海外光伏電站運營管理問題及優(yōu)化策略探討
——以南澳65MW 項目為例

◎文/羅燕

一、引言

由于光伏電站前期投入成本較高， 為了獲得比較合理的IRR（內(nèi)部收益率），保障電費收入的穩(wěn)定性，海外電站一般設在運營風險較低、經(jīng)濟環(huán)境比較成熟的國家。 澳大利亞是一個經(jīng)濟高度發(fā)達的國家， 光照資源排名世界第一，80%以上的地面光照強度超過2000 千瓦/平方/小時，太陽能發(fā)電市場潛力巨大。 澳洲項目雖然擁有優(yōu)越的自然資源基礎和完善的政策支持， 但其運營中遇到的問題也是海外電站運營過程中普遍存在的情況。 南澳65MW 太陽項目由10 個電站構成，于2018—2021 年陸續(xù)并網(wǎng)，分布在南澳洲皮里港、卡迪納、南丘、奧古斯塔港、邁珀隆加5 個城市。 本文深入分析當前海外光伏電站運維管理存在的問題， 并探討相關技術和管理手段的優(yōu)化策略，旨在提高光伏電站運營管理水平，促進可再生能源可持續(xù)發(fā)展。

二、海外光伏電站運營管理存在的問題

（一）電網(wǎng)不穩(wěn)定及缺乏全面監(jiān)測和診斷技術

第一，電網(wǎng)不穩(wěn)定，產(chǎn)生額外費用。 由于南澳發(fā)電量供需不匹配，會出現(xiàn)極端情況，2016 年曾出現(xiàn)大規(guī)模斷電（電網(wǎng)為了保護設備而不得不斷電）， 阿德萊德由于大面積斷電造成整個城市從下午到晚上都處于癱瘓狀態(tài)。 后來有調(diào)頻的需要，產(chǎn)生了澳洲能源監(jiān)管局，進行電量調(diào)頻服務（FCAS）。如果電網(wǎng)越不穩(wěn)定，調(diào)頻頻率越高，F(xiàn)CAS 需求越高，F(xiàn)CAS 單價就會越高， 有時甚至達到普通電價標準。 第二，負電價全年時長占比較高。 南澳本州的風能發(fā)電站及屋頂光伏（一般規(guī)模較小、不受澳洲電力市場監(jiān)管局監(jiān)控）裝機量幅增較大，導致供過于求。 第三，光伏電站的故障診斷能力有限。 光伏電站出現(xiàn)故障時，遠程監(jiān)管系統(tǒng)通?？梢枣i定一定區(qū)域， 但具體故障診斷還要依靠人工經(jīng)驗和規(guī)則推理，缺乏針對性和科學性，無法及時準確定位并排除故障，從而影響光伏電站正常發(fā)電。

（二）維護成本高

第一，設備數(shù)量龐大。 光伏電站由光伏組件、逆變器、變壓器、支架等眾多設備組成，維護人員需要對每個設備進行檢查和維護，費用相對較高。 第二，設備維護頻次高。光伏電站設備需要在戶外長時間運行，容易受氣候變化、環(huán)境條件等因素影響，設備容易損壞，維護頻次高，造成維護成本增加。 第三，設備維護難度大。 光伏電站設備大多安裝在高處或需要特殊操作才能檢查和維護， 需要專業(yè)人員進行操作，而南澳人力成本較高。 第四，設備維修和更換費用高。 一旦設備發(fā)生故障，維修費用相對較高，特別是一些大型設備的維修費用更是驚人。 第五，系統(tǒng)性維護成本高。 光伏電站設備需要進行定期檢查和維護，而這些工作往往需要由專業(yè)維護公司承擔， 增加了系統(tǒng)性維護成本。

（三）風險控制不足

第一，缺乏有效的風險評估機制。 在光伏電站建設初期缺乏對潛在風險系統(tǒng)性的評估和分析，也沒有建立健全的應急預案，一旦發(fā)生突發(fā)情況，可能導致嚴重后果。如南澳其中一個6MW 項目因變壓器發(fā)生故障，導致當月產(chǎn)生1/3 左右的發(fā)電量損失，EPC（工程總承包）方反饋零件采購需要8 周左右。第二，缺乏完善的維護計劃。光伏電站中的設備需要進行定期維護和檢修， 以保證其正常運轉(zhuǎn)，延長使用壽命。但是，很多光伏電站缺乏完善的維護計劃，導致設備維護和檢修工作無法有條不紊地進行，從而增加了設備故障風險。第三，缺乏專業(yè)的維護團隊。光伏電站中的設備需要專業(yè)的團隊進行維修和維護，對于規(guī)模不大的海外光伏電站通常是外包給第三方運維團隊，導致設備故障得不到及時處理，進一步加大了風險。第四，缺乏外幣現(xiàn)金管理機制。由于海外光伏電站的電費收入通常采用當?shù)貛欧N結算， 由于其與投資貨幣人民幣存在一定的匯率波動，對項目投資回報產(chǎn)生一定的影響，因此存在匯兌風險。

