智能光伏電站建設與運維
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【摘要】隨著全球人口的不斷增長，社會的不斷發展與進步，人們日常生活與生產活動所需要耗費的自然資源已經即將超過了地球自身的負荷，尤其是石油、煤炭、森林等不可再生資源，而且這種狀況還可能隨著人口數量的日漸增長與社會發展的消耗而變得越發明顯與嚴重，人類發展與自然環境間的矛盾將會更加劍拔弩張。所以，為解決當前資源緊缺的現狀，實現人與自然的可持續發展，大力發展可再生、清潔能源就顯得尤為重要，是未來環境保護的重中之重。
【關鍵詞】互聯網；光伏發電；可再生資源；可持續發展
1工程案例
項目名稱：浙能長興地面光伏電站工程造價：5000萬元，長興電廠光伏安裝工程分廠區和廠外兩個區域，太陽能電池組件29460塊，合計功率8.38兆瓦，參與項目設計管理、設備采購、安裝施工等。
2我國光伏電站發展現狀
多年來，中國的電力能源市場主要以開采容易、價格低廉的燃氣、煤炭等不可再生能源為主，利用這類能源開發電力比例可達發電總量的60%以上。而水能、風能、太陽能等清潔、可再生能源由于其開發技術要求高，所需投入的成本較高，而且對政府政策引導的依賴性很強，光伏產業基本不在市場的可調控范圍內，缺乏市場活力，所以利用這類能源開發日常電力資源所占的比例還是十分小的，占全國總發電量的15%左右。想要大力開發太陽能為主的光伏發電，則需要各個國家在政策、技術、資金上給予大力的幫扶，促進新能源開發的持續性發展。隨著全球環境保護意識的提升，當前各國家和地區在光伏電站的開發與建設上的技術與水平得到了顯著的提高，這對于光伏產業的發展是十分利好的消息，光伏發電在技術條件的支撐下，開發建設成本明顯下降，全球光伏電站的建設數量正呈現逐漸上漲的趨勢，光伏發電前景一片光明。據國際能源署調查數據顯示，到2050年光伏發電占全球平均發電量將上升至16%，光伏發電將成為國際上最為可靠的電力供應渠道之一。21世紀前，歐洲主要發達國家一直是全球光伏發電發展最為先進和快速的地區。根據歐洲光伏產業協會報告顯示，21世紀前十年全球的光伏發電總裝機量基本維持在40MW，這些光伏發電的建站地點主要分布在一德國為首的歐洲國家，亞洲具有代表性的國家主要是日本，截至2012年底，全球光伏總裝機量已經上升至100MW，其中歐洲國家占據總量的70%。隨著世界各國環境保護意識的不斷提升，尤其是亞洲國家對光伏產業給予了更多的資金以及政策的引導，而且隨著光伏發電技術的不斷進步與完善，2013年以來，以中國為首的亞洲國家開始大范圍建設光伏電站，經過一年的發展，2014年中國就超越了德國等歐洲國家，占領了全球光伏總裝機量的前列。至此，中國成為了除歐美國家以外，全球最大的光伏發電市場，年發電總量占全球光伏發電市場的8%。光是在2011~2014年3年時間，中國的光伏電站總量從3300MW增加至了28199MW，3年的時間增長了將近八倍，并且預計到2020年中國將計劃實現光伏電站裝機總量容量達到50000MW。中國地大物博，所擁有的氣候類型十分豐富，尤其在青藏地區、偏遠的農村地區，擁有取之不盡的太陽能資源。有17%以上的陸地可以接收的陽光輻射達1750kWh/m2以上，約一半以上的陸地可以達到1400～1750kWh/m2，尤其在光照十分充足的青藏地區、沙漠地區，如果都裝載光伏發電設備，那么隱藏的發電量將可達到17TW。另外，隨著中國政府對光伏產業引起高度的重視，對光伏產業在政策、資金、技術上加以引導，中國的光伏生產技術已經達到了全球的領先地位，已經成為全球最大的太陽能板（電池）的制造商，在2010年太陽能板的生產量就已經超過10MW，光伏發電設備遠銷海內外。全球掌握著太陽能光伏發電設備市場近一半生產量的10家龍頭企業，其中4家即尚德、晶奧、英利綠色能源和天合光能都在中國。
