中國儲能網(wǎng)訊：光伏電站全壽命周期管理就是光伏電站從可研到退役的全過程管理，光伏電站的全壽命周期管理劃分為四個(gè)階段(可研階段、設(shè)計(jì)階段、建設(shè)階段、生產(chǎn)運(yùn)營階段)，其管理理念應(yīng)貫穿于這四個(gè)階段。作為應(yīng)用型系統(tǒng)設(shè)施，生產(chǎn)運(yùn)營是光伏電站全壽命周期最長的階段，行業(yè)內(nèi)一般設(shè)計(jì)的電站壽期為25年，四個(gè)階段以生產(chǎn)運(yùn)營為主導(dǎo)與目標(biāo)，圍繞生產(chǎn)運(yùn)營開展管理。本文根據(jù)經(jīng)驗(yàn)從生產(chǎn)運(yùn)營角度將四個(gè)階段的控制要點(diǎn)提出建議。
1. 可研階段
光資源情況是光伏電站投資的首要影響因素，光資源的優(yōu)劣決定了電站的發(fā)電多少，影響光資源的好壞的因素較多，如天文因子(太陽常數(shù)，日地距離，太陽赤緯，太陽高度角，太陽方位角，時(shí)角)、地理因子(緯度，經(jīng)度，海拔高度，地表反射率)、氣象和環(huán)境因子(云，氣溶膠，水汽，臭氧，沙塵等)，各種影響因子情況復(fù)雜，影響大小不易量化，總體規(guī)律為緯度越低，海拔越高，空氣質(zhì)量越好，資源越好。一般前期可研階段選用光資源數(shù)據(jù)庫有NASA數(shù)據(jù)、Meteonorm數(shù)據(jù)、SolarGIS數(shù)據(jù)、3TIER數(shù)據(jù)、選址當(dāng)?shù)貧庀缶謹(jǐn)?shù)據(jù)庫，最常用選用的光資源要素為水平輻射總量、斜面輻射總量、散射輻射總量、年平均日照小時(shí)數(shù)、法向直接輻射輻照度(高倍聚光項(xiàng)目使用)。
廠址位置的選擇決定著施工和運(yùn)營階段工作的便利性，是生產(chǎn)和生活條件的保障，也決定著運(yùn)營成本的高低。廠址位置盡可能選擇距離城市較近、供水供電可靠、交通便利、無礦產(chǎn)壓覆和文物遺址的廠址，廠址位置和場地大小的選取影響著電站建設(shè)規(guī)模、擴(kuò)容的便利性、運(yùn)營階段員工薪酬、備件采購周期、質(zhì)保期供應(yīng)商響應(yīng)速度、保險(xiǎn)理賠響應(yīng)速度、生產(chǎn)和生活配套設(shè)施的配備。
地質(zhì)與地形條件決定組件支架設(shè)計(jì)難度的大小、施工難度、場地平整、土建及支架成本的高低，同時(shí)也決定著運(yùn)營階段組件因遮擋因素產(chǎn)生的效率損失、暴雨或洪水等惡劣自然條件下組件支架沉降的程度、修剪雜草或灌木叢引起的運(yùn)營成本增加、風(fēng)沙引起的組件清洗頻率增多等，在可研階段應(yīng)充分預(yù)估后續(xù)運(yùn)營費(fèi)用，避免在經(jīng)濟(jì)測算時(shí)因未充分預(yù)估運(yùn)營風(fēng)險(xiǎn)導(dǎo)致投資收益不達(dá)目標(biāo)值。
用地屬性除應(yīng)規(guī)避基本農(nóng)田法律紅線以外，應(yīng)對一般農(nóng)田、草地、林地的征占費(fèi)用及補(bǔ)償費(fèi)用進(jìn)行充分測算、對于政府征收的土地使用稅金等逐年交付的費(fèi)用建議劃歸生產(chǎn)運(yùn)營成本，根據(jù)年通貨膨脹系數(shù)進(jìn)行修正計(jì)算后接近實(shí)際費(fèi)用。
電網(wǎng)接入及負(fù)荷消納情況需充分調(diào)研，一般關(guān)注當(dāng)?shù)仉娋W(wǎng)網(wǎng)架結(jié)構(gòu)、電壓等級、變電站變壓器容量、變電站常用負(fù)荷情況、送出距離、預(yù)留間隔、電網(wǎng)電壓和頻率穩(wěn)定性等，這些因素影響著電站建設(shè)規(guī)模和設(shè)備選型、送出線路選型與連接方式、運(yùn)營階段架空送出線路維護(hù)與搶修費(fèi)用、涉網(wǎng)設(shè)備檢修與維護(hù)方式。
