甘肃水利水电勘测设计研究院孙江河：并网光伏电站性能质量问题分析及保障

孙江河表示，提到我们甘肃这个名字，大家早上也听到了，作为新能源的一个大省，而且现在是处在风口浪尖，所以今天我想在做讲演之前我有一些东西给大家看一下。甘肃省是中国新能源大省，有了风能和太阳能资源。主要集中在河西走廊，两边是山，中间是一马平川。主要的新能源的布局主要是布局在这里。截止到上半年6月底，甘肃省并网的光伏电站的总装机量量达到578万千瓦。现在全国弃风弃光最重的是甘肃，由于这几年发展过快，出现了严重的弃风弃光问题，国家新能源在下达光伏电站指标的时候只给了我们50万，列入计划的容量大幅度减少。我们院是从2008年开始，经过这么多年超过了100多万。经过近几年的运行和总结出现了一些问题，值得我们从事光伏产业人的思考，今天我想把这个作为自己的一点体会拿出来与大家分享，不妥之处请大家多多批评指正。我今天想介绍的主要是三个方面。

第一是光伏电站性能质量问题现状，这是一个永恒的话题，也是大家一直在谈论的话题。目前现状比较乱，鱼龙混杂，处于这么一个状态，有很好的项目，也有做的很差的项目。归结起来有三个方面问题，一是产品质量问题，包括组件，汇流箱，变电器，二是由于设计不合理和施工过程中的施工质量造成的，三是运行维护不到位，缺乏有效的运维手段和监控的问题。这是青海格尔木电站，两个电站由于组件的问题有一个不同的发电量。下面我想引进一个性能，光伏电站性能综合评价标准。实际交流发电量与理想直流发电量，这个公式排除了太阳能资源的差异，太阳能资源有差异用这个依然可以算出来，但是这里面没有排除温度的差异。能够客观公正的评价光伏电站的建设，这里面包括一些影响的因素，有过程的损耗，结点的损耗，我就不一一讲了。

第二是影响电站收益的重要因素，我们也在讲度电成本最低才是最优，生命周期总成本和总发电量。我们大家都知道，我们现在总发电量的状态是要降低系统的总的运行成本，提高总发电量，让分子越小，分母越大。有很多方法，也有很多的看法，在这儿我也不一一介绍了。

这里还有一个是咱们国家今年新出的一个并网光伏电站性能检测和质量评估规范，是2013年3月2号实施的。对光伏电站质量检查和质量，电站性能测试一般要求我在这里引用了一下，分了很多项，所有电站要按照这个规范。

下面介绍一下影响光伏电站性能质量的光伏电站的分析。影响光伏电站质量的关键因素是四个方面，关键部件品质质量，方案设计，施工管理，运维管理。

作为光伏电站，最关键的部件是组件，组件这两年出现问题比较多，由于可能咱们国家在五、六年以前，在光伏组件当时比较热潮的时候，很多的组件厂规模不大，但是厂家重多，造成了我们的质量增长，所以到现在已经通过这么几年的运行，发生一系列的变化。我这里给大家举一个例子，我们在甘肃核心地区，资源很好的地区有一个100MW的光伏电站，运行一年以后发现它跟周围的电站相比发电量少了很多，一直不知道怎么回事儿。这个电站是我们设计的，最后我们建议请第三方认证机构对所有的组件抽检，进行检测，检测结果出乎意料。所有的组件都抽查了一到两块，全部超过3%，最大一块甚至超过了10%。而这个项目招标是因为没有选择一流品牌的组件，组件当时在招标时是最低价，造成的结果现在很难受，一个是组件的质量，在权威机构也提出来存在质量施工，包括隐裂、断栅，脱胶这种现象都出现了，所以组件问题现在暴露比较多。这两年由于光伏组件厂家，经过一轮洗牌以后有所好转。另外现在国家对检测这一块也有了明确的要求，现在质量会比以前好一点，这是组件的问题。主要的问题是PID衰减，在高湿度和串联后高压共同作用下，电池片和封装材料之间形成漏电流，这是组件。

我想再说一说逆变器，逆变器现在也有很多的厂家和不同的形式。去年年底在今年年初出现过集中逆变器和组件逆变器之争，这个我也不想多说什么。组件再好，逆变器的品质不行，最后发出来的电还是不行。所以我想在这里稍微多花一点时间把逆变器介绍一下。逆变器品质的应用，这里面给了一个例子，两个250KW模块并联，每个250KW模块由3×3个450A的IGBT组成。实验的结果是造成电流的不结合，导致转换的效率偏低。不同的IGBT的选型对于逆变器的可靠性影响较大。

内部工艺、内部接线，大家一目了然就可以看清楚谁好谁坏。不同的散热造成的逆变器的工作的温度不一样，温度过高，散热效率低。在甘肃核心地区，新疆，宁夏，中午太阳能资源非常好，散热效率的要求就要比较好才能提高发电效率。这是散热差异导致逆变器高温，高温下运行降低曲线。峰值曲线发生1%左右的电量下降。

可维护性、可替换的，某一个模块坏了，抽屉式仅需30分钟。设计方案方面，不同的地形会导致系统线缆损坏相差很大。在我们现在光伏电站设计里面，很多设计单位对基础资料的收集和分析不到位，这种分析和收集资料不到位，计算分析不准确，有的时候甚至已经离谱，算的很高。雪的覆盖，还有风的速度，对支架设计结构是有影响。也出现过由于大风造成倾斜，这是设计的，在取得基础资料时候的分析不够造成的。

第二是从业主也好，从设计单位也好，由于咱们做一个光伏电站设计费是很低的，所以很多项目省略了必要的地质勘查，造成了一些不必要的损害。我们发生过支架的沉降、倾斜，还发生过由于没有没有查明地基础的腐蚀性问题，在运行两到三年之后钢管锈死断裂的问题。

第三块我们对消纳和送出的分析是不足。

第四块是设计方案不精细的问题，这里给了不同的布置方案，造成了比较大的差异，相互之间差异很大，会导致系统线缆损耗差别很大，影响系统发电量。

普遍存在的问题，由于有一些山区电站，地形的复杂性，在设计上没有充分考虑到，也没有用模拟的软件进行计算，所有了大量的损失。从这张图可以看到遮挡很厉害，有的是建筑物的遮挡，有的是山的遮挡，这对发电量的影响是比较大的，这是设计方面。

施工质量我说了，因为前面两位已经都介绍了他们公司的运行建设的过程中，我只是给大家展示一下图片。这就是不规范操作，野蛮操作。经过检测以后不排除野蛮施工造成大量的隐裂和断栅情况。

提高光伏电站性能关键措施，选取高品质设备，我一直在主张，不要看别人的价低，不要用最低价竞标。二是对设计人员来讲，设计方要进行精细化的设计。像火电、水电有几十年设计的经验，估计再过一两年国家对太阳能光伏电站设计规范进行层层的修订，设置有一些东西要强标来实现。三是精细化施工严格管控，刚刚前面两位已经介绍了很多，讲的很好。第四是智能化运维管理，包括互联网+、云平台、远程诊断，对光伏行业来讲都是非常大的利好消息。也就是围绕云平台和远程诊断以及互联网+，将来对我们运维水平会大提高，这块我就不多讲了。

文章作者：刘珊珊