2018年我國工業和信息化部、住房和城鄉建設部、交通運輸部、農業農村部、國家能源局、國務院扶貧辦六個部委共同出臺《智能光伏產業發展行動計劃（2018~2020年）》。該計劃提出，到2020年中國智能光伏的建設將取得顯著成果，互聯網加光伏電站將實現行業自動化、信息化、智能化，光伏電站智能制造技術與裝備將實現大突破，智能光伏產業發展環境將實現不斷優化與完善。“互聯網+”智能光伏電站的建設，是在互聯網與信息化加太陽能光伏發電技術的跨界融合，利用互聯網與信息化技術的優點，實現光伏電站從建設到維護都緊隨大數據時代的創新步伐，最終實現光伏發電發展結構的優化升級，節約光伏電站從前期建設到后期維護的經濟成本與人員投入成本，實現效益最大化，并且能夠最大限度克服因各種地質環境對光伏電站所產生的障礙，發展互聯網智能光伏電站具有以下幾點優勢：
3.1大數據運維，實現設備全面升級優化
對于光伏電站不光要考慮到如何建設，更要考慮到建設后的運營與維護問題，建立最優質的運營體系是互聯網智能光伏的最大優勢，互聯網技術能夠利用大數據手段主動進行分析與比對，對所光伏設備的運營狀態設置到最優化的狀態，將低效并且存在隱患的設備區分出來，及時進行隱患隔離，實現光伏電站最高效運營另外，互聯網智能光伏電站還能夠將一段時間內的設備數據進行集中采集，對設備在這段時間內的運行效率與故障報修進行對比分析，為接下來時間里設備的設計與運營提供參考。
3.2數據監控，減少人力投入
我國的光伏電站多是建設在人煙稀少的沙漠地帶，且電站的規模較大，這為日常的設備看守、巡查、檢修都帶來了不少的壓力。尤其是這些偏遠的沙漠地帶，想要長期留住專業的運營人員也是有很大難度，就算是有專業的技術人員能夠長時間駐守，但是由于荒漠環境惡劣，工作人員的日常工作難度和壓力也是可想而知的。而互聯網智能光伏電站就能很大程度的解決這一難題，智能光伏電站無需技術人員的每日巡視和維護，只需要在室內對設備的運營狀態進行網絡上實施監控與故障檢測，極大的節省了人力物力的投入，大大降低了運營的成本與難度。
3.3智能診斷故障，提高運維效率
在普通光伏電站的日常運維中，有時會出現很多工作人員都無法查找到障礙出處和電量大量丟失的狀況，在這種狀況下，光伏電站的運營就可以利用互聯網無線傳輸與GPS等技術實現精確的定位與判斷，對整體設備進行全面的掃描與分析，幫助工作人員及時制定故障解決措施，準確找到電量丟失的原因，盡快排除障礙運營狀態，減少光伏電站的利潤損耗，一次性解決問題。
4結束語
智能光伏電站作為互聯網技術所涉及的新興領域，由于還有很大技術與經驗的欠缺，所以互聯網智能光伏電站在建設與維護上還存在很大的不穩定性，目前在我國還沒有成熟的經驗和技術參考，存在很大的挑戰性。我們要從國家政策引導、經濟扶助、互聯網技術的研究等多角度出發，攻克互聯網智能光伏電站從前期建設到后期運維的多種難題，最終實現互聯網智能光伏建設的跳躍式發展與進步。
參考文獻
[1]黃志.能源互聯網之智能光伏電站建設與運維探討[J].大科技，2017（21）：125.
[2]張天文，沈道軍，周承軍，等.能源互聯網之智能光伏電站建設與運維探討[J].科技展望，2016（32）：4~6.
作者：韓建云 單位：中國能源建設集團浙江火電建設有限公司
