光伏电站运维管理的分析与探讨

北京市热力工程设计有限责任公司 张 晔

改革开放以后我国经济成高速增长，对能源的消耗也日益加大，能源危机和生态环境污染问题随之而来，经济发展与环境保护之间的茅盾越发突出。我国积极采取了发展清洁能源的措施来减少对传统能源的消耗，保护我们赖以生存的环境。

1 太阳能光伏发电

光伏发电概念及原理：光伏发电就是利用半导体元件的光生伏特效应原理将太阳光转换为电能的一种技术。当太阳光照射在金属上时，所产生的能量能够被金属中的电子所吸收，当电子吸收的量足够充足时，就会在金属内部产生一定的动力并顺利地分离，转变成为光电子。通过研究发现，硅原子有四个外层的电子，可以在硅中掺入五个外层的电子如掺入磷原子，就会成为一种名为N 型的半导体；如果在硅当中掺入三个外层电子如硼原子，就会成为一种名为p 的半导体。当P 型半导体与N 型半导体融合在一起就会产生点势差，形成太阳能电池。当太阳光照射到P—N 结构后就会形成电流，这就是光伏发电的原理。

光伏发电的优点：太阳能发电的过程简单，不需要外部的机械转换来产生电能，也不需要燃烧一些传统的燃料，所以不会造成大气污染、也不会向空气中排放温室气体，是一种清洁能源，同时也是一种可再生的能源，与核能、风能一样是我国未来清洁能源的重要组成部分。目前而言，太阳能发电技术与其他类型的发电技术相比具有显著的优势：太阳能发电技术应用范围比较广，且具有取之不尽、用之不竭的特点；发电原理简单，对资金的投入较小，可开发的潜力比较大；不使用任何的燃料，属于清洁能源，不会造成大气污染，也不会造成能源消耗；太阳能随处可见，应用范围广泛，只需要就地取材就可以；太阳能发电技术较稳定，且使用寿命也较长；组装简单，便于运输和安装；太阳能发电技术比较成熟，建设周期也较短，对资金的要求不是很高；国家大力支持太阳能发电技术，能够享受到国家一系列新能源的补贴政策[1]。

光伏发电的缺点：对气候的依赖性较强。如地理位置不理想、全年太阳光照的时间较短，太阳能发电的效果就十分不理想，所以太阳能发电技术需充分考虑气候资源和地理位置；太阳能发电具有间歇性的特点，因为能源主要依靠太阳能，所以在入夜后不能进行发电，太阳能的应用质量也大打折扣，无法呈现出良好的发电效能和应用效益；发电过程中主要依靠太阳能板，需占用很大的面积空间，浪费问题比较严重。此外因太阳能的密度较高，因此需进行大面积的大规模的太阳板，才能使太阳能发电得到有效持续，但在发展过程中往往面临较大资源浪费和造价升高等相关方面的问题，对其推广造成很大限制；太阳能能量密度相对较高，在太阳能的转化效率方面还需进一步提升和完善，目前太阳能的电能应用率、电能的综合效能应用效率不够理想，不能充分满足相对应的电能发展需求和应用标准，因此在实践过程中需对其进行不断的优化和完善，使各类问题得到切实的应对和处理，这样才能更充分的体现出应有的资源应用效果。

2 我国光伏电站运维管理现状

2.1 管理体系不完善

在对太阳能发电站的管理过程中，由于太阳能发电的特殊性，在管理过程中也较复杂，涉及到很多方面的因素，对管理人员的专业素养和管理能力要求较高，目前我国很多光伏电站的服务配套管理体系还不是很健全，缺少科学规范的管理制度。另外不同地区的太阳能发电站的运营管理也不相同，加上很多太阳能发电站没有制定科学的管理制度，已严重影响到太阳能发电站的持续平稳运行。

此外，太阳能发电站的管理人员在管理构成中权责不明确，工作积极性不高，在实际的操作过程中，并没有严格按照太阳能发电站的相关要求和标准有序操作，进而在实际的运行管理过程中往往存在不同程度的问题或不足，因为管理体系不够健全完善，导致各项工作推进过程中往往无法形成规范标准的运行效果，在技术设施、设备、人力资源管理等方面往往也不能体现出良好的管理效果和应用价值，这对于太阳能发电站的运行质量、运行效率都会造成严重影响，甚至可能出现不同程度的安全事故，严重损害光伏电站的运维管理效能和综合价值的体现。没有严格遵守太阳能发电站的相关管理规定，即使在运行中发现问题，也没有技术上报或解决，给太阳能发电站造成了严重的安全隐患，造成了严重的经济损失。