融資成本因素是光伏電站投資的關(guān)鍵要素，不同的融資成本和利息償還造成光伏電站收益的差別，影響電站投資測算中IRR(內(nèi)部收益率InternalRateofReturn)和ROE(凈資產(chǎn)收益率RateofReturnonCommonStockholders’Equity)的值，年還貸額應(yīng)計(jì)入運(yùn)營成本。
分布式電站比地面集中式電站情況略微復(fù)雜，除考慮上述關(guān)鍵點(diǎn)之外，還應(yīng)關(guān)注屋頂承重(房屋建設(shè)年份、房屋結(jié)構(gòu)、房屋有效使用面積、屋頂朝向和方位角、傾斜角度、遮蔽物、當(dāng)?shù)仫L(fēng)壓、地形、地貌)、電纜強(qiáng)弱電信號干擾、檢修通道的預(yù)留、隔音(<65dB)、隔熱、防雷、防火、防誤碰設(shè)置、監(jiān)控設(shè)施和技術(shù)改造空間預(yù)留、運(yùn)營維護(hù)的統(tǒng)籌管理、電費(fèi)結(jié)算方式、補(bǔ)貼分配方式、承租屋頂產(chǎn)權(quán)、設(shè)施管理和安全責(zé)任邊界和其他法律風(fēng)險(xiǎn)。
2. 設(shè)計(jì)階段
設(shè)備編碼、文件編碼、備件編碼是實(shí)現(xiàn)多電站管理和全壽命周期的必要元素，三套編碼體系的建設(shè)決定著電站運(yùn)營能否實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化和規(guī)范化管理，設(shè)備編碼和文件編碼應(yīng)在設(shè)計(jì)階段確定，備件編碼可在運(yùn)營階段補(bǔ)充完善。目前常用的設(shè)備編碼采用《GB/T50549-2010電廠標(biāo)識系統(tǒng)編碼標(biāo)準(zhǔn)》，文件編碼和備件編碼規(guī)則根據(jù)企業(yè)持有電站規(guī)模采用統(tǒng)一編碼形式。
光伏區(qū)和升壓站的布置決定著電站的投資成本和發(fā)電量，為節(jié)約電纜一般升壓站設(shè)置在整個(gè)光伏陣列的中間位置，升壓站設(shè)計(jì)應(yīng)選用地勢較高的地方在暴雨洪水等惡劣天氣下保證無倒灌風(fēng)險(xiǎn)，陣列設(shè)計(jì)保證無遮擋且應(yīng)考慮預(yù)留巡檢通道，組串之間連接橋架設(shè)計(jì)應(yīng)考慮預(yù)留組件清洗通道方便車輛出入，陣列整體設(shè)計(jì)應(yīng)考慮防PID效應(yīng)避免長期運(yùn)行應(yīng)組件加速衰減引起的超預(yù)期發(fā)電量損失，逆變器選型應(yīng)穩(wěn)定可靠考重點(diǎn)慮應(yīng)散熱不充分引起的模塊損壞和電量損失，可調(diào)支架設(shè)計(jì)應(yīng)給運(yùn)營方提交支架調(diào)節(jié)時(shí)間和角度設(shè)計(jì)說明。
生產(chǎn)區(qū)域的設(shè)計(jì)應(yīng)考慮后續(xù)操作和維修的便利性，隔離刀閘和接地刀閘設(shè)計(jì)考慮運(yùn)維期間防止誤操作，生產(chǎn)區(qū)域和生活區(qū)域應(yīng)分開設(shè)計(jì)且應(yīng)實(shí)體隔離，生產(chǎn)設(shè)施選型應(yīng)考慮使用市場上標(biāo)準(zhǔn)器件便于運(yùn)營階段備品備件的采購及更換，開關(guān)柜設(shè)計(jì)應(yīng)具備“五防”功能并配備電子五防鎖，廠用變壓器的選型應(yīng)合理可靠并出具常用負(fù)荷測算書運(yùn)營階段根據(jù)測算數(shù)估算廠用電量，建議所有電站配備故障錄波便于設(shè)備故障時(shí)及時(shí)精準(zhǔn)分析，通訊保護(hù)設(shè)計(jì)應(yīng)結(jié)合當(dāng)?shù)仉娋W(wǎng)情況選擇合適的保護(hù)匹配并在電站調(diào)試前提供保護(hù)定值單，二次屏柜設(shè)計(jì)應(yīng)預(yù)留適當(dāng)屏柜位置以滿足電網(wǎng)新增要求和生產(chǎn)監(jiān)控分析系統(tǒng)配備等技術(shù)改造項(xiàng)目需要，應(yīng)根據(jù)電站規(guī)模設(shè)置工具間和備品備件庫以滿足運(yùn)營維護(hù)需求，建議廠房單體設(shè)計(jì)<3000m3不配備水消防系統(tǒng)便于運(yùn)營階段的消防設(shè)施維護(hù)，特殊氣候條件地區(qū)的生產(chǎn)設(shè)計(jì)應(yīng)滿足當(dāng)?shù)靥厥庑?