光伏发电系统运维问题分析与优化策略研究

郭玲玲

(恩施职业技术学院，湖北 恩施 445000)

0 引言

随着我国社会经济的发展，人们对于能源的要求越来越高，特别是在电力能源方面的使用需求更是与日俱增。在我国，大部分发电厂均为火力发电，在有效满足人们电力使用需求的同时给环境造成了非常严重的污染，因此国家开始大力开发并利用清洁型能源，同时这种方式在各种能源紧缺的状态下已经渐渐成为世界争相研究的重点项目。在此背景下，太阳能是一种污染程度极低且近乎取之不尽的能源，因此光伏电站的发展受到了我国的高度重视。

1 光伏发电概述

1.1 太阳能利用

面对各项能源的紧缺现状，对可再生能源进行开发和利用正在成为世界范围内的重点研究内容。我国在各项能源方面的主要工作即是加强能源结构的科学调整，持续强化对绿色能源的应用。在这样的背景下，太阳能受到了社会公众的关注，长期以来的探究实践活动证明了该技术切实可行且行之有效。

1.2 光伏电站

当前阶段的光伏电站属于一种使用太阳能资源的方式，利用现代化集成的特殊材料组装成太阳能发电系统，同时和其他类型的电网进行连接，构成更加完整的光伏发电系统。太阳能光伏发电站一般由两种建设模式，即并网发电系统和独立发电系统，利用太阳能进行发电的方式主要有光伏发电模式和光热发电模式。

1.3 光伏电站的主要组成部分

一般情况下，光伏电站中的发电系统是由蓄电池组、太阳能电池矩阵、逆变器设备、控制设备以及太阳能跟踪设备组成。

2 光伏电站运维管理现状

对我国而言，光伏电站的项目开发一直享受政府的财政补贴，建设单位和项目开发急于争抢工期，促进利益的最大化，造成一部分的电站质量和使用安全性不能得到保障，一部分单位缺少足够专业的技术人员进行设备的安装，并且企业中的采购人员也对发电设备的具体情况不甚了解，使得采购的发电设备不符合国家制定的发电标准，这也是造成安全事故频发的主要原因之一。

总的来说，我国当前阶段的光伏发电站共经历了4个不同的发展阶段：(1)建设初期和发展初期，规模小，不需要过多的维护工作；(2)光伏发电站全面建设的力度加大，但是电站的建设质量普遍不高，存在较多的安全隐患，这时候就需要定期开展维修和维护工作，以保证发电设备的安全性和可靠性；(3)在十二五规划的后期阶段，政府相关部门开始关注发电站的运行成本，社会公众对于光伏发电站的认知变得更加清晰；(4)十三五规划制定的未来阶段发展方向要求朝着智能化和标准化发展。

3 光伏电站在运维管理中的问题

3.1 运行维修方面问题

光伏发电站的建设工作，因为光伏电站的电价会受到政策的影响，大部分的发电站工程总体建设时间较短，发电站的建设和设计等诸多环节的工作无法得到更加科学有效的管控，对电站在日后阶段的运行和发展造成不利影响。随着电站的不断发展和壮大，这方面的矛盾会表现得更加突出。与此同时，发电站需要在短时间内进行持续作业，大部分的电站运维工作人员不具备足够的工作经验，专业的人员配备数量严重不足，这些情况造成了发电站运行不流畅的问题发生。在上述内容的基础上，太阳能光伏发电站属于新兴发电模式，工作人员的工作经验显得非常重要，因此需要定期对员工进行知识科普并且督促员工展开自我学习[1]。

大规模的荒漠化并网光伏发电站一般都建设在比较偏远的地区，一部分发电站更是建设在我国西部区域中的荒漠戈壁地区，那里的交通非常不便，对于电压的要求等级也比较高，这就给光伏发电站的故障维修和运行维护工作带来了更大的困难。但是专业的发电站运维工作人员一直处于紧缺状态，并且这方面的交流和学习机会又比较少，所以大部分的厂家事故处理所需要的时间周期都比较长，造成非常大的经济损失。

