光伏電站生命周期的4大階段

1、光伏電站生命周期的4大階段光伏電站全壽命周期管理就是光伏電站從可研到退役的全過程管理，光伏電站的全壽命周期管理劃分為四個(gè)階段（可研階段、設(shè)計(jì)階段、建設(shè)階段、生產(chǎn)運(yùn)營(yíng)階段），其管理理念應(yīng)貫穿于這四個(gè)階段。作為應(yīng)用型系統(tǒng)設(shè)施，生產(chǎn)運(yùn)營(yíng)是光伏電站全壽命周期最長(zhǎng)的階段，行業(yè)內(nèi)一般設(shè)計(jì)的電站壽期為25年，四個(gè)階段以生產(chǎn)運(yùn)營(yíng)為主導(dǎo)與目標(biāo)，圍繞生產(chǎn)運(yùn)營(yíng)開展管理。本文根據(jù)經(jīng)驗(yàn)從生產(chǎn)運(yùn)營(yíng)角度將四個(gè)階段的控制要點(diǎn)提出建議。1. 可研階段光資源情況是光伏電站投資的首要影響因素，光資源的優(yōu)劣決定了電站的發(fā)電多少，影響光資源的好壞的因素較多，如天文因子（太陽(yáng)常數(shù)，日地距離，太陽(yáng)赤緯，太陽(yáng)高度角，太陽(yáng)方位角，時(shí)角）、地理

2、因子（緯度，經(jīng)度，海拔高度，地表反射率）、氣象和環(huán)境因子（云，氣溶膠，水汽，臭氧，沙塵等），各種影響因子情況復(fù)雜，影響大小不易量化，總體規(guī)律為緯度越低，海拔越高，空氣質(zhì)量越好，資源越好。一般前期可研階段選用光資源數(shù)據(jù)庫(kù)有nasa數(shù)據(jù)、meteonorm數(shù)據(jù)、solargis數(shù)據(jù)、3tier數(shù)據(jù)、選址當(dāng)?shù)貧庀缶謹(jǐn)?shù)據(jù)庫(kù)，最常用選用的光資源要素為水平輻射總量、斜面輻射總量、散射輻射總量、年平均日照小時(shí)數(shù)、法向直接輻射輻照度（高倍聚光項(xiàng)目使用）。廠址位置的選擇決定著施工和運(yùn)營(yíng)階段工作的便利性，是生產(chǎn)和生活條件的保障，也決定著運(yùn)營(yíng)成本的高低。廠址位置盡可能選擇距離城市較近、供水供電可靠、交通便利、無礦產(chǎn)

3、壓覆和文物遺址的廠址，廠址位置和場(chǎng)地大小的選取影響著電站建設(shè)規(guī)模、擴(kuò)容的便利性、運(yùn)營(yíng)階段員工薪酬、備件采購(gòu)周期、質(zhì)保期供應(yīng)商響應(yīng)速度、保險(xiǎn)理賠響應(yīng)速度、生產(chǎn)和生活配套設(shè)施的配備。地質(zhì)與地形條件決定組件支架設(shè)計(jì)難度的大小、施工難度、場(chǎng)地平整、土建及支架成本的高低，同時(shí)也決定著運(yùn)營(yíng)階段組件因遮擋因素產(chǎn)生的效率損失、暴雨或洪水等惡劣自然條件下組件支架沉降的程度、修剪雜草或灌木叢引起的運(yùn)營(yíng)成本增加、風(fēng)沙引起的組件清洗頻率增多等，在可研階段應(yīng)充分預(yù)估后續(xù)運(yùn)營(yíng)費(fèi)用，避免在經(jīng)濟(jì)測(cè)算時(shí)因未充分預(yù)估運(yùn)營(yíng)風(fēng)險(xiǎn)導(dǎo)致投資收益不達(dá)目標(biāo)值。用地屬性除應(yīng)規(guī)避基本農(nóng)田法律紅線以外，應(yīng)對(duì)一般農(nóng)田、草地、林地的征占費(fèi)用及補(bǔ)償費(fèi)用

