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摘要:在现如今的社会发展过程中,新能源技术正在不断涌现并为社会能源结构优化作出重要贡献,其中太阳能光伏发电就是最为主要的技术之一,在社会经济发展过程中所占据比重较大。所以针对太阳能光伏发电存在的问题进行控制是极为必要的,依托当前现代化的科学技术,对太阳能光伏发电各环节进行强化管理与控制,不仅仅能够使光伏发电过程更加稳定,同时,能够使发电系统的作用得到全面发挥,对我国能源以及电力事业的健康发展起到至关重要的作用。
关键词:电气自动化;太阳能光伏发电;投资价值
引言
能源是国家的命脉之源,关系这社会的和谐稳定和国民经济的可持续发展。当前世界各国将能源作为战略资源,其主要原因在于能源资源是有限的,尤其是以石油为代表的化石能源在人类的大肆开采中已经面临枯竭,同样我国也面临这一严重问题。解决这一问题的关键在于寻找替代能源。光伏能源作为重要替代品,将成为未来能源产业发展的新思考。
1太阳能光伏发电存在的问题
1.1多晶硅制造技术不够成熟
对于我国来讲,虽然已经成为当前世界范围内最大的光伏产业基地之一,但是光伏产业的整体发展水平仍然处于较低的层次,太阳能光伏发电过程中最需要的多晶硅技术大多数都被国外国家所掌握,这些国家在该技术的研发以及创新方面都比较成熟,所以太阳能光伏发电过程中,多晶硅的质量比较高,产生的能耗也会比较少,不会对环境造成破坏。在太阳能发电设备生产量不断激增的过程中,太阳能发电设备当中的主要原料也就是多晶硅的需求数量不断提升,但因为我国的技术相对来讲并不是非常成熟,而且门槛也比较高,所以多晶硅的产量不能够得到提升,这不仅导致了当前多晶硅制造过程中消耗大量的能源,同时,对环境也造成了一定程度的污染。
1.2产能过剩
对于我国的光伏产业来讲,在长期的发展过程中经历了由市场需求巨大到整个行业聚集效应凸显的过程,而且已经过渡到了供过于求甚至是产能过剩的阶段。在我国范围内,多个地区都进行了新能源、热光辐、热发电基础设施的建设,许多光伏发电项目已经逐渐投产并且持续运行,在实际发展过程中,光伏发电项目产能过剩的现象,随着光伏建设项目的数量增多变得越来越严重。伴随着这种现象的出现,我国政府已经针对所出现的相关问题进行了控制,为了保证光伏产业的健康有序发展,通过相关政策调整以及经济手段控制等起到了一定效果但是仍然未能实现根本上的改变。
1.3多晶硅纯度较低
对于太阳能光伏发电来讲,在众多设备所需的原材料当中,多晶硅是最为主要的一种,所以多晶硅产品的质量及成本效应最终决定了太阳能光伏发电产品是否能够在当前众多竞争产品当中实现可持续发展以及健康生存。而对于我国的太阳能光伏发电工作来讲,因为在核心技术上具有一定的缺失,所以这使得现如今多晶硅在制备过程中的纯度不足,不能够实现对太阳能光伏发电水平的全面提升,这也就导致了当前产品的质量处于较低水平,丧失了国际竞争力。
2电气自动化在太阳能光伏发电中的应用
2.1智能光伏电站的建设
(1)电厂智能建设概况。某智能光伏电站在中央控制室辐射范围配置有中央通信基站。此外在光伏电站和设备区配置有5个子基站来优化通信信号的接收和传输,此外依托无线通信技术实现光伏电站的监视信号和控制信号的传输,而此时中央控制室收到前方发来的监视信号和控制信号后再通过Internet传输。与此同时将可公开信息直接通过自动更新的方式备份到云空间。承运商则可在权限许可下依托有/无线网络加载到手机客户端,并通过可视化界面指令输入来实现云存储信息提取,以有效实现对光伏电站的监视和控制。
(2)实时数据收集和云计算。一般而言,在光伏电站运营中,通过实时收集电站区域光伏设备状态信号,以实现协助电传保护工作。当发生故障时,同智能监测设备发出警报信号并进行停机操作,并通知中央控制室进行故障检查。在日常运营中,通过对传感器检测数据进行分析,以确定电厂设备运行情况、故障信息及老化趋势,从而做好故障预警。
2.2提高太阳能光伏发电功率转换效率
对于太阳能光伏发电来讲,在体现发电功能的过程中会受到光照强度以及外在环境等相关因素的影响,这也就导致光伏发电的相关电能输出功率会处于较大的波动状态。有关数据调查当中显示,太阳能本身的电压和电流是非线性关系的,所以输出功率的变化和外界日照以及环境温度变化具有密切联系。正因如此,在进行太阳能光伏发电的过程中,需要根据电能自动调节输出功率,保证电能可以和负载进行全面的结合,达到最大效率的功率转化。在实际改进的过程中,需要寻找并且确定最大功率点,然后进行最优化的比较,从而保证电压能够得到科学合理的确定,从而使能源效率应用最大化得到真正的实现。基于当前的实际情况来看,在解决这一问题的过程中,所提出的方法包括行压跟踪法以及爬山改进法,等等。
