3年前，華能與華為聯(lián)合創(chuàng)新開啟了光伏電站數(shù)字化之路。華能東方光伏項目作為數(shù)字化先河的排頭兵，讓我們看看這幾年的運營成果究竟怎么樣了？



運行三年，發(fā)電量比設(shè)計值高接近20%

華能東方光伏電站項目于2016年6月30日并網(wǎng)發(fā)電，項目選用光伏“領(lǐng)跑者”先進(jìn)技術(shù)的280Wp的單晶光伏組件和華為智能光伏解決方案。東方光伏電站創(chuàng)新開啟了集團(tuán)公司光伏電站數(shù)字化、智能化之路。在華能海南清潔能源分公司對電站實施智能化手段后，發(fā)電運維指標(biāo)均取得了創(chuàng)歷史性記錄成果。

首年（2017年）：設(shè)計等效小時數(shù)是1319小時，實際運行年綜合利用小時達(dá)到1483小時，超設(shè)計值12.43%。首年上網(wǎng)電量1914萬kwh，超設(shè)計發(fā)電量(1598萬kwh) 19.77%，年平均效率PR值84.58%。

2018年：上網(wǎng)電量1905萬kwh， 等效利用小時為1476.7h，發(fā)電效率PR值84.43%。

2019年：上網(wǎng)電量2056.347萬kwh， 等效利用小時為1594.07h，平均發(fā)電效率PR值85.3%，業(yè)內(nèi)遙遙領(lǐng)先。
2017年、2018年度，華能海南發(fā)電股份有限公司東方光伏電站連續(xù)兩年榮獲全國太陽能光伏電站生產(chǎn)運行統(tǒng)計指標(biāo)對標(biāo)5A級電站。電站平均年發(fā)電效率PR值持續(xù)保持在84.43%以上，該電站運行3年，接近零故障，而且年發(fā)電量比設(shè)計值仍高20%以上，在業(yè)內(nèi)罕見。特別是2019年，作為位于三類光資源地區(qū)光伏電站，2019年，發(fā)電量：2056萬度，利用小時：1594小時，年發(fā)電量和年利用小時在往年高水平的基礎(chǔ)上，再大幅度提升，再創(chuàng)造新的記錄。

七大技術(shù)，解析高發(fā)電

那么東方光伏電站發(fā)電量長期攀高的原因，是什么呢？請聽一一分解。

多路MPPT，高發(fā)電量的保障

眾所周知，組件衰減、朝向、早晚前后排遮擋等不一致性會造成失配；特別在海南有時候云朵、鳥糞等遮擋、降雨降水過后在光伏版上形成水漬等原因，都將造成組件失配而嚴(yán)重影響發(fā)電量。項目采用了華為智能組串式逆變器，2串組串接入1路MPPT，80路MPPT/MW，相比集中式逆變器，將最大程度減少組串間的失配，有效提升系統(tǒng)效率。

“早起晚睡”，延長發(fā)電時間

組串MPPT工作電壓范圍寬，讓逆變器“早起晚睡”，延長發(fā)電時間，進(jìn)一步提升電站效率。華為智能組串式逆變器采用雙極拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，組件輸出電壓經(jīng)過BOOST直流升壓電路，當(dāng)直流輸入電壓低時，可以升壓滿足母線電容的要求；所以智能組串逆變器MPPT工作電壓范圍200V~1000V；而集中式逆變器采用單機(jī)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)， MPPT工作電壓范圍一般在520V~1000V，這樣組串逆變器可以工作更久，發(fā)更多的電。

無熔絲、無易損件設(shè)計，免運維

智能光伏設(shè)計方案的一個重要理念是“大道至簡“。方案組網(wǎng)簡單，故障點少，系統(tǒng)故障概率極低。華能東方光伏電站，運行三年半，在高溫、高熱、高鹽霧的三高環(huán)境，創(chuàng)造了接近零故障的奇跡。另外，華為組串式逆變器經(jīng)過TUV現(xiàn)場實證，可用度達(dá)99.996%。據(jù)悉，華為逆變器在推向市場之前，需經(jīng)過全球認(rèn)證檢測中心（GCTC）的1400多項嚴(yán)苛測試，覆蓋鹽霧/濕塵腐蝕、雷擊、高海拔、溫度極限（-60℃—100℃）等場景，以保證的產(chǎn)品在各種惡劣環(huán)境中穩(wěn)定運行。從設(shè)計源頭上保證了電站長期可靠。