4、進(jìn)行充分測(cè)算、對(duì)于政府征收的土地使用稅金等逐年交付的費(fèi)用建議劃歸生產(chǎn)運(yùn)營(yíng)成本，根據(jù)年通貨膨脹系數(shù)進(jìn)行修正計(jì)算后接近實(shí)際費(fèi)用。電網(wǎng)接入及負(fù)荷消納情況需充分調(diào)研，一般關(guān)注當(dāng)?shù)仉娋W(wǎng)網(wǎng)架結(jié)構(gòu)、電壓等級(jí)、變電站變壓器容量、變電站常用負(fù)荷情況、送出距離、預(yù)留間隔、電網(wǎng)電壓和頻率穩(wěn)定性等，這些因素影響著電站建設(shè)規(guī)模和設(shè)備選型、送出線路選型與連接方式、運(yùn)營(yíng)階段架空送出線路維護(hù)與搶修費(fèi)用、涉網(wǎng)設(shè)備檢修與維護(hù)方式。融資成本因素是光伏電站投資的關(guān)鍵要素，不同的融資成本和利息償還造成光伏電站收益的差別，影響電站投資測(cè)算中irr（內(nèi)部收益率internal rate of return）和roe（凈資產(chǎn)收益率rate

5、of return on common stockholders equity）的值，年還貸額應(yīng)計(jì)入運(yùn)營(yíng)成本。分布式電站比地面集中式電站情況略微復(fù)雜，除考慮上述關(guān)鍵點(diǎn)之外，還應(yīng)關(guān)注屋頂承重（房屋建設(shè)年份、房屋結(jié)構(gòu)、房屋有效使用面積、屋頂朝向和方位角、傾斜角度、遮蔽物、當(dāng)?shù)仫L(fēng)壓、地形、地貌）、電纜強(qiáng)弱電信號(hào)干擾、檢修通道的預(yù)留、隔音（65db）、隔熱、防雷、防火、防誤碰設(shè)置、監(jiān)控設(shè)施和技術(shù)改造空間預(yù)留、運(yùn)營(yíng)維護(hù)的統(tǒng)籌管理、電費(fèi)結(jié)算方式、補(bǔ)貼分配方式、承租屋頂產(chǎn)權(quán)、設(shè)施管理和安全責(zé)任邊界和其他法律風(fēng)險(xiǎn)。2. 設(shè)計(jì)階段設(shè)備編碼、文件編碼、備件編碼是實(shí)現(xiàn)多電站管理和全壽命周期的必要元素，三套編碼體系的

6、建設(shè)決定著電站運(yùn)營(yíng)能否實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化和規(guī)范化管理，設(shè)備編碼和文件編碼應(yīng)在設(shè)計(jì)階段確定，備件編碼可在運(yùn)營(yíng)階段補(bǔ)充完善。目前常用的設(shè)備編碼采用gb/t50549-2010電廠標(biāo)識(shí)系統(tǒng)編碼標(biāo)準(zhǔn)，文件編碼和備件編碼規(guī)則根據(jù)企業(yè)持有電站規(guī)模采用統(tǒng)一編碼形式。光伏區(qū)和升壓站的布置決定著電站的投資成本和發(fā)電量，為節(jié)約電纜一般升壓站設(shè)置在整個(gè)光伏陣列的中間位置，升壓站設(shè)計(jì)應(yīng)選用地勢(shì)較高的地方在暴雨洪水等惡劣天氣下保證無倒灌風(fēng)險(xiǎn)，陣列設(shè)計(jì)保證無遮擋且應(yīng)考慮預(yù)留巡檢通道，組串之間連接橋架設(shè)計(jì)應(yīng)考慮預(yù)留組件清洗通道方便車輛出入，陣列整體設(shè)計(jì)應(yīng)考慮防pid效應(yīng)避免長(zhǎng)期運(yùn)行應(yīng)組件加速衰減引起的超預(yù)期發(fā)電量損失，逆變器選型應(yīng)

7、穩(wěn)定可靠考重點(diǎn)慮應(yīng)散熱不充分引起的模塊損壞和電量損失，可調(diào)支架設(shè)計(jì)應(yīng)給運(yùn)營(yíng)方提交支架調(diào)節(jié)時(shí)間和角度設(shè)計(jì)說明。生產(chǎn)區(qū)域的設(shè)計(jì)應(yīng)考慮后續(xù)操作和維修的便利性，隔離刀閘和接地刀閘設(shè)計(jì)考慮運(yùn)維期間防止誤操作，生產(chǎn)區(qū)域和生活區(qū)域應(yīng)分開設(shè)計(jì)且應(yīng)實(shí)體隔離，生產(chǎn)設(shè)施選型應(yīng)考慮使用市場(chǎng)上標(biāo)準(zhǔn)器件便于運(yùn)營(yíng)階段備品備件的采購(gòu)及更換，開關(guān)柜設(shè)計(jì)應(yīng)具備五防功能并配備電子五防鎖，廠用變壓器的選型應(yīng)合理可靠并出具常用負(fù)荷測(cè)算書運(yùn)營(yíng)階段根據(jù)測(cè)算數(shù)估算廠用電量，建議所有電站配備故障錄波便于設(shè)備故障時(shí)及時(shí)精準(zhǔn)分析，通訊保護(hù)設(shè)計(jì)應(yīng)結(jié)合當(dāng)?shù)仉娋W(wǎng)情況選擇合適的保護(hù)匹配并在電站調(diào)試前提供保護(hù)定值單，二次屏柜設(shè)計(jì)應(yīng)預(yù)留適當(dāng)屏柜位置以滿足電網(wǎng)