3.2 光伏电站的自身限制因素

科学技术往往伴随着时间的推移不断发展进步，因为光伏发电组件使用的原材料销售价格在不断下降，所以固有的电子及组件生产商在近几年来呈持续亏损状态。有调查数据显示，已经有近1/3的设备组件生产商接近停产状态。在这样的情况下，光伏发电站对于配件的需求变得更加难以满足，因此需要国家政府对其进行经济补贴，保证其能够正常平稳地发展下去，在上述过程中还需要保证电价的平稳。国家统一分布的电力项目标价具有一定的不确定性，同时还有和国家财政方面的关联，这些因素均会给电站投资者带来不确定性。

3.3 光伏电站的后期运营

太阳能发电是一项新兴能源产业，伴随着其发展规模的壮大，若一味追求发展速度，会在一定程度上忽视太阳能发电站后期阶段的维护和管理，尤其是站点建设前期阶段，设计、施工的质量，均会对发电站的正常运作造成一定程度的影响，再加上对光伏发电站的维护、运行需求的考虑不够充分，使得太阳能发电站内的各项基础设施均缺少足够的应对紧急情况的能力。与此同时，由于光伏发电站工作人员素质参差不齐，缺少足够专业的安全操作培训和设定预案措施的工作经验，站内的运维工作方式不专业、不科学、不成熟也造成了发电站的运维管理工作效果欠佳，长期发展下去，会对发电站的投资人和发电站当地政府造成一定程度的经济损失[2]。

4 光伏发电系统运维问题的优化策略

4.1 建立健全光伏电站运维管理制度

从我国相关的行业规范和法律法规角度出发，充分结合发电站自身的各项实际情况，构建符合自身发展需要的运维管理制度。在该制度中需要包括：发电站维护和运行方面的具体操作规程，生产事故的应对方案，安全生产制度，工作情况调查制度等。在上述内容的基础上，还需要构建科学的运维管理制度，用于进一步明确生产机构中各个负责人的自身岗位职责，有效加强维护人员和责任人的工作意识和责任意识，保证工作的严谨性。

4.2 建立光伏电站设备技术档案

通常情况下，发电设备的技术档案由两部分构成，一部分是设备自身的基础数据，分别为技术参数、设备型号、电气原理、工作原理、使用注意事项、操作步骤说明、故障处理方案等；第二部分是发电设备的日常维护和定期检修记录，这需要安排固定的工作人员对设备进行检查记录，针对已经发生的事故做出详细的内容梳理和对应的处理方案，进而找到更好的处理方式，为光伏发电站中的设备改进提供更加有力的数据依据，进一步推动光伏发电技术在我国的可持续发展[3]。

4.3 加强细节问题维护

需要提升发电站运行维护的工作水平，保证太阳能光伏发电站在其建设过程中能够取得一定的成效，并且还需要严格注意下述几项问题：(1)设备中的组件朝向问题，需要抱枕组件的朝向呈一定的向南倾角进行铺设工作；(2)防遮挡问题，需要将设备铺放在比较开阔的地方，也可以铺设在房屋建筑的顶层，用以防止阳光被遮挡；(3)保证光伏电组件足够清洁，针对不同的设备运行环境来敲定设备的具体清洁方案和对应的清洁周期[4]。在对设备进行清洁的过程中，需要尽可能避免踩踏设备面板，使用更加科学的清洁方式进行去污工作，在清洁的过程中需要时刻注意保护光伏组件；(4)完善发电设备组件及检修工作，开展定期的检修活动，因为光伏发电站需要常备一些比较容易发生损坏现象的设备部件，所以需要对破损部件进行及时的更换，保证组件的工作效率。

5 结语

综上所述，当今世界工业化发展进程不断加快，非可再生能源的日趋衰减，环境污染问题严重。近几年来，我国有针对性地提出了多项与环境治理息息相关的政策法规，使环保力度得到了一定程度的增强，尤其是对新型无污染能源的开发和使用，既符合当前社会发展的要求，同时又有利于我国的社会主义国家建设，是一项非常重要的建设工作。