海口2020年1月20日 /美通社/ -- 3年前，華能與華為聯(lián)合創(chuàng)新開啟了光伏電站數(shù)字化之路。作為數(shù)字化先河的排頭兵，華能東方光伏項目這幾年的運營成果究竟如何？
運行三年，發(fā)電量比設計值高接近20%
華能東方光伏電站項目于2016年6月30日并網(wǎng)發(fā)電，項目選用光伏“領跑者”先進技術的280Wp的單晶光伏組件和華為智能光伏解決方案。東方光伏電站創(chuàng)新開啟了集團公司光伏電站數(shù)字化、智能化之路。在華能海南清潔能源分公司對電站實施智能化手段后，發(fā)電運維指標均取得了創(chuàng)歷史性記錄的成果。
首年（2017年）：設計等效小時數(shù)是1319小時，實際運行年綜合利用小時達到1483小時，超設計值12.43%。首年上網(wǎng)電量1914萬kwh，超設計發(fā)電量(1598萬kwh) 19.77%，年平均效率PR值84.58%。
2018年：上網(wǎng)電量1905萬kwh， 等效利用小時為1476.7h，發(fā)電效率PR值84.43%。
2019年：上網(wǎng)電量2056.347萬kwh， 等效利用小時為1594.07h，平均發(fā)電效率PR值85.3%，業(yè)內(nèi)遙遙領先。
2017-2018年度，華能海南發(fā)電股份有限公司東方光伏電站連續(xù)兩年榮獲全國太陽能光伏電站生產(chǎn)運行統(tǒng)計指標對標5A級電站。電站平均年發(fā)電效率PR值持續(xù)保持在84.43%以上，該電站運行3年，接近零故障，而且年發(fā)電量比設計值高20%以上，在業(yè)內(nèi)罕見。特別是2019年，作為位于三類光資源地區(qū)光伏電站，發(fā)電量2056萬度，利用小時數(shù)1594，年發(fā)電量和年利用小時在往年高水平的基礎上，有大幅度提升，再創(chuàng)新紀錄。
七大技術，解析高發(fā)電
那么東方光伏電站發(fā)電量長期攀高的原因是什么呢？
多路MPPT，高發(fā)電量的保障
組件衰減、朝向、早晚前后排遮擋等因素會造成組串失配；特別在海南有云朵、鳥糞等遮擋、降雨降水后在光伏板上形成水漬等原因，都會造成組件失配而嚴重影響發(fā)電量。項目采用了華為智能組串式逆變器，2串組串接入1路MPPT，80路MPPT/MW，相比集中式逆變器，將最大程度減少組串間的失配，有效提升系統(tǒng)效率。
“早起晚睡”，延長發(fā)電時間
組串MPPT工作電壓范圍寬，讓逆變器“早起晚睡”，延長發(fā)電時間，進一步提升電站效率。華為智能組串式逆變器采用雙極拓撲結構，組件輸出電壓經(jīng)過BOOST直流升壓電路，當直流輸入電壓低時，可以升壓滿足母線電容的要求，所以智能組串逆變器MPPT工作電壓范圍200V~1000V；而集中式逆變器采用單機拓撲結構，MPPT工作電壓范圍一般在520V~1000V，這樣組串逆變器可以工作更久，發(fā)更多的電。
無熔絲、無易損件設計，免運維
智能光伏設計方案的一個重要理念是“大道至簡”。方案組網(wǎng)簡單，故障點少，系統(tǒng)故障概率極低。華能東方光伏電站，運行三年半，在高溫、高熱、高鹽霧的三高環(huán)境，創(chuàng)造了接近零故障的奇跡。另外，華為組串式逆變器經(jīng)過TUV現(xiàn)場實證，可用度達99.996%。華為逆變器在推向市場之前，需經(jīng)過全球認證檢測中心（GCTC）的1400多項嚴苛測試，覆蓋鹽霧/濕塵腐蝕、雷擊、高海拔、溫度極限（零下60攝氏度-零上100攝氏度）等場景，以保證的產(chǎn)品在各種惡劣環(huán)境中穩(wěn)定運行。從設計源頭上保證了電站長期可靠。
防PID技術，避免損失，保障安全
華能東方光伏電站距海邊僅220米，電池組件一直處于高溫高濕環(huán)境下工作，相對更易出現(xiàn)PID衰減。智能光伏將防PID模塊放置于通訊柜中，并根據(jù)逆變器電壓自動調(diào)整輸出電壓，從交流虛擬中性點N對PE間注入電壓方式，達到電池板PV-對地等電位，消除PV-對地的負電壓，起到抑制PID的作用。
更為重要的是，華為最新的PID抑制技術采用華為專利，通過逆變電路構建虛擬中性點，相對傳統(tǒng)使用電阻或電感構建中性點的方案，具有補償損耗低、補償過程更安全等優(yōu)勢；相比傳統(tǒng)PID修復方案，發(fā)電量可提升2%以上，同時支持5 MW以上的更大子陣。
PLC替代RS485，無線4G替代光纖，成本降低
在通訊傳輸環(huán)節(jié)，華能東方光伏電站采用PLC技術，替代RS485，無需布置通訊線，無需施工，節(jié)省了投資；并采用無線4G專網(wǎng)替代光纖，無需挖溝埋光纜，2周完成部署調(diào)測，單站平地可覆蓋范圍10公里，不僅能實現(xiàn)快速部署，還支持移動運維。由于電站位置較偏僻，現(xiàn)場公網(wǎng)信號不好，但無線專網(wǎng)信號良好，現(xiàn)場通信非常通暢，可以支持運維人員無線終端與中控室視頻通話，方便快捷。
離散率，精準定位故障位置
離散率分析是提升運維效率的強大武器。在該項目中，通過離散率分析，精準檢測故障組串，運維人員有目的的上站排查，及時將這些低效組串進行有效整改，使得電站每路組串均無缺陷，長期處于健康運行狀態(tài)。
截止目前，已經(jīng)采用該技術的項目達到20 GW以上。應用離散率解決現(xiàn)場故障，為電站的穩(wěn)定運行打下基礎。
智能IV診斷，遠程判決故障原因
智能IV診斷在東方電站的應用非常有效。12.9 MW電站，1920個組串，4分鐘內(nèi)完成掃描，定位熱斑、碎裂、二極管等組串故障，現(xiàn)場精準排查。整個檢測遠程在線完成，無需人員上站，并可自動生成檢測報告。原來以“月”計算的運維工作縮短為以“分”計算。
2019年，智能IV診斷升級到3.0，百MW僅15分鐘就能完成所有組串的檢測。并進一步融合AI技術，通過AI機器學習，不斷積累IV經(jīng)驗和完善故障模型。截至目前，華為的智能IV診斷應用超過5GW，獲得海內(nèi)外客戶的廣泛認可，也是唯一取得TUV準確度和精度認證的廠家。
在開啟數(shù)字化先河的華能東方光伏電站后，華能與華為在智能光伏項目的合作，總規(guī)模超過1GW，80%以上部署了智能管理系統(tǒng)。2019年8月8日，華能集團又與華為公司簽署了戰(zhàn)略合作協(xié)議，雙方同意建立長期合作伙伴關系，共同推動5G、AI等技術與光伏電站的進一步融合，為打造平價時代的標桿電站探索更多的領先技術。
