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质量差的电站差在哪?优质电站好在哪?6张图明晰!

国际太阳能光伏网  来源:光伏头条  日期:2017-12-19
   一、什么是质量?
 
  GB/T19001中对质量的定义为:客体的一组固有特性满足要求的程度,对“要求”的解释为:明示的、通常隐含的或必须履行的需求或期望。依据上述定义,结合光伏行业的实际,图1扩展性地给出了光伏发电站质量特性及其内在关系的逻辑框图。
 
 
  图1. 电站质量特性逻辑框图
 
  几点体会:
 
  1. 产品性能和质量不能划等号,充分满足客户要求的产品才是高质量的产品,即产品质量的好坏,客户说了算。这里所说的客户,包括电站的业主及电力产品的终端客户,即电网公司。
 
  随着后补贴及去补贴时代的到来,电站的经济性会成为投资者的首选。从经济性考虑,不宜一刀切式地规定产品的性能,包括电站的使用寿命,需要根据需求,精细化考虑。
 
  示例1:有些区域,如滩涂、荒山、荒滩,适合于建设使用寿命在30年及以上的光伏电站。更长寿命的电站,对电站设备和结构性能提出了更高的要求,包括设备及其部件的可维修性、互换性。对30年及以上寿命的电站,初始建设成本可能会高一点,但寿命期的度电成本会下降很多,即更为经济。从技术角度,需要业内在可靠性方面投入更多的研究精力,包括产品制造技术及可靠性验证技术。
 
  示例2:目前,朋友圈中经常会看到“收购降级或拆卸组件的广告”,多数人会嗤之以鼻,还有人担心,这些组件会否流入对光伏认知度不高的农村市场。何不反过来想一想,一是这样的组件如果安全上有保证,价格与性能减损程度相配,甚至更低,为什么不能用呢?需要做的是,因势利导,一是健全技术评价和监管机制,防止以次充好;二是开发与所用组件适配的电站设计技术。
 
  示例3:可以预见,未来10年内,分布式电站使用的彩钢瓦屋面,农村地区安装了户用系统的房屋,会出现一定比例的翻建或荒废。意味着一定比例的年青或中年光伏电站将改建或拆除。这部分电站的设备仍有一定的利用价值,会催生一个“二手光伏市场”及与之配套的技术评估体系;从技术角度,需要业内提供更易于拆装、标准、模块化的产品。
 
  上面的例子,不一定准确,想说的是:补贴是实现光伏装机量从“0”到“1”的核心推动力,但补贴,特别是断崖式调整,也是行业粗放式发展的诱因之一。补贴退出产业发展的历史舞台,已成必然,只是时间问题。光伏去补贴时代已渐行渐近,去补贴时代的光伏会是一个多元、充分竞争的市场,当下,光伏企业就应把着眼点从“如何拿补贴”转移到“如何做出更有竞争力产品”上来。
 
  2. 基于现有数据,对比图1中所示的3类特性,光伏行业需要着力解决技术发展的不平衡问题。
 
  1)系统集成技术的研究水平滞后于设备端。这与系统端研发力量过于分散,趋动力不强有关。从有利于行业长远发展的角度,需要集合行业力量,加大这方面的技术研究。
 
  2)设备可靠性方面的研究水平滞后于产品性能。一是与利益趋动有关,以组件为例,提高效率,是眼前效益,而可靠性是长期潜在效益;二是受制于设备可靠性的验证技术;三是与政策的不均衡导向有关。
 
  3)适用或适配性质量的研究滞后于符合性质量。所谓的“符合性”质量指的是满足于现行标准或合同要求即可。在我国,无论标准管理体系如何调整,标准滞后于实际需求这一事实不会改变。传统产业中,有竞争力的企业,大多采用“标准+ɑ”的技术管理模式,“ɑ”主要针对客户的特殊或使用要求设计,也是体现企业核心竞争力的关键要素。未来的市场,谁的“ɑ”做得好,谁就会抢占先机。
 
  二、优质电站好在哪?质量差的电站差在哪?
 
