光伏發電系統運維問題分析與優化策略研究

郭玲玲

(恩施職業技術學院，湖北 恩施 445000)

0 引言

隨著我國社會經濟的發展，人們對于能源的要求越來越高，特別是在電力能源方面的使用需求更是與日俱增。在我國，大部分發電廠均為火力發電，在有效滿足人們電力使用需求的同時給環境造成了非常嚴重的污染，因此國家開始大力開發并利用清潔型能源，同時這種方式在各種能源緊缺的狀態下已經漸漸成為世界爭相研究的重點項目。在此背景下，太陽能是一種污染程度極低且近乎取之不盡的能源，因此光伏電站的發展受到了我國的高度重視。

1 光伏發電概述

1.1 太陽能利用

面對各項能源的緊缺現狀，對可再生能源進行開發和利用正在成為世界范圍內的重點研究內容。我國在各項能源方面的主要工作即是加強能源結構的科學調整，持續強化對綠色能源的應用。在這樣的背景下，太陽能受到了社會公眾的關注，長期以來的探究實踐活動證明了該技術切實可行且行之有效。

1.2 光伏電站

當前階段的光伏電站屬于一種使用太陽能資源的方式，利用現代化集成的特殊材料組裝成太陽能發電系統，同時和其他類型的電網進行連接，構成更加完整的光伏發電系統。太陽能光伏發電站一般由兩種建設模式，即并網發電系統和獨立發電系統，利用太陽能進行發電的方式主要有光伏發電模式和光熱發電模式。

1.3 光伏電站的主要組成部分

一般情況下，光伏電站中的發電系統是由蓄電池組、太陽能電池矩陣、逆變器設備、控制設備以及太陽能跟蹤設備組成。

2 光伏電站運維管理現狀

對我國而言，光伏電站的項目開發一直享受政府的財政補貼，建設單位和項目開發急于爭搶工期，促進利益的最大化，造成一部分的電站質量和使用安全性不能得到保障，一部分單位缺少足夠專業的技術人員進行設備的安裝，并且企業中的采購人員也對發電設備的具體情況不甚了解，使得采購的發電設備不符合國家制定的發電標準，這也是造成安全事故頻發的主要原因之一。

總的來說，我國當前階段的光伏發電站共經歷了4個不同的發展階段：(1)建設初期和發展初期，規模小，不需要過多的維護工作；(2)光伏發電站全面建設的力度加大，但是電站的建設質量普遍不高，存在較多的安全隱患，這時候就需要定期開展維修和維護工作，以保證發電設備的安全性和可靠性；(3)在十二五規劃的后期階段，政府相關部門開始關注發電站的運行成本，社會公眾對于光伏發電站的認知變得更加清晰；(4)十三五規劃制定的未來階段發展方向要求朝著智能化和標準化發展。

3 光伏電站在運維管理中的問題

3.1 運行維修方面問題

光伏發電站的建設工作，因為光伏電站的電價會受到政策的影響，大部分的發電站工程總體建設時間較短，發電站的建設和設計等諸多環節的工作無法得到更加科學有效的管控，對電站在日后階段的運行和發展造成不利影響。隨著電站的不斷發展和壯大，這方面的矛盾會表現得更加突出。與此同時，發電站需要在短時間內進行持續作業，大部分的電站運維工作人員不具備足夠的工作經驗，專業的人員配備數量嚴重不足，這些情況造成了發電站運行不流暢的問題發生。在上述內容的基礎上，太陽能光伏發電站屬于新興發電模式，工作人員的工作經驗顯得非常重要，因此需要定期對員工進行知識科普并且督促員工展開自我學習[1]。

大規模的荒漠化并網光伏發電站一般都建設在比較偏遠的地區，一部分發電站更是建設在我國西部區域中的荒漠戈壁地區，那里的交通非常不便，對于電壓的要求等級也比較高，這就給光伏發電站的故障維修和運行維護工作帶來了更大的困難。但是專業的發電站運維工作人員一直處于緊缺狀態，并且這方面的交流和學習機會又比較少，所以大部分的廠家事故處理所需要的時間周期都比較長，造成非常大的經濟損失。