2.3智能光伏电站的运维管理模式
运行管理。光智能发电站的运行管理主要涵盖运行日志、轮流、设备巡逻和倒门操作管理等相关内容。具体如下:(1)运行日志管理。运维检修后,相关管理人员可通过手机客户端来记录工作设备的运行状态、故障状况、电力信息等,并形成特定的序列号,实现记录的云上传存储。(2)换岗管理。换岗人员提供人脸和语音组成换岗信息,作为操作日志部分,并生成附加序列号,上传云空间存储。扫描换班人运行日志的二维码然后从云上下载并查看,完成替换确认。(3)设备巡逻管理。针对电站设备的日常巡检检测出异常后,提供对应日志和设备序列码,并对设备信息进行设别,获取设备故障位置信息和基本参数,并记录至运維日志,上传云空间存储。同时自动提交检查申请书,进入检查流程。(4)后置门操作。操作人员接受后置门操作的指令进入批准程序,完成批准后,进行后置门操作的操作者接受对应权限的智能键操作设备,并形成对应的操作记录,以运营日志的形式上传云空间存储。
维护管理。光智能电厂的维修管理主要涉及在线故障诊断和处理、预防性修理诊断和处理、敏感设备的警告诊断等相关内容。具体如下:(1)在线故障诊断和处理。通过对对应区域的故障信息的收集和整理,进行初步故障在线诊断。而相关运维人员则可以依托客户端通过对应的初步诊断结果和故障参数进行线上故障断定,并同时进行故障排除方案设计,一次通知现场人员排查。故障处理后,检查过程结束,将结果记录在手机客户端中,并上传到云存储设备中。(2)预防维修诊断和处理。通过大数据技术对获取的电站设备运行状态、故障记录等信息进行深度挖掘,以此有效确定和预测设备故障点和老化趋势,并通过相关技术信息汇总形成预测方案。由此作为依据,在修理任务到期前督促修理人员做好检查准备。
结束语
综上所述,对于太阳能光伏发电产业来讲,在实际建设的过程中,政府相关部门应当建设一个更好的平台以及提供更多的利好政策,同时,针对企业自身的难题,应参考整个行业发展的特点以及发展的特色,对自身所存在的问题进行解决,这样才能够更好地实现推动整个产业发展的目标,促进太阳能光伏发电整体水平全面提升。
参考文献:
[1]温静.刍议太阳能光伏发电存在的问题及促进措施[J].科技展望,2016,26(35):68.
[2]陈高敏.刍议太阳能光伏发电存在的问题及促进措施[J].工程技术:引文版,2017(2):185.
[3]王鹏,鞠振河,巩赞超.太阳能光伏发电的促进措施[J].山东工业技术,2017(20):252.
关键词:电气自动化;太阳能光伏发电;投资价值
引言
能源是国家的命脉之源,关系这社会的和谐稳定和国民经济的可持续发展。当前世界各国将能源作为战略资源,其主要原因在于能源资源是有限的,尤其是以石油为代表的化石能源在人类的大肆开采中已经面临枯竭,同样我国也面临这一严重问题。解决这一问题的关键在于寻找替代能源。光伏能源作为重要替代品,将成为未来能源产业发展的新思考。
1太阳能光伏发电存在的问题
1.1多晶硅制造技术不够成熟
对于我国来讲,虽然已经成为当前世界范围内最大的光伏产业基地之一,但是光伏产业的整体发展水平仍然处于较低的层次,太阳能光伏发电过程中最需要的多晶硅技术大多数都被国外国家所掌握,这些国家在该技术的研发以及创新方面都比较成熟,所以太阳能光伏发电过程中,多晶硅的质量比较高,产生的能耗也会比较少,不会对环境造成破坏。在太阳能发电设备生产量不断激增的过程中,太阳能发电设备当中的主要原料也就是多晶硅的需求数量不断提升,但因为我国的技术相对来讲并不是非常成熟,而且门槛也比较高,所以多晶硅的产量不能够得到提升,这不仅导致了当前多晶硅制造过程中消耗大量的能源,同时,对环境也造成了一定程度的污染。
1.2产能过剩
对于我国的光伏产业来讲,在长期的发展过程中经历了由市场需求巨大到整个行业聚集效应凸显的过程,而且已经过渡到了供过于求甚至是产能过剩的阶段。在我国范围内,多个地区都进行了新能源、热光辐、热发电基础设施的建设,许多光伏发电项目已经逐渐投产并且持续运行,在实际发展过程中,光伏发电项目产能过剩的现象,随着光伏建设项目的数量增多变得越来越严重。伴随着这种现象的出现,我国政府已经针对所出现的相关问题进行了控制,为了保证光伏产业的健康有序发展,通过相关政策调整以及经济手段控制等起到了一定效果但是仍然未能实现根本上的改变。
1.3多晶硅纯度较低