2.2 运行维修不充分

太阳能发电站在长期的运行过程中不可避免地会受到一些外部因素的影响，导致太阳能发电设备出现老化、磨损或是故障。加上很多地区的太阳能发电站的施工周期较短，在施工过程中存在很多缺陷，已影响到太阳能发电站的使用寿命。此外，在太阳能发电站的后期维护保养不到位，也是太阳能发电站中存在的严重问题之一[2]。很多地区的太阳能发电站在建设过程中盲目追求项目规模，但建设资金成本又十分有限，这就给太阳能发电站造成了严重的影响。加上企业在太阳能发电站后期的维护保养不到位，工作人员的专业素养不高，无法有效地对太阳能发电站进行有效的维护保养，出现问题也无法第一时间进行解决，给太阳能发电站的运行造成了严重的安全隐患。

2.3 国家政策的干预影响

随着太阳能发电站施工原料价格不断下滑，很多生产太阳能配件的厂家处于亏损的边缘，有些配套厂家已经破产。很多太阳能发电技术在民用领域应用还不是很成熟，很多有实力的企业和投资者还处于观望的态度，这也给太阳能发电配件连续下跌的主要原因之一。与此同时，企业获得利润的主要方式取决于国家政策补贴力度的大小，以及区域电价的高低，目前该类问题也比较严重。国家对于新能源的政策补贴并没有切实有效的增加，因此在实际的发展过程中很可能出现不同程度的问题，资金供应不够充分，进而限制了太阳能光伏发电站的顺利进行，运维管理工作也会受到巨大挑战。

3 光伏电站的运维管理

目前我国大力扶持新能源产业的发展，太阳能发电技术经过长时间的发展也十分成熟，在行业内涌现出很多领军企业。我国是世界上采用太阳能发电规模最大的国家，如何做好太阳能发电设备的维护和保养工作，已经成为摆在我国太阳能企业面前的一道难题。

在运营检测方面，随着大量太阳能企业的投产，导致对太阳能发电站后期的维护保养人员不足，很多运营维护保养人员缺乏实际维保经验。太阳能发电技术是一种新技术，历史上没有相关经验可以借鉴学习，特别是在一些沙漠地区建设的太阳能发电站，由于地理位置偏远，很多都处于大西北的荒漠地区，交通不便，而且电压的等级也不稳定，一般维持在35～110kV 之间。

在电站建设方面，太阳能发电站受到国家政策的影响，很多项目建设的周期都较短，给太阳能发电站的质量带来一定影响。因为太阳能发电站的建设时间短，在设备的安装、调试等方面控制的十分不理想，随着太阳能发电站工作时间的增加，安全隐患逐渐暴露出来，而且越来越严重，所以还需要加强对太阳能发电站的维护保养工作。

建立健全的规章制度。在建立健全太阳能发电站管理制度的过程中，要遵守我国的法律法规，同时还要遵循电力部门的相关规范，然后结合太阳能发电站的实际工作需要，以保证太阳能发电站平稳有效运行为主要目标建设相关的规章制度。另外，在建设太阳能发电站规章制度的过程中，还要加强对其监督的力度，提高监督水平，以此来保证规章制定的有效落实。在实际的工作过程中，要结合太阳能发电站的特点设置相关维护管理人员，加强对维护管理人员的培训工作，提高维护保养人员的专业技术水平，制定相关的责任制度，明确权责，制定专人负责的制度[3]。

建立日常运维档案，重视运维分析。要建立健全相关的档案制度，档案中要包含太阳能发电闸的各项设备及相关的数据，即要包含技术层面的内容，如电站的故障排查、设备的安装与调试，以及相关的检测数据等内容，这些内容都需要在档案中充分体现出来。如果太阳能发电站一旦发生异常情况，要根据故障情况及时查找相关原因、及时解决问题，并做好相关的维修记录，以便于日后维护保养人员对重点部位进行有效的检测。此外还需做好相关资源的整理和保管工作，以备不时之需。

提高设备管理人员水平。最直接、最有效的方式是通过培训方式来提高设备管理人员的专业素养和工作能力。对于培训可采取以下方式展开：由相关维护保养人员到设备生产厂家进行培训；学习太阳能发电技术的理论知识；由太阳能发电厂的生产厂家来实际工作地点进行培训；集中电站方面知识的培训。电站设备作为发电设备的重要组成部分，决定着电站的稳定性和安全性。设备在使用过程中不可避免地会出现一些磨损、老化和损坏的情况，导致电站的性能受到一定的影响。此时就需对设备进行及时的维修和更换，保证电站的平稳运行。