3.2 光伏電站的自身限制因素

科學技術往往伴隨著時間的推移不斷發展進步，因為光伏發電組件使用的原材料銷售價格在不斷下降，所以固有的電子及組件生產商在近幾年來呈持續虧損狀態。有調查數據顯示，已經有近1/3的設備組件生產商接近停產狀態。在這樣的情況下，光伏發電站對于配件的需求變得更加難以滿足，因此需要國家政府對其進行經濟補貼，保證其能夠正常平穩地發展下去，在上述過程中還需要保證電價的平穩。國家統一分布的電力項目標價具有一定的不確定性，同時還有和國家財政方面的關聯，這些因素均會給電站投資者帶來不確定性。

3.3 光伏電站的后期運營

太陽能發電是一項新興能源產業，伴隨著其發展規模的壯大，若一味追求發展速度，會在一定程度上忽視太陽能發電站后期階段的維護和管理，尤其是站點建設前期階段，設計、施工的質量，均會對發電站的正常運作造成一定程度的影響，再加上對光伏發電站的維護、運行需求的考慮不夠充分，使得太陽能發電站內的各項基礎設施均缺少足夠的應對緊急情況的能力。與此同時，由于光伏發電站工作人員素質參差不齊，缺少足夠專業的安全操作培訓和設定預案措施的工作經驗，站內的運維工作方式不專業、不科學、不成熟也造成了發電站的運維管理工作效果欠佳，長期發展下去，會對發電站的投資人和發電站當地政府造成一定程度的經濟損失[2]。

4 光伏發電系統運維問題的優化策略

4.1 建立健全光伏電站運維管理制度

從我國相關的行業規范和法律法規角度出發，充分結合發電站自身的各項實際情況，構建符合自身發展需要的運維管理制度。在該制度中需要包括：發電站維護和運行方面的具體操作規程，生產事故的應對方案，安全生產制度，工作情況調查制度等。在上述內容的基礎上，還需要構建科學的運維管理制度，用于進一步明確生產機構中各個負責人的自身崗位職責，有效加強維護人員和責任人的工作意識和責任意識，保證工作的嚴謹性。

4.2 建立光伏電站設備技術檔案

通常情況下，發電設備的技術檔案由兩部分構成，一部分是設備自身的基礎數據，分別為技術參數、設備型號、電氣原理、工作原理、使用注意事項、操作步驟說明、故障處理方案等；第二部分是發電設備的日常維護和定期檢修記錄，這需要安排固定的工作人員對設備進行檢查記錄，針對已經發生的事故做出詳細的內容梳理和對應的處理方案，進而找到更好的處理方式，為光伏發電站中的設備改進提供更加有力的數據依據，進一步推動光伏發電技術在我國的可持續發展[3]。

4.3 加強細節問題維護

需要提升發電站運行維護的工作水平，保證太陽能光伏發電站在其建設過程中能夠取得一定的成效，并且還需要嚴格注意下述幾項問題：(1)設備中的組件朝向問題，需要抱枕組件的朝向呈一定的向南傾角進行鋪設工作；(2)防遮擋問題，需要將設備鋪放在比較開闊的地方，也可以鋪設在房屋建筑的頂層，用以防止陽光被遮擋；(3)保證光伏電組件足夠清潔，針對不同的設備運行環境來敲定設備的具體清潔方案和對應的清潔周期[4]。在對設備進行清潔的過程中，需要盡可能避免踩踏設備面板，使用更加科學的清潔方式進行去污工作，在清潔的過程中需要時刻注意保護光伏組件；(4)完善發電設備組件及檢修工作，開展定期的檢修活動，因為光伏發電站需要常備一些比較容易發生損壞現象的設備部件，所以需要對破損部件進行及時的更換，保證組件的工作效率。

5 結語

綜上所述，當今世界工業化發展進程不斷加快，非可再生能源的日趨衰減，環境污染問題嚴重。近幾年來，我國有針對性地提出了多項與環境治理息息相關的政策法規，使環保力度得到了一定程度的增強，尤其是對新型無污染能源的開發和使用，既符合當前社會發展的要求，同時又有利于我國的社會主義國家建設，是一項非常重要的建設工作。