3月22日，由浙江省太陽能光伏行業(yè)協(xié)會、國能能源研究院主辦，國際能源網(wǎng)、光伏頭條、儲能頭條承辦的“2024第二屆浙江光儲產(chǎn)業(yè)發(fā)展大會”在浙江杭州隆重舉行。浙江正泰智維能源服務有限公司副總經(jīng)理李振明以《新能源電站數(shù)智化運維與全周期管理》為題發(fā)表主旨演講。
他提出，當前在平價上網(wǎng)壓力下，新能源后服務行業(yè)通過數(shù)智化轉型實現(xiàn)降本增效是提高自身競爭力的重要方式之一。正泰智維新能源電站數(shù)智化運維與全周期管理方案，推動新能源電站的運維管理效率提升，有效降低電站運維成本。
無人化是運維最終目標
李振明認為，當前的市場容量和競爭環(huán)境對運維提出了新挑戰(zhàn)。截至2023年12月，光伏累計裝機達609.49GW，后續(xù)預計新增光伏裝機量將持續(xù)增長，新能源行業(yè)發(fā)展空間巨大。2024年后基地外委量將明顯增加，項目規(guī)模越來越大、升壓站等級要求逐步提高；同時，自2023年起，眾多國央企、地方、新興企業(yè)入局，運維市場競爭加劇，對運維質(zhì)量及成本管控能力提出了更高的要求。李振明認為，新能源后服務行業(yè)需要理念變革：“從傳統(tǒng)運維依靠監(jiān)屏人員以及現(xiàn)場的運維人員、管理人員來執(zhí)行電站的運行、巡檢、消缺及其他的管理工作，變成自動化、信息化、智慧化管理，最終目標是實現(xiàn)‘無人化電站’的運維管理模式。”
在李振明看來，光伏電站運維管理分為5個階段：
1.0階段是“任意管”，無現(xiàn)場實時管理，運維管理意識薄弱。2.0階段是“看場子”，現(xiàn)場有基本看護，但場站受控程度仍舊較弱。3.0階段是“工廠式”，這一階段的運維現(xiàn)場有技術人員，技術管理工作提升，場站受控程度加強，但管理方式較為傳統(tǒng)，運維成本相對較高。4.0階段是“信息化”。李振明說：“電站運行會產(chǎn)生各種數(shù)據(jù)，信息化就是讓這些數(shù)據(jù)產(chǎn)生價值，能夠指導現(xiàn)場的運維人員更高效率工作。”在這一階段，信息化技術提供輔助，運維現(xiàn)場運維與云平臺結合，部分實現(xiàn)“少人值班、無人值守”愿景，管理效率得到提升，降本增效取得效果。5.0階段是“數(shù)智化”，大數(shù)據(jù)、AI技術得到廣泛運用，基本實現(xiàn)智能化運維管理，運維服務更加多元化，大幅提升電站全生命周期價值。李振明說：“這一階段不是由人決策，而是由數(shù)字決策，由數(shù)字和流程驅動運維，利用大數(shù)據(jù)和AI技術實現(xiàn)智能化運維。”
李振明表示，數(shù)智化轉型是大勢所趨，目前大多電站的運維管理水平處在3.0到4.0之間，部分頭部企業(yè)在由4.0向5.0邁進，但尚未有電站真正實現(xiàn)5.0數(shù)智化運維。
“無人值班（遠程集中監(jiān)盤）、少人值守（衛(wèi)星站無人值守）”是正泰智維當前的科技運維服務方案：以技術支撐和管理過程閉環(huán)為驅動手段，以科學、精準、高效的決策優(yōu)化生產(chǎn)資源配置，實現(xiàn)無人/少人值守、集中與遠程管理，最終保障電站安全可靠高效運行。