（四）缺乏創(chuàng)新性管理理念

第一，缺乏前瞻性管理思維。 光伏電站運維管理的特點是需要長期穩(wěn)定運行， 但在缺乏前瞻性管理思維的情況下， 運維管理工作難以及時適應市場變化和技術發(fā)展趨勢，導致光伏電站的運行效率和經(jīng)濟效益較低。 第二，缺乏數(shù)據(jù)化運維管理手段。 光伏電站運維管理過程中需要處理大量數(shù)據(jù)， 例如電站發(fā)電量與光照情況的對應關系、設備運行狀態(tài)、故障信息等。 但是，由于缺乏數(shù)據(jù)化運維管理手段，運維人員難以準確分析和處理這些數(shù)據(jù)，也無法充分利用這些數(shù)據(jù)來指導運維工作的開展。 第三，缺乏創(chuàng)新的管理方式。 傳統(tǒng)的運維管理方式無法滿足光伏電站運行的需求，例如，南澳負電價等一系列新情況的發(fā)生，需要探索新的運維管理方式和技術，以提高光伏電站的運行效率和經(jīng)濟效益。

三、海外光伏電站管理優(yōu)化策略

（一）結構設計優(yōu)化

在光伏電站設計階段， 要通過科學的結構設計和優(yōu)化，合理布局電站光伏電池板，優(yōu)化電路設計、電源管理，使光伏電池板的安裝角度適宜， 能夠最大限度地吸收太陽能，提高發(fā)電效率。 同時，采用合理的結構設計，減少光伏電站的維護和管理成本，提高電站的經(jīng)濟效益。

（二）運營管理優(yōu)化

第一，建立完善的監(jiān)測系統(tǒng)，實現(xiàn)對電站運行狀態(tài)的全面監(jiān)測和診斷，及時發(fā)現(xiàn)電站運行中的問題，提高問題處理效率，減少維護成本。 南澳由于負電價一年出現(xiàn)周期較長，因此該項目安裝了遠程監(jiān)控系統(tǒng)，當電價低于負的綠證補貼電價時則自動斷電， 停止發(fā)電可減少負電價造成的損失。 此外，可以通過監(jiān)測數(shù)據(jù)的分析和處理，優(yōu)化電站運行參數(shù)，進一步提高電站的發(fā)電效率。 第二，采用智能化技術，對電站運行過程進行智能化管理。 例如，針對于南澳負電價情況， 通過一套搭建在儲能系統(tǒng)平臺的EMS 軟件，可以在電腦設定的電價范圍內(nèi)進行充放電，例如負電價區(qū)域?qū)嵤┏潆?，電池在電網(wǎng)充電具有一定收益，可進一步提升項目回報率。 第三， 采用外幣電費現(xiàn)金管理。 首先，在一些國家，私營企業(yè)可以通過“非招標提案”方式， 即私營開發(fā)商直接向政府提交開發(fā)特定基礎設施項目的提案， 其中包含開發(fā)商傾向的收款幣種和支付機制。 如若開發(fā)商能以“非招標提案”的方式發(fā)起項目，則通常有機會和當?shù)卣吞卦S協(xié)議進行談判， 可要求當?shù)卣闹Ц稁欧N中有一定比例的美元， 亦或要求支付條款做到“美元計價、本地幣支付”，以便穿透匯率風險，實現(xiàn)規(guī)避匯率風險的目標。 其次，自然對沖（Natural hedge）是一種風險管理策略， 即通過收支幣種頭寸和期限的匹配對資金進行管理。 例如， 借入美元和本地幣雙幣種貸款， 建設期美元貸款用于支付項目建設成本中的美元部分，如光伏組建和逆變器的采購款，而運營期可以通過簽署以本地幣計價的分包協(xié)議和供貨協(xié)議來實現(xiàn)項目收款幣種和支出幣種的匹配， 減少項目發(fā)起人承擔的匯率風險的敞口和存續(xù)期。 最后，在項目公司層面，對于匯率風險敞口凈額，融資行通常要求項目公司購買匯率遠期、掉期、期權，以便把匯率風險鎖定在一定的范圍內(nèi)。 第四，綠證交易價格的管理。 澳洲電價除了市場電價以外還有綠證補貼（1 張綠證/MWh），根據(jù)電站每月的發(fā)電量來注冊、獲得綠證，但是綠證價格是波動的，從2017 年的90 澳幣到2020 年的30 澳幣，再到2023 年的50 澳幣。 南澳用電量大戶、零售商或者是礦業(yè)公司，如果不購買相應數(shù)量的綠證，政府將對其進行罰款。 因此，南澳項目運營者在留意到合適的綠證價格時， 通過擁有較多上述客戶資源的中介捆綁打包出售5000 張或以上的綠證 （出售5000 張或更多綠證單價更高）。 若價格偏低，運營者會先持有綠證并觀察價格，等待價格合適時再出售。