8、新增要求和生產(chǎn)監(jiān)控分析系統(tǒng)配備等技術(shù)改造項(xiàng)目需要，應(yīng)根據(jù)電站規(guī)模設(shè)置工具間和備品備件庫(kù)以滿足運(yùn)營(yíng)維護(hù)需求，建議廠房單體設(shè)計(jì)3000m?不配備水消防系統(tǒng)便于運(yùn)營(yíng)階段的消防設(shè)施維護(hù)，特殊氣候條件地區(qū)的生產(chǎn)設(shè)計(jì)應(yīng)滿足當(dāng)?shù)靥厥庑裕ㄈ缱儔浩饔偷倪x型、防凍潤(rùn)滑油脂的選用、支架防強(qiáng)風(fēng)設(shè)計(jì)、通風(fēng)采暖的選用、墻體保溫的設(shè)計(jì)、屋面防水設(shè)計(jì)等），分布式電站特別要關(guān)注防火設(shè)計(jì)。生活區(qū)設(shè)計(jì)應(yīng)滿足運(yùn)維人員生活需求，根據(jù)電站規(guī)模配備生產(chǎn)人員數(shù)量，員工宿舍設(shè)計(jì)應(yīng)盡量朝南，根據(jù)電站選取的地理?xiàng)l件合理選取生活用水方式，照明回路和動(dòng)力回路應(yīng)分開設(shè)計(jì)，根據(jù)不同地區(qū)選用合理的節(jié)能采暖方式盡可能減少?gòu)S用電量，居住場(chǎng)所外墻厚度和保溫設(shè)計(jì)應(yīng)

9、結(jié)合當(dāng)?shù)刈匀粴夂驐l件選取，建議公司標(biāo)準(zhǔn)化生活區(qū)域設(shè)計(jì)以規(guī)范員工生活管理。3. 建設(shè)階段施工前應(yīng)做好施工組織設(shè)計(jì)、施工方案和施工進(jìn)度計(jì)劃，設(shè)備采購(gòu)應(yīng)選擇長(zhǎng)久而且值得信賴的品牌以保證運(yùn)營(yíng)階段設(shè)備外委維修和零部件的采購(gòu)渠道不中斷，設(shè)備供貨商應(yīng)提供詳細(xì)的設(shè)備說明和圖紙便于運(yùn)營(yíng)階段設(shè)備的維護(hù)和更換（如有條件可在招標(biāo)是規(guī)定設(shè)備說明書的編碼、格式、內(nèi)容等，便于運(yùn)營(yíng)階段運(yùn)維規(guī)程的編寫和資料管理與選用），電站竣工應(yīng)設(shè)置合理的質(zhì)保期以滿足電站全投資測(cè)算和達(dá)到經(jīng)濟(jì)效益的最大化。建設(shè)過程應(yīng)做好工程六大控制（安全、質(zhì)量、進(jìn)度、成本、環(huán)境和文明施工控制），應(yīng)按照施工圖紙、方案和規(guī)范進(jìn)行施工。為保證電站投運(yùn)后因安裝缺陷造成

