某公司采用的智能運維系統
當前運維主要功能
根據相關數據顯示,2015年全球光伏市場新增裝機容量達到53GW,累計光伏容量超過230GW,其中中國新增裝機量為15.13GW,同比增長42.7%,累計裝機43.18GW,連續三年成為************大光伏應用市場,2016年上半年新增裝機大約20GW,增長趨勢明顯。
持續增長的光伏裝機背后是龐大的光伏電站運維市場,此前中國可再生能源學會做了一個測算,以裝機容量50GW進行計算,運維成本按0.08元/瓦/年(初投資的1%),每年光伏運維費用將達到40億元,其中商業化的運維市場規模占50%,展示出巨大的發展空間。
隨著行業對運維市場的逐漸重視,各企業紛紛瞄準這一潛力市場,一系列智能化、大數據等運維概念及解決方案相繼登場,推動了整個運維市場的發展。
羅馬非一日建成,如今電站運維的熱捧也不是一時興起,尤其在中國,近年來運維的問題變得越來越突出。經過幾年的大規模發展,在國內建設一座光伏電站已經不是一件難事,但要保證其建成后的正常運行及收益卻不是人人可以做到。
造成上述問題的原因有多種,從宏觀層面看,限電、補貼拖欠與融資難是如今國內電站開發商面臨的三大“攔路虎”。據統計,2015年我國西北地區棄光率達17.8%,其中,甘肅棄光問題突出,超過30%,新疆的棄光率也達到22%。
雖然2016年國家能源局綜合司發布了《國家能源局綜合司關于調查落實光伏發電相關建設條件的通知》,作出落實基地電力送出和消納條件并作出全額消納的承諾(建成后棄光率不超過5%),但通知指定目標為已申報光伏領跑技術基地的有關省(區、市)發展改革委(能源局)會同基地所在地。對于廣闊西北部地區而言,政策的下達實施顯然受益有限。
再看補貼拖欠問題,據了解受可再生能源附加費不足、補貼發放的程序及周期冗長等影響,大部分光伏公司均受到拖欠困擾,光伏億家智庫數據顯示,2016年實際所需補貼金額將超過900億元(增量),缺口達300億,而2013年-2015年待進入補貼項目的歷史虧空超300億元(存量),累計缺口達600億元,如果未來不上調可再生能源電價附加費,此后每年新增的缺口規模還將擴大。
融資難、融資貴也制約著我國光伏產業的發展,國內融資成本較高,多數企業融資成本在8%左右,部分甚至高達10%。
除了宏觀方面的問題,光伏電站本身也存在問題,由于電站建設初期設計不合理、建設期施工不規范、建設后期驗收不到位、電站設備參差不齊等問題導致電站后期的運維困難重重,電站發電量達不到設計水平,電站存在安全隱患,電站壽命低于預期,電站運行數據存在不穩定和不準確性等問題,這些都使得先進專業的運維變得越來越重要。
然而,先進專業的電站運維并不是傳統意義上普通的運維工作,中國可再生能源學會秘書長吳達成認為,全面的運維解決方案不僅應注重電站異常情況的排查、定期巡檢、保證光伏電站的正常運行、減少因電站異常影響發電量,同時還將更注重資產管理,未來光伏電站的運維工作將兼顧運營、維護和資產管理。
據了解,目前光伏電站運維的功能通常包括定期檢修、異常排查、組件清洗、數據采集、遠程監控、電費結算、補貼申請等(如圖1),涉足這塊業務的公司來自不同的領域,其中有軟硬件設備供應商如華為,第三方大數據分析和資產管理平臺阿波羅光伏云,以及Meteocontrol、TMEIC、木聯能、暉保智能等;各大主流光伏公司及電站開發商都在尋找智能運維的軟件平臺,要么自己開發要么與人合作,如First Solar、juwi、Solarcity、南瑞、愛康科技等。每家公司擁有自己的定位,比如遠景能源定位為第三方大數據分析+風險評級,木聯能定位為方陣監控+生產運行管理+電站運維,Meteocontrol定位為遠程監控運維+數據托管類。