  如图1所示,对电站的基本要求是:高效、安全、可靠。从评价角度,需要建立一套可验证的指标,包括准则要求评判电站的优劣。
图2
 
 
 
  图2为鉴衡评价电站发电能力的指标框图,图3为根据若干个样本电站的检测结果,给出的电站发电能力对比分析结果;图4为可靠性评价指标框图及样本电站可靠性对比分析结果;图5为电站安全评价指标框图;图6为样本电站安全性能对比分析结果。
 
  对图2、图3的几点解释和说明:
 
  1)所选取的样本电站不具广泛代表性,仅为说明问题;
 
  2)性能指数(PR)有其局限性,特别是不能反应光资源的利用水平,为弥补其不足,评价指标中增加了光照利用系数这一分项指标。另外,PR反应的是现阶段的性能水平,并不代表电站长期发电能力,为综合反应整个运营期的潜在能力,评价指标中增加了5个辅助性分项指标;
 
  3)根据以往经验,以运营期为评价周期,基于6个月以上的运行或监测数据,可以预测:发电能力指数在0.9以上的电站,具备超预期发电的能力;发电能力指数在0.85至0.9的电站,发电能力可以达到预期或合理水平;发电能力指数在0.8至0.85的电站,具备基本的保证能力;发电能力指数在0.75至0.8的电站,难于保证发电量达到预期或合理水平;发电能力指数在0.75以下的电站,无法保证发电量达到预期或合理水平。
 
  4)发电能力水平较高的电站,有以下共同特点:注重电站的选址和微观设计,环境条件导致的系统运行参数的偏差小;设备质量较高,性能一致性好;施工精度高,施工所带来的系统运行参数的偏差小;设备缺陷或不良率低;运维专业能力强。反之,发电能力较差的电站,上述方面也较差。
 
  图4. 可靠性评价指标框图及样本电站对比 
 
  对图4的几点解释和说明:
 
  1)综合反应系统可靠性的常用指标有2个,一个是按时间计算的系统可利用率,一个是按能量或发电量计算的系统可利用率;光伏发电为多级串、并联结构,同样的故障时间,前端、中端和后端设备所造成的故障损失为倍数关系,用按时间计算的可利用率评价系统的可靠性水平,不尽合理;
 
  2)“1—图4中所说的故障发电量损失率”等同于按发电量计算的系统可利用率;
 
  3)电站实际运行中,某个电池、电池串、组件或组串故障停发的情况,并不鲜见,其发电损失也不容忽略,现行的故障统计范围中不包含此部分。为更全面地反应电站的故障水平,图4个导入组件、组串故障发电损失率这一指标,并将其定性为隐性损失;
 
  4)通常,高可靠性的系统,由汇流、转换、升压和输电设备导致的显性故障发电损失及由组件、组串故障导致的隐性故障损失均在0.5%以下。反之,可靠性差的系统,上述指标也较差。另外,业内比较关心运营期内,组件的功率保证问题,根据以往经验,通俗地说,运行3年以上的组件,只要“不裂、不黑、不暗、不断”,25年的功率衰减不超过20%的概率应在90%以上。
 
图5
  图5.电站安全评价指标框图
 
图6
 
  图6.样本电站安全指标对比
 
  对图5、图6的几点解释和说明:
 
  1)目前,电站安全方面的标准较多,大多为拼接式的标准,包括用于防范地质和气象灾害的标准、基础和结构及电气安全方面的标准。按照图1中“运营期内不发生营业中断或中止及造成财产或人身伤害的安全事故”的安全界定,综合考虑各方面的标准要求,图5给出了与安全有关的指标框图;
 
  2)受多重因素的影响,不同区域及类型的电站,安全方面的风险程度及防控重点差异较大,图6按区域及电站类型给出安全指标的对比分析结果。需要说明的是,受样本量的限制,图6给出的电站类型并不全面。
 
  3)根据以往经验,各项安全指数均达到70%以上,电站才具备基本的安全保证能力,即达到可接受的风险水平。安全风险较低电站的共同特点是:发生地质和气象灾害的可能性低;与电站基础和结构安全有关的性能指标经过充分的复核、验证或确认,施工质量与设计要求的符合性高;电气设计含设备选型合理,采购和安装的一致性和符合性高;运维专业能力强。反之,安全风险较高的电站,上述方面也较差。需要提醒的是:光伏建设的主战场向中、东部转移后,项目的合规性风险在加大,其他方面的安全风险也在增加,需要业内进一步提高风险防范意识。
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