10、的大型技改項(xiàng)目不發(fā)生，運(yùn)維人員應(yīng)介入建設(shè)階段跟蹤安裝情況，主要從生產(chǎn)運(yùn)維的角度出發(fā)關(guān)注影響后續(xù)設(shè)備操作、檢修、設(shè)備運(yùn)行穩(wěn)定性等問題，尤其要關(guān)注隱蔽工程（直埋電纜敷設(shè)、土建結(jié)構(gòu)、接地網(wǎng)等），發(fā)現(xiàn)問題應(yīng)及時(shí)反饋工程總包方和監(jiān)理方督促整改。調(diào)試階段需根據(jù)調(diào)試計(jì)劃及時(shí)到現(xiàn)場(chǎng)跟蹤學(xué)習(xí)以熟悉電站系統(tǒng)布置、設(shè)備操作方法、設(shè)備性能與參數(shù)設(shè)置，注意現(xiàn)場(chǎng)圖紙資料和原始記錄的收集和整理和工程轉(zhuǎn)生產(chǎn)備件的跟蹤和保護(hù)，配合工程人員電站首次并網(wǎng)的發(fā)令與操作。運(yùn)維人員介入建設(shè)階段還有一項(xiàng)重要工作就是完成生產(chǎn)準(zhǔn)備工作，主要工作有：生產(chǎn)運(yùn)行規(guī)程和檢修規(guī)程的編制；生產(chǎn)技術(shù)程序的編制（如預(yù)防性檢修規(guī)程和技術(shù)監(jiān)督試驗(yàn)規(guī)程與周期、事故

11、處理應(yīng)急預(yù)案、工具清單與檢定周期、最低庫(kù)存?zhèn)浼鍐蔚龋?；生產(chǎn)系列套表格的制作（工作票、操作票、運(yùn)行日志、交接班表格、設(shè)備臺(tái)賬、工具臺(tái)賬、備件臺(tái)賬、培訓(xùn)記錄本等）；上墻制度的制作和懸掛；安全標(biāo)示標(biāo)牌的制作；常用工具的準(zhǔn)備與計(jì)量工具檢定；生產(chǎn)人員培訓(xùn)與取證（高壓進(jìn)網(wǎng)作業(yè)許可證和調(diào)度證）。4. 生產(chǎn)運(yùn)營(yíng)階段生產(chǎn)運(yùn)營(yíng)階段指電站首次并網(wǎng)至電站退役的全過程，即生產(chǎn)運(yùn)維人員接管并有權(quán)操作電站設(shè)備的時(shí)間段。電站進(jìn)入生產(chǎn)運(yùn)營(yíng)的第一個(gè)階段是工程項(xiàng)目轉(zhuǎn)生產(chǎn)驗(yàn)收，此驗(yàn)收意味著電站所有設(shè)備設(shè)施交由生產(chǎn)方管轄，由于施工方與業(yè)主方考慮問題角度不同一般都會(huì)產(chǎn)生一定分歧，首次并網(wǎng)后遺留尾工項(xiàng)的處理是分歧最大，也是矛盾的集中點(diǎn)，

12、遺留尾工項(xiàng)一般分為一類缺陷和二類缺陷，一類缺陷指影響系統(tǒng)運(yùn)行、可能造成人身傷害或者上級(jí)機(jī)構(gòu)（電網(wǎng)、安監(jiān)局等單位）要求整改的缺陷，主要特征是安全隱患和造成發(fā)電量的損失；剩余缺陷統(tǒng)歸為二類缺陷。電站并網(wǎng)后運(yùn)營(yíng)責(zé)任移交至業(yè)主方，施工方處理缺陷需按業(yè)主方管理規(guī)定辦理工作票，不得無票作業(yè)。施工方有按照國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)、合同文件、技術(shù)規(guī)范和設(shè)計(jì)文件嚴(yán)格保證電站施工質(zhì)量的義務(wù)，也必須承擔(dān)消除缺陷的責(zé)任，一類缺陷必須由施工方整改，二類缺陷消除可以由施工方和業(yè)主方協(xié)商解決，當(dāng)產(chǎn)生分歧時(shí)一般處理方式：施工方可委托業(yè)主方處理，業(yè)主根據(jù)缺陷的處理難度評(píng)估費(fèi)用后處理，費(fèi)用由施工方承擔(dān)。公司規(guī)模較大、持有電站較多時(shí)可考慮利用移交

13、接產(chǎn)信息系統(tǒng)進(jìn)行缺陷的統(tǒng)計(jì)、跟蹤和關(guān)閉流程管理。生產(chǎn)運(yùn)營(yíng)階段是光伏電站全壽命周期管理最重要的時(shí)期，電站管理需實(shí)現(xiàn)制度化、流程化和信息化，可將公司管理理念和管理具體方法融入信息系統(tǒng)完成對(duì)電站管理，設(shè)備編碼、文件編碼和備件編碼需統(tǒng)一歸納到信息系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)管理，一般光伏發(fā)電企業(yè)使用的信息管理系統(tǒng)分為三類：erp系統(tǒng)、mis或cis系統(tǒng)、電站監(jiān)控與分析系統(tǒng)。erp系統(tǒng)為企業(yè)經(jīng)營(yíng)的主要管理系統(tǒng)，它實(shí)現(xiàn)企業(yè)的人、財(cái)、物的管理，如人員工資發(fā)放、財(cái)務(wù)結(jié)算、物料采購(gòu)等。mis或cis系統(tǒng)在電力企業(yè)應(yīng)用廣泛，它根據(jù)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)和電力行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)，所有邏輯設(shè)計(jì)需遵循電力行業(yè)安全標(biāo)準(zhǔn)和管理標(biāo)準(zhǔn)，主要用于電力從業(yè)人員安全行為

