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根据国家能源局数据，截至2019年三季度，我国累计光伏装机已达到190GW。近几年国内光伏市场发展迅速，存量光伏市场不断增长的同时，随之而来的还有光伏技术的不断更新进步，而早期存量电站中较为落后的技术或建设期遗留的问题，便延伸出光伏电站技术改造这一巨大的市场。 

我国光伏市场的规模爆发始于2013年前后，从这一年开始，我国光伏电站年度新增装机规模开始攀上世界第一的位置，在2017年达到顶峰53GW，持续引领全球光伏市场。粗略估算，光伏电站运营时间超过五年之后开始有技术改造的需求。 

随着运行时间的增长以及新技术的更新换代，预计未来一两年内将迎来存量电站技改的高峰期。事实上，在存量光伏电站运营中，技术改造将成为提升发电量最为有效的手段之一。根据伍德·麦肯兹(WoodMackenzie)报告，在光伏电站运营中，仅逆变器更换成本通常占50MW光伏发电场平均O＆M成本的12%至13%，到2024年，这一成本数据将接近12亿美元。 

在中国光伏行业协会、光伏們主办的“第四届光伏发电运营及后服务研讨会上”，云鹰运维、无锡光电宝、帝斯曼等企业就光伏电站技改方向及实际案例进行了分享。 

运维技改方向：精准、提效、增收、稳定 

光伏电站技术改造主要从哪几方面展开？云鹰运维技术总监陈鹤认为，数据精细准确、操作便捷方便、效率产能提高和设备人身安全是关键。 

第一，光伏电站生命周期内除了带来发电量的收益外，还会积累各种运行数据，这些数据不仅可以为后期在建光伏项目提供参考，对后期运维也有着指导性的意义，因此提高采集数据的精细化程度、保障数据的准确性至关重要。 

那么哪些数据需要精细化？陈鹤认为，主要包括组串电流监测、直流发电数据监测、辐照数据监测、清洗预警数据监测、组件阵列温度监测等等。 

——组串电流监测：现场组串电流探测设备随着年限的增加，精度会逐步下降甚至失效，短期内影响不大，但长期积累下来数据误差易导致决策性的失误。 

——直流发电数据监测：光伏系统分为直流发电和交流转换两部分，其中交流转换设备相对比较稳定，且技术革新相对直流侧要慢一些，而大部分故障聚集在直流发电侧，数据波动性比较大。另一方面，在能源管理模式中，如果单纯用交流侧数据评估增收，受环境和后期运行时间的影响较大，因此多数以直流侧发电数据为准。 

——辐照数据监测：随着两个细则考核越来越严，辐照数据精确度要求也一再提高。另外，目前电站现场大部分是单点的辐照数据监测，其波动性受环境、自身设备稳定性影响比较大，而且一旦设备出现问题，期间的电站辐照数据就丢失了，因此建议多点监测，进行综合数据的评估，提升数据准确性。 

——清洗预警数据监测：电站应该在什么阶段清洗、从哪一点开始清洗、清洗后增收多少、能否覆盖清洗成本，这些都是后期运维需要重点关注的数据。 

——组件、阵列温度监测：监测组件、阵列温度对于直流侧发电的影响，更精细化的数据才能达到最终调节整个电站直流侧效率的目的。 

第二，一线运维人员要面对各种各样的光伏系统，农光互补、渔光互补、BIPV等等，因此运维操作便捷、方便的技术改革也是需要重点关注的方向。“主要可以从维护工器具、系统设备控制、团队管理三个方面进行运维方式的优化。”陈鹤表示。 

——运维过程中会用到各种各样的工具，这些工具的好与坏、效率高与低，直接影响到运维的效率。 

——系统控制设备如逆变器只能有无功的调节，尤其在工商业分布式项目中很有应用的必要；再比如逆变器IGBT智能检测设备能够极大地提高运维人员对于逆变器维修时间的把控。 

——目前很多运维企业或投资方的运维团队都在向综合管理平台的方向发展，采用管理体系分级管理监督的管理模式。 

第三，电站运营的最终目的是为了增加发电量收益，因此组件、接线盒、汇流箱、逆变器、变压器等能量传递能效的提高很重要。陈鹤表示，提高光伏电站产能途径主要分为以下几个方面： 