对于太阳能光伏发电来讲,在众多设备所需的原材料当中,多晶硅是最为主要的一种,所以多晶硅产品的质量及成本效应最终决定了太阳能光伏发电产品是否能够在当前众多竞争产品当中实现可持续发展以及健康生存。而对于我国的太阳能光伏发电工作来讲,因为在核心技术上具有一定的缺失,所以这使得现如今多晶硅在制备过程中的纯度不足,不能够实现对太阳能光伏发电水平的全面提升,这也就导致了当前产品的质量处于较低水平,丧失了国际竞争力。
2电气自动化在太阳能光伏发电中的应用
2.1智能光伏电站的建设
(1)电厂智能建设概况。某智能光伏电站在中央控制室辐射范围配置有中央通信基站。此外在光伏电站和设备区配置有5个子基站来优化通信信号的接收和传输,此外依托无线通信技术实现光伏电站的监视信号和控制信号的传输,而此时中央控制室收到前方发来的监视信号和控制信号后再通过Internet传输。与此同时将可公开信息直接通过自动更新的方式备份到云空间。承运商则可在权限许可下依托有/无线网络加载到手机客户端,并通过可视化界面指令输入来实现云存储信息提取,以有效实现对光伏电站的监视和控制。
(2)实时数据收集和云计算。一般而言,在光伏电站运营中,通过实时收集电站区域光伏设备状态信号,以实现协助电传保护工作。当发生故障时,同智能监测设备发出警报信号并进行停机操作,并通知中央控制室进行故障检查。在日常运营中,通过对传感器检测数据进行分析,以确定电厂设备运行情况、故障信息及老化趋势,从而做好故障预警。
2.2提高太阳能光伏发电功率转换效率
对于太阳能光伏发电来讲,在体现发电功能的过程中会受到光照强度以及外在环境等相关因素的影响,这也就导致光伏发电的相关电能输出功率会处于较大的波动状态。有关数据调查当中显示,太阳能本身的电压和电流是非线性关系的,所以输出功率的变化和外界日照以及环境温度变化具有密切联系。正因如此,在进行太阳能光伏发电的过程中,需要根据电能自动调节输出功率,保证电能可以和负载进行全面的结合,达到最大效率的功率转化。在实际改进的过程中,需要寻找并且确定最大功率点,然后进行最优化的比较,从而保证电压能够得到科学合理的确定,从而使能源效率应用最大化得到真正的实现。基于当前的实际情况来看,在解决这一问题的过程中,所提出的方法包括行压跟踪法以及爬山改进法,等等。
2.3智能光伏电站的运维管理模式
运行管理。光智能发电站的运行管理主要涵盖运行日志、轮流、设备巡逻和倒门操作管理等相关内容。具体如下:(1)运行日志管理。运维检修后,相关管理人员可通过手机客户端来记录工作设备的运行状态、故障状况、电力信息等,并形成特定的序列号,实现记录的云上传存储。(2)换岗管理。换岗人员提供人脸和语音组成换岗信息,作为操作日志部分,并生成附加序列号,上传云空间存储。扫描换班人运行日志的二维码然后从云上下载并查看,完成替换确认。(3)设备巡逻管理。针对电站设备的日常巡检检测出异常后,提供对应日志和设备序列码,并对设备信息进行设别,获取设备故障位置信息和基本参数,并记录至运維日志,上传云空间存储。同时自动提交检查申请书,进入检查流程。(4)后置门操作。操作人员接受后置门操作的指令进入批准程序,完成批准后,进行后置门操作的操作者接受对应权限的智能键操作设备,并形成对应的操作记录,以运营日志的形式上传云空间存储。
维护管理。光智能电厂的维修管理主要涉及在线故障诊断和处理、预防性修理诊断和处理、敏感设备的警告诊断等相关内容。具体如下:(1)在线故障诊断和处理。通过对对应区域的故障信息的收集和整理,进行初步故障在线诊断。而相关运维人员则可以依托客户端通过对应的初步诊断结果和故障参数进行线上故障断定,并同时进行故障排除方案设计,一次通知现场人员排查。故障处理后,检查过程结束,将结果记录在手机客户端中,并上传到云存储设备中。(2)预防维修诊断和处理。通过大数据技术对获取的电站设备运行状态、故障记录等信息进行深度挖掘,以此有效确定和预测设备故障点和老化趋势,并通过相关技术信息汇总形成预测方案。由此作为依据,在修理任务到期前督促修理人员做好检查准备。
结束语
综上所述,对于太阳能光伏发电产业来讲,在实际建设的过程中,政府相关部门应当建设一个更好的平台以及提供更多的利好政策,同时,针对企业自身的难题,应参考整个行业发展的特点以及发展的特色,对自身所存在的问题进行解决,这样才能够更好地实现推动整个产业发展的目标,促进太阳能光伏发电整体水平全面提升。
参考文献:
[1]温静.刍议太阳能光伏发电存在的问题及促进措施[J].科技展望,2016,26(35):68.
[2]陈高敏.刍议太阳能光伏发电存在的问题及促进措施[J].工程技术:引文版,2017(2):185.
[3]王鹏,鞠振河,巩赞超.太阳能光伏发电的促进措施[J].山东工业技术,2017(20):252.