（三）設備維護優(yōu)化

第一，制訂科學合理的維護計劃。 制訂科學合理的維護計劃是設備維護的基礎，要根據(jù)設備的使用壽命、環(huán)境條件和實際使用情況等制訂詳細的維護計劃， 并嚴格按照計劃進行維護，確保設備正常運行，延長壽命。 第二，設備在質(zhì)保期內(nèi)發(fā)生故障。 65MW 北面的項目由于無功補償設備故障導致并網(wǎng)前期僅有80%發(fā)電， 目前高壓柜及環(huán)網(wǎng)柜故障導致區(qū)域電網(wǎng)發(fā)生故障。 針對這類設備由EPC 采購、 尚在質(zhì)保期內(nèi)的故障或EPC 作為第三方運維期間內(nèi)發(fā)生的故障引發(fā)的停電， 首先敦促EPC 盡快排除故障恢復正常發(fā)電， 同時可以根據(jù)EPC 合同約定的并網(wǎng)后兩年的PR（效能比）值來向EPC 追討賠償款。 第三，設備在質(zhì)保期外發(fā)生故障。 例如，卡迪納及奧古斯塔港項目均有變壓器漏油等情況， 應盡快尋找合適分包商進行檢查維修。 引入第三方維護服務可以有效降低設備維護成本，提高維護效率和質(zhì)量。 同時，第三方維護服務機構通常具有更專業(yè)的技術和設備， 能夠?qū)﹄娬驹O備進行更全面、更專業(yè)的維護。

（四）運維管理流程優(yōu)化

第一，優(yōu)化維護計劃。 運維管理流程的第一步是制訂維護計劃，光伏電站的維護計劃需要考慮日常巡檢、定期保養(yǎng)、設備更換等方面以及季節(jié)、氣候等因素的影響。 在制訂計劃時應合理分配資源， 根據(jù)設備的實際情況和維護需求制訂時間表和計劃內(nèi)容。 第二， 優(yōu)化故障處理流程。 應建立科學的故障報修機制， 及時響應故障報修請求，并通過技術手段對故障進行診斷和分析，快速、精準地采取處理措施。 使用最新的設備，例如，采用具有熱成像攝像頭的無人機，快速檢測太陽能組件的工作狀態(tài)，實現(xiàn)更高效地處理。 第三，優(yōu)化維護記錄管理。 可采用先進的信息化手段，建立科學的維護記錄管理系統(tǒng)，對維護記錄進行分類、歸檔和分析，為后續(xù)的維護工作提供有力的支持和依據(jù)。 第四，優(yōu)化保障措施。 應根據(jù)光伏電站實際情況制訂科學的備件庫存計劃和備用設備配置方案，保證備件庫存和備用設備及時更新和完善。 同時，加強對備用電源的監(jiān)測和維護，確保備用電源始終處于良好狀態(tài)。第五，加強風險控制。 通過制訂相應的應急預案，加強設備故障的預防和排查，建立完善的監(jiān)測和預警機制，提高光伏電站的抗風險能力和可靠性。 第六，加強人才培養(yǎng)和管理。 應建立完善的人才培養(yǎng)機制，加強對人才的培養(yǎng)和引進，制訂科學的職業(yè)發(fā)展計劃和薪酬激勵機制，提高技術人員的積極性和創(chuàng)造性。

四、結語

總而言之，由于光伏電站的特殊性和復雜性，實際運維管理工作仍然存在著一定的挑戰(zhàn)和困難， 因此需要進一步加強研究和探索， 尋求更加科學和先進的運維管理方法，以推動海外光伏電站運維管理不斷創(chuàng)新和發(fā)展。