——太阳能资源，先天资源我们无法把控，但是可以通过提高光透率来增加整个电站的收益。 

——容配比，容配比不一定是固定的1：1.2，需要考虑现场安装角度、当地辐照、光透率等不断修正这个数据。 

——支架运行方式，跟踪支架有利于发电量的提升，但需要保障其运行的稳定性。 

——能效比（PR），与组件失配损失、逆变器效率、变压器及其它设备效率、温升损失、故障情况和运维水平等等有关。 

第四，设备、人身的安全重要性不言而喻，主要可以从设备自恢复能力、设备的分级探测能力、设备设施的防护能力方面来提高设备运行稳定性和人身安全。 

——设备自恢复能力：现在设备电子化信息程度越来越高，但是长期运行易发生自锁或者死循环，如果没有一定自恢复能力，尤其对于无人值守的电站影响很大。 

——设备分级探测的能力：分级探测可以明确故障点的位置，缩小故障排查的范围，提高整体运维效率。 

——设备设施的防护能力：如防护网和运维人员通道等人员防护设施。 

实际案例分享 

——智能化改造：平均发电量提升10.8% 

陈鹤根据上述几点介绍了一个成形的实际智能化改造案例。该项目装机容量只有4.31MW，但是分散在全国9个城市的11家商场屋顶，而且是钢构软屋面的结构，屋顶由保温防水材料构成，对防火要求很高，应用的设备也不是常见的晶硅组件和常规支架，而是115W双玻薄膜组件和定制异形镀锌金属支架，建设时间在2012~2016年不等。该项目主要缺陷在于火灾隐患较大、设备智能化程度较低以及缺乏智能运维手段，因此云鹰运维对其进行了一系列技术改造。 

首先，对项目的支架结构进行改造，改变荷载、风压以及屋面排水通道位置等，对屋顶进行性能维护；其次增加一部分智能设备，例如智能汇流箱、集控平台，进行更智能化的管理。 

在支架位置增加C型铝型材走线槽，把直接放在屋顶的线板进行规整，不仅降低了线缆落地导致插接头进水的故障率，同时还避免了线缆或插头故障发热（起火）直接影响屋面的危险。

将所有汇流箱集中管理，增加汇流箱支架，将原先的平行于屋面的摆放方式改为垂直于屋面的方式，这样不仅降低了箱体与雨水的接触面同时避免了进水的风险，而且也减小了箱体与阳光的入射角，降低了箱体内部的温度；并在汇流箱内增加温度探测，实现监控箱内温度（温度告警值为＞80）。

将两级汇流方式改为一级汇流方式，可直观的了解每一组串的情况，检测范围由原先的48~64块组件（汇流盒内大部分串数出现问题时才能检测）精确到了现在的8块组件（其中一块出现问题就能检测到）。

将原有站端监控系统升级为云端监控系统，并增加手机APP监控功能，方便现场人员的运维。

该项目改造从2018年11月到现在已经全部完成，改造后通过智能监控系统累计发现故障150余次，原先故障率不多但发电效率比较低，改造完之后发现故障并不是没有，而是没被发现；改造后平均发电量提升10.8%左右，人工巡检效率提高了300%，单个项目收益率最高可达17.5%。对于整体系统的人工巡检效率也有提高，再就是单电站效率最高收益率达到17.5%，技改效果明显。 

——光伏组件减反射涂层技术应用

帝斯曼推出的后改造减反射涂层可以降低玻璃反射，带来2-3%的发电量收益。会上，帝斯曼中国业务发展经理李毅与中国华电科工集团有限公司新能源运维事业部安全生产部经理蒋杰年分享了在已安装的光伏组件中喷涂减反射膜的实际应用案例。

另外，据蒋杰年介绍，华电在山西、云南、甘肃地区已经开始试点喷涂并收集运行数据，预计电量提升在3%左右。以10MW光伏电站年利用小时数1500小时计算，年提升电量在50万KWh，涂层的有效年限可保持8-10年，通过计算预计2.5年左右就可以收回成本。

蒋杰年建议到，“2013年之前生产的光伏组件大多均未做镀膜处理，应用减反射涂层技术后组件效率提升较为显著；同时已并网运行6年以上的电站，可以通过检测组件已有镀膜的失效情况，进行喷涂。”

——老旧逆变器升级改造

经过行业这几年的洗牌，很多逆变器厂家已经退出，逆变器无法提供质保，对于早年电站的持有业主是一个很头疼的问题。对此，晶科电力运维公司针对于已经不存在的逆变器厂家产品及超过质保期的逆变器，与国内实力厂家合作提供升级改造、维修服务、解决方案，服务包括控制系统升级替换、功率模块单元升级替换（如需要）、成套散热系统解决方案。

据晶科电力集控中心主任王建珍介绍，晶科逆变器改造方案的特点是保留原逆变器机柜及可用的部件，按需升级替换，优势在于改造成本低、可靠性高、质量收益有保障。施工周期大概在5天左右，1兆瓦改造的费用最低在8-12万左右，质保也可以满足行业的要求。

无锡光电宝总经理温冬波介绍道，电站技改主要分为灾害修复、涉网要求、电站要求几大类，如有的分布式项目建成时是完全的平铺，发电量设计不到60%，需要做倾角的改造。“为了提升电站的发电能力，有很多方面的工作可以做，具体如组件修复、逆变器改造、电站安全、电能质量、电网安全、电站升级等等。”

事实上，目前光伏电站市场上不仅有像晶科电力这种针对已经倒闭或退出的逆变器进行维护的业务，专业的组件修复产品以及相关从业人士也已经出现，这是光伏电站运营需求的最直接体现。而随着存量电站运营时间的增加，未来光伏电站技术改造将成为运维业务的重点板块。