如變壓器油的選型、防凍潤滑油脂的選用、支架防強(qiáng)風(fēng)設(shè)計(jì)、通風(fēng)采暖的選用、墻體保溫的設(shè)計(jì)、屋面防水設(shè)計(jì)等)，分布式電站特別要關(guān)注防火設(shè)計(jì)。
生活區(qū)設(shè)計(jì)應(yīng)滿足運(yùn)維人員生活需求，根據(jù)電站規(guī)模配備生產(chǎn)人員數(shù)量，員工宿舍設(shè)計(jì)應(yīng)盡量朝南，根據(jù)電站選取的地理?xiàng)l件合理選取生活用水方式，照明回路和動力回路應(yīng)分開設(shè)計(jì)，根據(jù)不同地區(qū)選用合理的節(jié)能采暖方式盡可能減少廠用電量，居住場所外墻厚度和保溫設(shè)計(jì)應(yīng)結(jié)合當(dāng)?shù)刈匀粴夂驐l件選取，建議公司標(biāo)準(zhǔn)化生活區(qū)域設(shè)計(jì)以規(guī)范員工生活管理。
3. 建設(shè)階段
施工前應(yīng)做好施工組織設(shè)計(jì)、施工方案和施工進(jìn)度計(jì)劃，設(shè)備采購應(yīng)選擇長久而且值得信賴的品牌以保證運(yùn)營階段設(shè)備外委維修和零部件的采購渠道不中斷，設(shè)備供貨商應(yīng)提供詳細(xì)的設(shè)備說明和圖紙便于運(yùn)營階段設(shè)備的維護(hù)和更換(如有條件可在招標(biāo)是規(guī)定設(shè)備說明書的編碼、格式、內(nèi)容等，便于運(yùn)營階段運(yùn)維規(guī)程的編寫和資料管理與選用)，電站竣工應(yīng)設(shè)置合理的質(zhì)保期以滿足電站全投資測算和達(dá)到經(jīng)濟(jì)效益的最大化。
建設(shè)過程應(yīng)做好工程“六大控制”(安全、質(zhì)量、進(jìn)度、成本、環(huán)境和文明施工控制)，應(yīng)按照施工圖紙、方案和規(guī)范進(jìn)行施工。為保證電站投運(yùn)后因安裝缺陷造成的大型技改項(xiàng)目不發(fā)生，運(yùn)維人員應(yīng)介入建設(shè)階段跟蹤安裝情況，主要從生產(chǎn)運(yùn)維的角度出發(fā)關(guān)注影響后續(xù)設(shè)備操作、檢修、設(shè)備運(yùn)行穩(wěn)定性等問題，尤其要關(guān)注隱蔽工程(直埋電纜敷設(shè)、土建結(jié)構(gòu)、接地網(wǎng)等)，發(fā)現(xiàn)問題應(yīng)及時(shí)反饋工程總包方和監(jiān)理方督促整改。調(diào)試階段需根據(jù)調(diào)試計(jì)劃及時(shí)到現(xiàn)場跟蹤學(xué)習(xí)以熟悉電站系統(tǒng)布置、設(shè)備操作方法、設(shè)備性能與參數(shù)設(shè)置，注意現(xiàn)場圖紙資料和原始記錄的收集和整理和工程轉(zhuǎn)生產(chǎn)備件的跟蹤和保護(hù)，配合工程人員電站首次并網(wǎng)的發(fā)令與操作。
運(yùn)維人員介入建設(shè)階段還有一項(xiàng)重要工作就是完成生產(chǎn)準(zhǔn)備工作，主要工作有：生產(chǎn)運(yùn)行規(guī)程和檢修規(guī)程的編制;生產(chǎn)技術(shù)程序的編制(如預(yù)防性檢修規(guī)程和技術(shù)監(jiān)督試驗(yàn)規(guī)程與周期、事故處理應(yīng)急預(yù)案、工具清單與檢定周期、最低庫存?zhèn)浼鍐蔚?;生產(chǎn)系列套表格的制作(工作票、操作票、運(yùn)行日志、交接班表格、設(shè)備臺賬、工具臺賬、備件臺賬、培訓(xùn)記錄本等);上墻制度的制作和懸掛;安全標(biāo)示標(biāo)牌的制作;常用工具的準(zhǔn)備與計(jì)量工具檢定;生產(chǎn)人員培訓(xùn)與取證(高壓進(jìn)網(wǎng)作業(yè)許可證和調(diào)度證)。