其中,遠景優勢在于第三方獨立身份,延續風電領域的積累,擁有強大的大數據分析能力,依托大數據計量模型,幫助開發商、投資商實現電站全生命周期數據管理,包括數據的穩定采集、安全存儲、嚴格審計、準確分析以及深度挖掘,以大數據驅動光伏電站資產的精細管理,讓電站資產保值增值。
木聯能優勢在于進入并開發電站運維領域最早的服務商及軟件開發商之一,項目接入量大,電站運維經驗豐富,側重于集中式地面電站。
據PV-Tech調研,越來越多的電站項目接入智能光伏系統,這些項目持有企業包括國電投、聯合光伏、順風光電、晶澳、中利騰輝、山晟新能源、愛康集團、綠巨人、黃河上游水電、浙江同景新能源、珠海興業、京運通科技、內蒙古慶華集團、天合光能、晶科能源、特變電工、國電、中廣核、大唐、中民投、上汽、中節能、SPI、中國電建、十一科技、華北高速集團、英利、江蘇曠達、天華陽光等。
光伏電站裝機容量的累計增長,加之電站業主對電站運維管理的重視程度與日俱增,使得電站的后期運營管理成為一個巨大的市場蛋糕。與此同時,隨著各家運維公司技術及專業度的不斷完善,各目標客戶對電站運維有了更多的要求。
在吳達成看來,電站運維將逐漸成熟,朝著四個方向發展,首先運維將更加智能化,表現為擁有完善的光伏電站遠程監控、無人機+紅外異常排查、光伏組件智能清洗機器人、智能電表等數據采集裝置、環境氣象數據檢測設備、手機APP實時查看。
其次運維將趨于專業化,主要表現在兩個方面,第一為大數據,通過光伏電站多種設備的物聯網及數據采集,將會形成大量的電站數據信息,通過對有效數據的分析,其結論可以指導后面的運維使其更加專業化。
第二人工智能VR教學,人工智能一些底層技術已經相對成熟,如圖像識別、語音識別等,通過人工智能+大數據,利用VR教學將會在很低的成本下使運維人員提高自己的運維能力及操作安全性,使運維更專業。
第三個趨勢是運維社會化。據了解,出于對第三方運維公司能力的質疑以及擔心自身電站數據外泄等原因,現在很多電站業主不愿將自己的電站交給第三方運維機構進行運維管理,而是自建一支運維隊伍負責自己電站的運維管理工作,這是目前光伏運維市場發展的壁壘。
盡管如此,一些有遠見的公司已經開始了電站數據公開化的操作,通過專業的第三方專業公司對電站進行運維,獲得******收益,同時可以通過公開的數據證實電站資產的價值,有利于電站交易,增加潛在收益。而自建運維隊伍的資金還可以投放到收益更高的項目中去,因此,運維社會化將成為未來光伏電站運維的趨勢。
他們關注能源互聯網,隨著能源互聯網的全球化,運維業務的大數據專業化,未來光伏運維還將走向國際化,進行跨國家跨區域的電站運維。
除此外,專業的運維公司可以就光伏電站限電或避免光伏電站限電給業主提供方案,對電站融資及電站證券化提供建議等,這些都是將電站運維從簡單的“運行維護”提升到“資產管理”的價值體現與挖掘。
據了解,目前有不少專業的公司已經走在了前列,如華為、遠景能源等。今年5月遠景能源旗下阿波羅風險評級產品—阿波羅評級™分別與江蘇銀行、無錫金控、平安產險、珠江金融租賃等多家國內領先的金融機構簽訂了戰略合作協議,并發布了阿波羅電站運維管理產品Apollo OM™、阿波羅氣象™解決方案、阿波羅氣象輻照數據精準優化以及光伏電站系統效率(PR)矯正算法等創新產品和技術。
對此,遠景能源光伏業務總經理孫捷表示,大數據驅動的資產管理是大勢所趨,阿波羅光伏云™運用大數據及云平臺實現電站的智能監控;通過神經網絡算法準確計算電站指標,進行電站及設備能效評估及健康度體檢,并進行電站發電量損失分析;通過數據分析進行故障智能預警,數字化管理人員、物料、工單及設備臺賬,實現數字化運維管理,極大降低了光伏運維和資產管理難度。阿波羅評級™作為國內首個針對光伏電站的風險評級產品,將通過阿波羅光伏云™提供貸后電站績效的實時監控,幫助金融機構管控分布式項目的投資風險,讓資本真正進入到光伏市場。