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摘要：近年来，在应对全球气候变暖的大背景下，大力发展可再生能源以替代化石能源已成为众多国家源转型的大势所趋，太阳能无疑是未来最理想的能源之一。未来光伏电站建设优化设计的发展方向将以“1500V+高效组件+AI智能”为主导，本文结合光伏电站目前的运行维护情况，从电站建设优化设计、运行管理模式、检修维护模式、人员架构模式等方面的优化保障电站的安全稳定运行、提高发电量。
关键词：优化设计1500V 高效组件 AI智能 运行管理模式 检修维护模式 人员架构模式
1 引言
在全球气候变暖、生态环境恶化及不可再生能源日渐短缺的背景下，太阳能发电行业纷纷获得各国政府的重视和支持下，2015年以来，全球光伏产业装机容量不断提升。根据预测，2024 年将占到发电量的21%; 2025年左右太阳能将成为全球主力替代能源。虽然说行业的发展势头始终强劲，但是光伏企业所面临的挑战却越来越大，随着光伏市场趋于成熟，市场竞争也越来越激烈，与此同时，光伏平价上网机制的推进也在倒逼企业想尽办法降低运维成本、提升光伏发电效益，进而来保证自己的营业收入[1]。
2 光伏电站优化设计
发电企业，在建设初期就对电站进行优化设计，无疑是提高发电收益的基本保障，就目前而言，最优化的设计为“1500V+高效组件+AI智能”。相同容量光伏方阵下，相比1000V系统，1500V系统实现了电站的降本、增效、提质。采用1500V光伏系统实现了明显的光伏组件串联数量从（20/22块）/串提升至34块/串，在减少组串数量的同时，相应的，光伏线缆用量也大幅下降，汇流箱等设备成本也相应的降低。1500V系统，单个子阵最优容量可设计为6.25MW，局部地区甚至达到12.5MW，通过提高单个子阵的容量减少变压器等交流设备的成本;1500V系统相较于1000V系统就相同容量而言，大大减少了平时运行维护的设备，便于维护人员的管理，同时也增加了发电收益，实现了提质成效。
3 AI智能光伏已成为全球主流方案
随着国内光伏电站资产管理理念的逐步转变，在安全生产、提质减损、降本增效、精细化管理的效果驱动小，越来越多的发电企业采用“集中监控、区域维护”的智能运维模式。
智能光伏的发展前景可以从一下几方面进行概括：①量变到质变，运维模式改变，促进设备技术创新发展，提升质量;②利用率提升，运维管理的智能化，网络化，提高太阳能的效率。
4 光伏电站运行维护
4.1 光伏电站运维管理面临的问题
①管理现状：光伏电站装机容量小、布局分散，没有形成集约化运维管理。部分早期建设的电站监控系统落后、功能不全，这就导致设备发生故障后，无法快速定位故障，电站运维效率低下，现场集中的故障主要是汇流箱保险损坏，汇流箱通讯中断、数据信号不准确的情况，部分汇流箱不能做到实时监控功能，导致难以得知每个组串的工作状态，即使通过其他方面或手段發现异常，也难以快速准确定位并解决问题，这给光伏发电设备管理带来一定的阻碍，在实际运维中很难做到全覆盖;
②人员现状：人员业务技能提升困难，成熟人才流失较严重，运维人员跨界调动频繁，导致相关专业基础知识不夯实;
③设备现状：光伏电站投产时间较长，大多已过质保期，设备遗留问题较多，设备采购环节难以把控，质量标准不统一;
④检修现状：无专业检修队伍，过多依赖外包，检修质量难把控;
4.2 运维模式规范化
光伏电站集控运行管理模式集中对人力资源、资金、材料、设备集中调配、统一管理，精简层级，提高效率，发展到一定程度时完全实现无人值守。集控管理中心借助监控系统和监控设备负责所辖区域光伏电站设备监控工作;安排专业的检修人员前往现场解决问题。
5. 无人机在光伏电站的应用
光伏区巡检通过运维人员携带热成像仪，逐一对组件进行成像记录。此巡检手段可以发现组件由于各种故障导致的热斑，实现对组件运行状态细致化的监测;但对于山地光伏由于其占地面积大、光伏区分散，支架与支架坡度落差大等实际情况，这种平地光伏观测组件热斑的方法用于山地光伏组件监测，人工效率非常低成本较高，且人工监测主观性强、可靠性差。考虑到山地光伏电站巡检的经济性和实用性，使用无人机安装热成像仪对光伏区组件进行全自动热成像巡检，可在很大程度上提高光伏电站的组件的监测效率，节约人员成本。