4. 生產(chǎn)運(yùn)營階段
生產(chǎn)運(yùn)營階段指電站首次并網(wǎng)至電站退役的全過程，即生產(chǎn)運(yùn)維人員接管并有權(quán)操作電站設(shè)備的時(shí)間段。電站進(jìn)入生產(chǎn)運(yùn)營的第一個(gè)階段是工程項(xiàng)目轉(zhuǎn)生產(chǎn)驗(yàn)收，此驗(yàn)收意味著電站所有設(shè)備設(shè)施交由生產(chǎn)方管轄，由于施工方與業(yè)主方考慮問題角度不同一般都會產(chǎn)生一定分歧，首次并網(wǎng)后遺留尾工項(xiàng)的處理是分歧最大，也是矛盾的集中點(diǎn)，遺留尾工項(xiàng)一般分為一類缺陷和二類缺陷，一類缺陷指影響系統(tǒng)運(yùn)行、可能造成人身傷害或者上級機(jī)構(gòu)(電網(wǎng)、安監(jiān)局等單位)要求整改的缺陷，主要特征是安全隱患和造成發(fā)電量的損失;剩余缺陷統(tǒng)歸為二類缺陷。電站并網(wǎng)后運(yùn)營責(zé)任移交至業(yè)主方，施工方處理缺陷需按業(yè)主方管理規(guī)定辦理工作票，不得無票作業(yè)。施工方有按照國家標(biāo)準(zhǔn)、合同文件、技術(shù)規(guī)范和設(shè)計(jì)文件嚴(yán)格保證電站施工質(zhì)量的義務(wù)，也必須承擔(dān)消除缺陷的責(zé)任，一類缺陷必須由施工方整改，二類缺陷消除可以由施工方和業(yè)主方協(xié)商解決，當(dāng)產(chǎn)生分歧時(shí)一般處理方式：施工方可委托業(yè)主方處理，業(yè)主根據(jù)缺陷的處理難度評估費(fèi)用后處理，費(fèi)用由施工方承擔(dān)。公司規(guī)模較大、持有電站較多時(shí)可考慮利用移交接產(chǎn)信息系統(tǒng)進(jìn)行缺陷的統(tǒng)計(jì)、跟蹤和關(guān)閉流程管理。
生產(chǎn)運(yùn)營階段是光伏電站全壽命周期管理最重要的時(shí)期，電站管理需實(shí)現(xiàn)制度化、流程化和信息化，可將公司管理理念和管理具體方法融入信息系統(tǒng)完成對電站管理，設(shè)備編碼、文件編碼和備件編碼需統(tǒng)一歸納到信息系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)管理，一般光伏發(fā)電企業(yè)使用的信息管理系統(tǒng)分為三類：ERP系統(tǒng)、MIS或CIS系統(tǒng)、電站監(jiān)控與分析系統(tǒng)。ERP系統(tǒng)為企業(yè)經(jīng)營的主要管理系統(tǒng)，它實(shí)現(xiàn)企業(yè)的人、財(cái)、物的管理，如人員工資發(fā)放、財(cái)務(wù)結(jié)算、物料采購等。MIS或CIS系統(tǒng)在電力企業(yè)應(yīng)用廣泛，它根據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)和電力行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)，所有邏輯設(shè)計(jì)需遵循電力行業(yè)安全標(biāo)準(zhǔn)和管理標(biāo)準(zhǔn)，主要用于電力從業(yè)人員安全行為規(guī)范的管理，如運(yùn)行日志、工作票、操作票、作業(yè)指導(dǎo)書等。電站監(jiān)控與分析系統(tǒng)主要實(shí)現(xiàn)輔助電站運(yùn)維人員進(jìn)行電量統(tǒng)計(jì)、故障預(yù)警與診斷、效率分析、老化研究等，幫助公司管理人員實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控、技術(shù)支持、經(jīng)營情況統(tǒng)計(jì)與分析、對標(biāo)管理等。
