shè)備建立完善的檔案，只有如此才能夠?qū)υO(shè)備實時運行狀態(tài)進行分析，了解情況之后制定對應的維護方案。設(shè)備運行維護方案的制定與落實，可以說是設(shè)備管理的核心環(huán)節(jié)，直接關(guān)系到之后電力行業(yè)的發(fā)展。設(shè)備運行時，需要派專業(yè)維護人員對其運行狀態(tài)與數(shù)據(jù)進行記錄，每日的各個時間段組織測量工作，具體包括比較多，例如不同時間段設(shè)備的運行狀態(tài)、故障檢修效果與時間等。其中最需要關(guān)注子方陣電流、電壓、蓄電池室實時溫度、蓄電池充電狀態(tài)下的電流與電壓等的觀測，針對影響太陽能光伏設(shè)備運行比較大的因素，都要將其歸納為檔案重要內(nèi)容。除此之外，電站內(nèi)部的工作人員必須要在設(shè)備出現(xiàn)故障時馬上進行檢測，記錄設(shè)備故障情況，與維修人員展開緊密合作，全面排除故障的同時，也要填寫設(shè)備故障的運行維護記錄，為之后維護工作提供參考。

4、太陽能光伏設(shè)備管理建議

4.1明確設(shè)備管理方案

太陽能光伏設(shè)備本身需要較大的投資，加上所處地理位置比較偏，所以其用戶群體主要處于貧困地區(qū)，加上太陽能光伏設(shè)備剛剛開始普及時，企業(yè)對該項目并沒有給予足夠的重視，導致管理工作難度較大，直接影響到商業(yè)運行。針對這一類項目，做好太陽能光伏設(shè)備管理的同時，需要明確設(shè)備管理方案，一方面企業(yè)要有足夠的經(jīng)濟實力，另一方面則要充分發(fā)揮政府優(yōu)惠政策優(yōu)勢，積極參與到太陽能光伏發(fā)電設(shè)備研發(fā)中來，通過商業(yè)化管理模式實現(xiàn)設(shè)備質(zhì)量的提升以及行業(yè)飛速發(fā)展。

4.2完善設(shè)備運行分析機制

太陽能光伏設(shè)備維護管理人員數(shù)量有限，能夠熟練做好管理工作的人員是目前稀缺人員。所以，企業(yè)必須要培養(yǎng)設(shè)備維護與管理人才，針對現(xiàn)有員工要以提升專業(yè)水平為前提組織培訓活動，此外還可以招聘專業(yè)性強、經(jīng)驗豐富的太陽能光伏設(shè)備維護、管理人才。除此之外，為了能夠?qū)崿F(xiàn)設(shè)備可靠運行，務必要構(gòu)建完善的運行分析機制，由有關(guān)部門及工作人員按照故障情況，組織設(shè)備運行狀況的分析，明確故障原因之后及時改進。通過這一制度一方面可以有效優(yōu)化太陽能光伏設(shè)備項目，另一方面也為之后的相關(guān)工作提供參考，推動太陽能光伏設(shè)備發(fā)展。

結(jié)束語

在能源危機越來越嚴重的時代背景下，如何有效開發(fā)可再生資源成為當今社會的重要發(fā)展問題。太陽能作為一種比較重要的新型能源，在社會中得到了廣泛重視和應用。太陽能光伏電站的建設(shè)是時代發(fā)展的必然選擇。我國應該大力發(fā)展太陽能光伏設(shè)備的應用，促進太陽能光伏電站運行維護管理水平的提高。

參考文獻

[1]高創(chuàng)造.太陽能光伏電站運行維護與管理的探討[J].電子制作，2017（19）：242.

[2]劇晶晶.我國太陽能光伏發(fā)電的可行性研究與展望[J].山東工業(yè)技術(shù)，2017，（14）.

[3]王文軍.太陽能光伏設(shè)備檢驗工作進行的過程中應當注意到的問題[J].城市建設(shè)理論研究（電子版），2017（5）：266