防PID技術(shù)，避免損失，保障安全

華能東方光伏電站距海邊僅220米，電池組件一直處于高溫高濕環(huán)境下工作，相對更易出現(xiàn)PID衰減。智能光伏將防PID模塊放置于通訊柜中，并根據(jù)逆變器電壓自動調(diào)整輸出電壓，從交流虛擬N對PE間注入電壓方式，達(dá)到電池板PV-對地等電位，消除PV-對地的負(fù)電壓，起到抑制PID的作用。

更為重要的是，華為最新PID抑制技術(shù)采用華為專利，通過逆變電路構(gòu)建虛擬中性點，相對傳統(tǒng)使用電阻或電感構(gòu)建中性點的方案，具有補(bǔ)償損耗低、補(bǔ)償過程更安全等優(yōu)勢；相比傳統(tǒng)PID修復(fù)方案，發(fā)電量可提升2%以上，同時支持5MW以上的更大子陣。

PLC替代RS485，無線4G替代光纖，成本降低

在通訊傳輸環(huán)節(jié)，華能東方光伏電站采用PLC替代RS485，無需布置通訊線，無需施工，節(jié)省了投資；并采用無線4G專網(wǎng)替代光纖，無需挖溝埋光纜，2周完成部署調(diào)測，單站平地可覆蓋范圍10公里，不僅能實現(xiàn)快速部署，還支持移動運維。由于電站位置較偏僻，現(xiàn)場公網(wǎng)信號不好，但無線專網(wǎng)信號良好，現(xiàn)場通信非常通暢，可以支持運維人員無線終端與中控室視頻通話，方便維護(hù)。



離散率，精準(zhǔn)定位故障位置

離散率分析是提升運維效率的強(qiáng)大武器。在該項目中，通過離散率分析，精準(zhǔn)檢測故障組串， 運維人員有目的的上站排查，及時將這些低效組串進(jìn)行有效整改，使得電站每路組串均無缺陷，長期處于健康運行狀態(tài)。

截止目前，已經(jīng)采用該技術(shù)的項目達(dá)到20GW以上。應(yīng)用離散率解決現(xiàn)場故障，為電站的穩(wěn)定運行打下基礎(chǔ)。

智能IV診斷，遠(yuǎn)程判決故障原因

智能IV診斷在東方電站的應(yīng)用非常有效。12.9MW電站，1920個組串，4分內(nèi)完成掃描，定位熱斑、碎裂、二極管等組串故障，現(xiàn)場排查精準(zhǔn)。整個檢測遠(yuǎn)程在線完成，無需人員上站，并可自動生成檢測報告。從原來以“月”計算的運維工作，變成了以“分”計算。



2019年,智能IV診斷升級到3.0，百MW僅15分鐘就能完成所有組串檢測。并進(jìn)一步融合AI技術(shù)，通過AI機(jī)器學(xué)習(xí)，不斷積累IV經(jīng)驗和完善故障模型。截至目前，華為智能IV診斷應(yīng)用超過5000MW，獲得了海內(nèi)外客戶的廣泛認(rèn)可，也是唯一經(jīng)過TUV準(zhǔn)確度和精度認(rèn)證的廠家。

最后，華能海南清潔能源分公司對電站實施了智能運維，實現(xiàn)了電站精細(xì)化管理。同時，積極主動與電網(wǎng)溝通，加強(qiáng)涉網(wǎng)設(shè)備運行協(xié)同管理，有效提升了電站在上網(wǎng)新能源企業(yè)范圍內(nèi)的競爭力。在清潔能源分公司的管理下，電站一直處于最優(yōu)運行、高水平發(fā)電狀態(tài)。

在開啟數(shù)字化先河的華能東方光伏電站后，華能與華為在智能光伏項目的合作，已經(jīng)超過50個，總規(guī)模超過1GW。其中80%以上部署了智能管理系統(tǒng)，遠(yuǎn)超業(yè)界平均水平。2019年8月8日，華能集團(tuán)又與華為公司簽署了戰(zhàn)略合作協(xié)議，雙方同意建立長期合作伙伴關(guān)系，共同推動5G、AI等技術(shù)與電站的進(jìn)一步融合，為打造平價時代的標(biāo)桿電站探索更多的領(lǐng)先技術(shù)，創(chuàng)造更多價值。