設(shè)備故障是電站非計(jì)劃電量損失的根本原因，為有效管理設(shè)備故障可對設(shè)備管理等級進(jìn)行劃分，將重要敏感設(shè)備和重要敏感部件識別，巡檢和預(yù)防性檢修時(shí)加強(qiáng)對重要敏感設(shè)備和敏感部件的跟蹤、評估與管理;優(yōu)秀的備件管理有助于電站設(shè)備故障時(shí)的快速響應(yīng)與處理，多電站情況下備件種類繁多、信息量大，需借助信息系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)規(guī)范化管理，在適當(dāng)?shù)膮^(qū)域設(shè)立戰(zhàn)略備件庫，建立多電站備件聯(lián)調(diào)機(jī)制;與電站就近的有資質(zhì)單位簽訂維修外包協(xié)議，在復(fù)雜故障處理時(shí)給予支持，有助于減少電量損失;采用功能靈敏且完備的電站監(jiān)控與分析系統(tǒng)有助于電站人員及時(shí)發(fā)現(xiàn)故障，通過系統(tǒng)對已發(fā)生故障進(jìn)行多電站經(jīng)驗(yàn)反饋并及時(shí)對他站排查類似故障隱患可有效降低公司整體設(shè)備故障率;對電站設(shè)施進(jìn)行老化跟蹤管理并確定合理的預(yù)防性檢修或技術(shù)改造計(jì)劃可減少因電站設(shè)施老化引起的安全風(fēng)險(xiǎn)和電量損失;建設(shè)合理可行的企業(yè)培訓(xùn)體系加強(qiáng)對運(yùn)維人員的培訓(xùn)可提高消缺效率;對于多發(fā)故障因在本站內(nèi)編制糾正性檢修程序可縮短人均檢修時(shí)間;建立標(biāo)準(zhǔn)工時(shí)管理機(jī)制，對縮短消缺時(shí)間和提升消缺質(zhì)量具有重要意義，而且可通過標(biāo)準(zhǔn)工時(shí)對故障損失電量和故障消缺成本進(jìn)行分析管理，有利于運(yùn)維成本控制。
效率提升是電站全壽命周期研究的重要方向，效率提升方法的研究只有在運(yùn)營階段通過大量實(shí)踐分析獲得，不斷地鉆研效率提升方法，促使企業(yè)優(yōu)化技術(shù)方案和管理方法進(jìn)而提升經(jīng)營業(yè)績。效率提升分兩個(gè)方面，運(yùn)維人員工作效率提升和電站設(shè)備發(fā)電能力提升，運(yùn)維人員是影響光伏效率提升的根本因素，優(yōu)秀的運(yùn)維團(tuán)隊(duì)可以有效提升電站運(yùn)營能力和發(fā)電水平，據(jù)統(tǒng)計(jì)，事故和故障的發(fā)生由于人因失誤而導(dǎo)致的占比約90%，有效避免人因失誤可降低電站運(yùn)維安全風(fēng)險(xiǎn)和故障率，有效降低人因失誤的方法主要有：加強(qiáng)企業(yè)文化建設(shè)，加強(qiáng)安全管理提升運(yùn)維人員安全意識，健全組織管理機(jī)制，完善經(jīng)驗(yàn)反饋和溝通機(jī)制，加強(qiáng)人員培訓(xùn)，改善作業(yè)環(huán)境規(guī)范作業(yè)流程。電站設(shè)備發(fā)電能力提升主要考慮以下幾方面：及時(shí)清洗組件減少灰塵遮擋、組件溫度升高引起的效率下降、由于組件衰減或隱裂引起的組串失配、逆變器采用多路MPPT跟蹤提升效率、采用跟蹤或可調(diào)支架、合理串接光伏組件、變壓器合理選型減少功率損耗，加強(qiáng)設(shè)備管理降低故障率，根據(jù)設(shè)備老化周期合理更換部件。
光伏電站退役應(yīng)符合重點(diǎn)考慮環(huán)保要求，電站設(shè)施應(yīng)分類處置，廢舊組件應(yīng)找有資質(zhì)的企業(yè)回收利用，根據(jù)運(yùn)行周期將電氣設(shè)備折舊處理，部分可用部件應(yīng)解體拆除后重新利用，折舊收入計(jì)入光伏電站全投資收益。