14、規(guī)范的管理，如運(yùn)行日志、工作票、操作票、作業(yè)指導(dǎo)書等。電站監(jiān)控與分析系統(tǒng)主要實(shí)現(xiàn)輔助電站運(yùn)維人員進(jìn)行電量統(tǒng)計(jì)、故障預(yù)警與診斷、效率分析、老化研究等，幫助公司管理人員實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控、技術(shù)支持、經(jīng)營(yíng)情況統(tǒng)計(jì)與分析、對(duì)標(biāo)管理等。設(shè)備故障是電站非計(jì)劃電量損失的根本原因，為有效管理設(shè)備故障可對(duì)設(shè)備管理等級(jí)進(jìn)行劃分，將重要敏感設(shè)備和重要敏感部件識(shí)別，巡檢和預(yù)防性檢修時(shí)加強(qiáng)對(duì)重要敏感設(shè)備和敏感部件的跟蹤、評(píng)估與管理；優(yōu)秀的備件管理有助于電站設(shè)備故障時(shí)的快速響應(yīng)與處理，多電站情況下備件種類繁多、信息量大，需借助信息系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)規(guī)范化管理，在適當(dāng)?shù)膮^(qū)域設(shè)立戰(zhàn)略備件庫(kù)，建立多電站備件聯(lián)調(diào)機(jī)制；與電站就近的有資質(zhì)單位簽訂

15、維修外包協(xié)議，在復(fù)雜故障處理時(shí)給予支持，有助于減少電量損失；采用功能靈敏且完備的電站監(jiān)控與分析系統(tǒng)有助于電站人員及時(shí)發(fā)現(xiàn)故障，通過系統(tǒng)對(duì)已發(fā)生故障進(jìn)行多電站經(jīng)驗(yàn)反饋并及時(shí)對(duì)他站排查類似故障隱患可有效降低公司整體設(shè)備故障率；對(duì)電站設(shè)施進(jìn)行老化跟蹤管理并確定合理的預(yù)防性檢修或技術(shù)改造計(jì)劃可減少因電站設(shè)施老化引起的安全風(fēng)險(xiǎn)和電量損失；建設(shè)合理可行的企業(yè)培訓(xùn)體系加強(qiáng)對(duì)運(yùn)維人員的培訓(xùn)可提高消缺效率；對(duì)于多發(fā)故障因在本站內(nèi)編制糾正性檢修程序可縮短人均檢修時(shí)間；建立標(biāo)準(zhǔn)工時(shí)管理機(jī)制，對(duì)縮短消缺時(shí)間和提升消缺質(zhì)量具有重要意義，而且可通過標(biāo)準(zhǔn)工時(shí)對(duì)故障損失電量和故障消缺成本進(jìn)行分析管理，有利于運(yùn)維成本控制。效率提升是電站全壽命周期研究的重要方向，效率提升方法的研究只有在運(yùn)營(yíng)階段通過大量實(shí)踐分析獲得，不斷地鉆研效率提升方法，促使企業(yè)優(yōu)化技術(shù)方案和管理方法進(jìn)而提升經(jīng)營(yíng)業(yè)績(jī)。效率提升分兩個(gè)方面，運(yùn)維人員工作效率提升和電站設(shè)備發(fā)電能力提升，運(yùn)維人員是影響光伏效率提升的根本因素，優(yōu)秀的運(yùn)維團(tuán)隊(duì)可以有效提升電站運(yùn)營(yíng)能力和發(fā)電水平，據(jù)統(tǒng)計(jì)，事故和故障的發(fā)生由于人因失誤而導(dǎo)致的占比約90%，有效避免人因失誤可降低電站運(yùn)維安全風(fēng)險(xiǎn)和故障率，有效降低人因失誤的方法主要有：加強(qiáng)企業(yè)文化建設(shè)，加強(qiáng)安全管理提升運(yùn)維人員安全意識(shí)，健全組織管理機(jī)制，完善經(jīng)驗(yàn)反饋和溝通機(jī)制，加強(qiáng)人員培