電站改造解決方案
所屬分類：解決方案 閱讀次數(shù)：731 發(fā)布時(shí)間：2022-06-07
目前電站技改主要分為三個(gè)方面：效益型技改（電站增容改造、老舊設(shè)備更換、PID效應(yīng)抑制裝置改造等），生產(chǎn)型技改（AVC系統(tǒng)升級(jí)改造、無功補(bǔ)償改造、監(jiān)控系統(tǒng)升級(jí)技改），安全性技改（電力監(jiān)控系統(tǒng)安全防護(hù)技改、屋頂銹蝕橋架、電纜槽盒改造、防雷接地、安全標(biāo)識(shí)、不規(guī)范爬梯改造等）。
效益型技改——老舊設(shè)備更換
效益型技改是為提高電站的發(fā)電能力、發(fā)電效率，降低平均化度電成本（LCOE）、提高內(nèi)部收益率（IRR）而進(jìn)行的設(shè)備更新、改造和升級(jí)。
1) 老舊設(shè)備的改造主要是組件和逆變器的改造，在技改過程中提倡對(duì)組件分級(jí)，之后利用一般低效的組件的優(yōu)化組合。老舊設(shè)備更換包括：
2) 失效組件、嚴(yán)重低效組件、一般低效組件、正常衰減組件的識(shí)別。
3) 失效組件和嚴(yán)重低效組件替換為本電站的正常衰減組件。
4) 一般低效組件按照功率和電流檔分級(jí)，重新優(yōu)化組串和整列。
5) 被替換的組件匙域使用新的高效組件獨(dú)立成組串和整列。
6) 集中式逆變器替換為組串式逆變器。
7) 舊的組串式逆變器替換為最新的組串式逆變器。
生產(chǎn)型技改——監(jiān)控系統(tǒng)改造
監(jiān)控系統(tǒng)的改造主要是實(shí)時(shí)多種監(jiān)控方式，能夠統(tǒng)一到一種運(yùn)用平臺(tái)來提高生產(chǎn)效率：
1) 多家逆變器品牌、多種監(jiān)控方式兼容到統(tǒng)一的監(jiān)控系統(tǒng);
2) 視頻安防、匯流箱、箱變、環(huán)境檢測(cè)儀等數(shù)據(jù)兼容到統(tǒng)一的監(jiān)控系統(tǒng);
3) 監(jiān)控集成遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)分析、故障告警、工單派送、報(bào)表下載、運(yùn)維建議等多項(xiàng)功能。
安全性技改——電力二次安防改造
除上文所述基本安全性技改外，電力二次系統(tǒng)的安防的改造同樣重要：
1) 新增電力調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)，冗余通道
2) 非實(shí)時(shí)防火墻縱向加密(縱向全加密)
3) 對(duì)交換機(jī)配置登錄權(quán)限和管理地址
4) 關(guān)閉路由器、交換機(jī)未使用端口
5) 調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)柜新接入冗余電源
6) 安全分匙、網(wǎng)絡(luò)專用、橫向隔離、縱向認(rèn)證的基本原則
技改的技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析
以下通過一個(gè)案例，來分析電站改造的經(jīng)濟(jì)效益，電站假設(shè)以三類地區(qū)2013年的存量電站為例，技術(shù)改造帶來的支出和收益情況，按下列條件計(jì)算：
容量：1MW分布式光伏電站
組件：采用240Wp組件。5年理論衰減6%。
系統(tǒng)效率：系統(tǒng)效率約為79%；
發(fā)電小時(shí)數(shù)：按照首年1100小時(shí)考慮，5年后實(shí)際發(fā)電量83萬度，發(fā)電損失達(dá)到20%。
電價(jià)：1.0元/kWh+0.42元/kWh=1.42元/kWh；
方案一：1MW的電站，更換了所有的組件、逆變器，其他電氣部分微調(diào)，經(jīng)過計(jì)算和實(shí)際的操作，整體的回收期約3.7年。
方案二：更換了50%的組件，逆變器由集中式更換為組串式逆變器，50%舊組件優(yōu)化組合再利用，拆卸組件出售，經(jīng)過測(cè)算，回收期約2.8年。方案三更換10%的組件，逆變器不變，90%舊組件優(yōu)化組合再利用，經(jīng)過幾次測(cè)算，回收期僅需要兩年。
從以上測(cè)算結(jié)果可以看出，組件和逆變器如進(jìn)行全部更換將會(huì)有長(zhǎng)達(dá)四年的回收期，而通過更換少部分的組件和逆變器，通過現(xiàn)有檢測(cè)技術(shù)將舊組件優(yōu)化組合，可以大幅度提高收益率。
對(duì)改造項(xiàng)目來說，電站的發(fā)電量衰減的越大，電站的電價(jià)越高；電站的問題越多，改造的收益實(shí)際上也越大，此類電站改造的價(jià)值也更高。