李振明介紹道，實現(xiàn)“無人值班、少人值守”需要有四項數(shù)據(jù)基礎：靈活可定制的大屏展示，優(yōu)化開發(fā)的軟、硬件及配置方法，電力生產(chǎn)過程可視化，以及組件級的精細化數(shù)據(jù)接入。
智能操作帶來降本增效
無人值守，依靠的是智能化。正泰智維持續(xù)夯實研發(fā)創(chuàng)新能力，打造出主動式監(jiān)屏、無人化巡檢、自閉環(huán)消缺、智能化清洗、高效除草等智能運維方式，以智能科技為電站架起安全護盾，實現(xiàn)電站降本增效。
李振明著重介紹了正泰智維主動式監(jiān)屏所用到的數(shù)字孿生技術，該技術領先于光伏運維行業(yè)：標定逆變器、光伏組串、匯流箱等設備位置，通過智能終端衛(wèi)星定位可實現(xiàn)人員的軌跡跟蹤和最佳路線導航；視化展示組串無人機紅外識別結果，能提示組件缺陷位置和類型；三維模型中可實現(xiàn)光照及陰影分析、距離及面積測量等功能，全景展示精確的實體、位置和層級描述。
在此基礎上，集控中心值班人員只需對光伏電站進行監(jiān)屏、巡屏，重點關注告警、工單。李振明說：“值班人員是對電站進行巡評，及時進行追蹤，而不是發(fā)現(xiàn)問題。平臺已經(jīng)把問題暴露出來了，值班人員追蹤平臺里面的告警即可，無需耗費更多時間和精力去分析零碎信息。”
正泰智維無人機巡檢智則是平臺巡檢管理的智慧化延伸；基于圖像、聲紋識別技術，無人機搭載紅外光、可見光雙相機，拍攝光伏組件照片，可自動對組件缺陷及其位置進行識別，識別結果同步生成告警，陷組串編號、位置、缺陷類型在全景底圖中同步展示。無人機巡檢對比人工巡檢可綜合節(jié)約700個人工，節(jié)省人工費用約17.5萬元，挽回電量損失約188.7萬千瓦時。
自閉環(huán)消缺是狀態(tài)檢修的強有力手段，正泰智維在此項技術上表現(xiàn)卓著：引入故障樹、推理機，形成完整體系，提高設備可靠性及運維效率。診斷中心與工單系統(tǒng)鏈接，在歷史數(shù)據(jù)中挖掘特征量，結合專家知識庫和算法模型，促進知識庫的更新和算法的進化。
李振明展示了一則自閉環(huán)消缺應用案例：某電站在平臺自動生成NB22逆變器的一條低效工單，由工單信息可知，低效原因為“組件下沿積灰”，處理完畢后，系統(tǒng)自檢合格，發(fā)電能力提升28%。
智能化清洗和高效除草，也是實現(xiàn)降本增效的重要技術手段。李振明說：“智能清洗和高效除草，大家覺得似乎沒有很大的技術含量，事實上這里的技術關鍵要點是：平臺通過數(shù)據(jù)進行分析診斷，來計算出什么時候進行清洗、什么時候進行除草、除多少草，這是一個優(yōu)化的過程，這些計算都是根植于深厚技術基礎之上。”
以高效除草為例，平臺可以針對建設好的光伏電站模型，進行動態(tài)陰影分析；可校驗陣列間距是否合理，是否存在陣列間的遮擋；計算出實際工作時是否存在障礙物的陰影遮擋；通過組串電流變化規(guī)律、日等效發(fā)電小時數(shù)輔助分析組件陰影遮擋
云邊協(xié)同、無人值守
傳統(tǒng)運維是將電站數(shù)據(jù)上傳云端后進行集中數(shù)據(jù)分析，但正泰智維認為這種數(shù)據(jù)處理方式難以達到“無人值班、少人值守”這一目標。