技改案例分享
上海某450KW分布式光伏電站，自2014年12月開始并網(wǎng)，該電站擁有1.05元的高自用電價(jià)與0.42元的國(guó)家補(bǔ)貼和上海市的0.25元補(bǔ)貼，相當(dāng)于1.72元的電價(jià)。
在電站改造前，首要任務(wù)就是在發(fā)電量上進(jìn)行評(píng)估。從2017年的光伏數(shù)據(jù)來看，該電站的平均PR值為71%，發(fā)電量是42萬千瓦時(shí)，全年的發(fā)電小時(shí)大概是950小時(shí)。與上海同地區(qū)的光伏對(duì)比，發(fā)電量低了約19%，具備一些改造的價(jià)值。
經(jīng)過運(yùn)維監(jiān)測(cè)分析，發(fā)現(xiàn)該電站組件衰減問題嚴(yán)重，部分組件存在遮擋。從數(shù)據(jù)上可以看出，此電站首年功率衰減2.5%，后每年功率衰減0.7%，五年衰減到6%左右，功率衰減約15W，全站光伏組件普遍功率衰減約20%，嚴(yán)重低效的組件也達(dá)到了9%，所以得出光伏組件不正常衰減的結(jié)論。
通過以上分析，針對(duì)電站在效益技改方面：
電站裝機(jī)容量擴(kuò)增：
原設(shè)計(jì)裝機(jī)容量450.25KWp，技改時(shí)，采用大容量組件，充分利用空間及資源，在電氣設(shè)計(jì)范圍內(nèi)進(jìn)行增容，此電站技改增容10KWp。
老舊、失效設(shè)備更換：
1、更換組件200塊：失效組件59塊，嚴(yán)重低效組件131塊，熱癍、閃電紋、隱裂、老化等問題組件10塊。
2、對(duì)低效組件優(yōu)化組合后再使用，解決組串電流離散率高問題。
發(fā)電量增益設(shè)備安裝：
此電站受遮擋嚴(yán)重，影響匙域覆蓋全站約10%。電站常年損失發(fā)電量占比達(dá)4%。綜合考慮，對(duì)受遮擋匙安裝功率優(yōu)化器，實(shí)測(cè)提高發(fā)電量1.3%。
PID現(xiàn)象抑制改造：
此電站現(xiàn)場(chǎng)PID現(xiàn)象嚴(yán)重，為抑制此現(xiàn)象，部分逆變器安裝防PID的模塊。
針對(duì)電站在生產(chǎn)技改方面，對(duì)高低壓電網(wǎng)電能質(zhì)量進(jìn)行監(jiān)測(cè)，增加諧波治理裝置改善諧波，具體工作改造在：
1.通訊線路改造：重新布線、消除干擾；
2.監(jiān)控系統(tǒng)升級(jí)改造：視頻安防、逆變器、匯流箱、環(huán)境檢測(cè)儀等數(shù)據(jù)兼容到統(tǒng)一的監(jiān)控系統(tǒng)；
3.電站生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)化的改造和消缺。
對(duì)安全技改方面，將電站固有的缺陷進(jìn)行進(jìn)行整改，涉及到安全性和運(yùn)維后續(xù)的方便性的部分進(jìn)行了技改：
銹蝕配電橋架整改：此電站配電線路橋架裸露嚴(yán)重，長(zhǎng)年受雨水、周邊污染等因素導(dǎo)致嚴(yán)重銹蝕，本次技改對(duì)橋架整改，進(jìn)行除銹施工，橋架損傷點(diǎn)修復(fù)，裸露部位遮蓋處理，配電線路絕緣安全防護(hù)等消缺工作。
安全標(biāo)識(shí)整改：對(duì)配電線路安全號(hào)碼牌老化部位拆除換新，逆變器設(shè)備編號(hào)重新標(biāo)識(shí)，標(biāo)識(shí)高壓危險(xiǎn)匙域，強(qiáng)弱電配電線路匙分標(biāo)識(shí)，逆變器直流輸入組串定位標(biāo)識(shí)。
電氣安全性能整改：對(duì)接地電網(wǎng)進(jìn)行檢測(cè)消缺，整改接地線路絕緣性能差的位置，檢查固定連接點(diǎn)，對(duì)地阻抗檢測(cè)，同時(shí)檢測(cè)組件方陣基建牢固性及固定支架穩(wěn)定性。爬梯改造等。
在整體改造完成以后，進(jìn)行了發(fā)電量分析，經(jīng)過實(shí)測(cè)，整體的電站年發(fā)電量已經(jīng)提升了6.7萬度，提升發(fā)電量的比例達(dá)到了15.8%。
從經(jīng)濟(jì)效益上來說，此電站的優(yōu)勢(shì)在于高度電成本，每年6.7萬的發(fā)電量的提升帶來的經(jīng)濟(jì)收益達(dá)到了11.5萬，實(shí)際上實(shí)測(cè)過后整體的改造費(fèi)用約2.3萬，投資回收期約兩年。
電站的技改服務(wù)，首先必須從電站的評(píng)估到檢測(cè)，得出完善的定制化的診斷報(bào)告，再進(jìn)行全面的優(yōu)化的技改。
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