在這一現(xiàn)實需求基礎上，正泰智維開發(fā)了“云上未來，邊智世界”模式。李振明解釋說：“這一系統(tǒng)是把重點放在‘邊’端，‘邊’的概念就是把數(shù)據(jù)的采集、診斷、分析放在每一個電站，由每個電站的機器人全年24小時無眠無休掃描電站，記錄電站的運行情況，分析設備故障，并將結果上傳到云端平臺，由云端業(yè)務平臺完成生產(chǎn)管理的業(yè)務流程。”
基礎數(shù)據(jù)在邊端場景產(chǎn)生，電站、公司、集團管理應用在云端完成。其技術特色是：本地化部署的診斷前置的站端系統(tǒng)，采用服務器和邊緣網(wǎng)關兩種硬件方案，模塊化定制平臺診斷功能；通過定制化的邊緣計算網(wǎng)關，可實現(xiàn)電站級診斷系統(tǒng)的快速化、輕量化部署。“更重要的是，電站和運維不再割裂，而是變成整套的智能電站。”李振明說。
站端系統(tǒng)打消了客戶對數(shù)據(jù)安全的治理，因為所有的數(shù)據(jù)都留在本地。此外，它還可以輔助現(xiàn)場運維人員快速消缺。
這一系統(tǒng)有兩個效益增益點：一是站端診斷系統(tǒng)與配套工作模式，結合可聯(lián)網(wǎng)的工單，能提高運維效率，降低設備故障，提升發(fā)電量；二是本地安裝硬件，離場可拆卸。從某電站的應用效果來看，站端診斷系統(tǒng)發(fā)現(xiàn)并消除44條缺陷，有29條缺陷會對發(fā)電量造成損失，共計挽回損失電量18120kWh。
李振明介紹了正泰智維站端系統(tǒng)的優(yōu)勢：不僅具備智能監(jiān)控、數(shù)據(jù)處理、現(xiàn)場安全監(jiān)管和算法運行的故障診斷以及業(yè)務自閉環(huán)等完備功能，還具有高擴展性，可應用于動力環(huán)境監(jiān)控、虛擬電廠等場景，為能源場景的監(jiān)管和安全運行提供智能化、數(shù)字化運維管理服務。
以該系統(tǒng)在虛擬電廠能源管理中的應用為例：在單個站端，對光伏、風電、儲能、充電樁、V2G、負載等組成的系統(tǒng)進行能源管理，包括實時監(jiān)測、智能化控制以及有序調(diào)度，實現(xiàn)能源數(shù)字化、智能物聯(lián)、多系統(tǒng)聯(lián)動，保障主體利益的最大化。
正泰集團始創(chuàng)于1984年，是全球知名的智慧能源系統(tǒng)解決方案提供商。正泰智維專注于第三方電力運維的綠色能源資產(chǎn)運營服務商，依托正泰集團十余年的新能源產(chǎn)業(yè)投資、建設和運營經(jīng)驗，應用智能化手段，為客戶提供全地域、全類型、全電壓等級的運維服務，及新能源資產(chǎn)服務。
正泰智維擁有貫穿電站全生命周期的運維服務能力，可根據(jù)項目特質(zhì)及業(yè)主需求提供不同類型的服務模式，保障電站安全、高效、穩(wěn)定運行。“無論是1-2年的電站建成并網(wǎng)期、 3-8年電站的穩(wěn)定上升期、到8年以上電站的成熟期、以及25年以后的衰退期，正泰智維都能提供定制化的服務內(nèi)容。”李振明說。
正泰智維全球運維總容量達20GW，專業(yè)化運維團隊超2200人，生產(chǎn)運行統(tǒng)計指標超全國平均3%-5%。李振明說：“致力成為全球領先的綠色能源資產(chǎn)管理服務商，這是正泰智維的目標。”
原標題：李振明: 光伏電站數(shù)智化運維的底層邏輯
掃描關注微信
寧德時代吳凱...
天合光能陳奕...
劉巖: 追光行...
黃震院士：大...