光伏电站运用无人机飞行器，主要技术是用无人机搭载红外成像摄像设备在空中拍摄地面光伏板的表面温度情况，经过分析后能够对光伏板实时状态做出准确判断。
6 人员规范化管理
目前的光伏电站一定程度存在高技能人才占比小，人才储备不足等问题，如何解决人员方面的问题，在本次会议中也有多位专家对此进行交流和探讨，结合实际情况，可以考虑从以下方面完善人员管理机制。
建立员工积分考核制度：为了提高员工的积极性，建立一项完善的员工积分考核制度，不失为一种有效的方法。每一位员工的积分由基础项和加分项两部分组成，基础项包括本职工作完成情况、领导交代事项完成情况、与同事相处情况等等组成，基础项由站领导进行打分。加分项包括员工是否积极参与公司交付场站的重大事项、是否积极参加公司组织的各类活动、个人取证情况、参加各类大型竞赛获得名次、处理设备故障为公司带来更多的收益等方面组成，此项应制定相应的细则，按对公司收益的贡献值进行加分。建立积分考核制度，可以以此作为员工的年终绩效分发的参考，来提高员工的积极性。
7 结束语
综上所述，优化光伏电站运行、维护，有助于合理分配资源、人员，减少设备故障时长，提高设备利用率，增加发电量，体现出自动化、智能化的特点，有效提高运行、维护管理工作效率。
参考文献
[1]中国电力企业党组书记在2019年（第三届）光伏电站优化设计与运行维护专题交流研讨会议中讲话.
[2]华为技术有限公司“AI加持的1500V解决方案，助理运维安全高效”专题报告.
关键词：优化设计1500V 高效组件 AI智能 运行管理模式 检修维护模式 人员架构模式
1 引言
在全球气候变暖、生态环境恶化及不可再生能源日渐短缺的背景下，太阳能发电行业纷纷获得各国政府的重视和支持下，2015年以来，全球光伏产业装机容量不断提升。根据预测，2024 年将占到发电量的21%; 2025年左右太阳能将成为全球主力替代能源。虽然说行业的发展势头始终强劲，但是光伏企业所面临的挑战却越来越大，随着光伏市场趋于成熟，市场竞争也越来越激烈，与此同时，光伏平价上网机制的推进也在倒逼企业想尽办法降低运维成本、提升光伏发电效益，进而来保证自己的营业收入[1]。
2 光伏电站优化设计
发电企业，在建设初期就对电站进行优化设计，无疑是提高发电收益的基本保障，就目前而言，最优化的设计为“1500V+高效组件+AI智能”。相同容量光伏方阵下，相比1000V系统，1500V系统实现了电站的降本、增效、提质。采用1500V光伏系统实现了明显的光伏组件串联数量从（20/22块）/串提升至34块/串，在减少组串数量的同时，相应的，光伏线缆用量也大幅下降，汇流箱等设备成本也相应的降低。1500V系统，单个子阵最优容量可设计为6.25MW，局部地区甚至达到12.5MW，通过提高单个子阵的容量减少变压器等交流设备的成本;1500V系统相较于1000V系统就相同容量而言，大大减少了平时运行维护的设备，便于维护人员的管理，同时也增加了发电收益，实现了提质成效。
3 AI智能光伏已成为全球主流方案
随着国内光伏电站资产管理理念的逐步转变，在安全生产、提质减损、降本增效、精细化管理的效果驱动小，越来越多的发电企业采用“集中监控、区域维护”的智能运维模式。
智能光伏的发展前景可以从一下几方面进行概括：①量变到质变，运维模式改变，促进设备技术创新发展，提升质量;②利用率提升，运维管理的智能化，网络化，提高太阳能的效率。
4 光伏电站运行维护
4.1 光伏电站运维管理面临的问题
①管理现状：光伏电站装机容量小、布局分散，没有形成集约化运维管理。部分早期建设的电站监控系统落后、功能不全，这就导致设备发生故障后，无法快速定位故障，电站运维效率低下，现场集中的故障主要是汇流箱保险损坏，汇流箱通讯中断、数据信号不准确的情况，部分汇流箱不能做到实时监控功能，导致难以得知每个组串的工作状态，即使通过其他方面或手段發现异常，也难以快速准确定位并解决问题，这给光伏发电设备管理带来一定的阻碍，在实际运维中很难做到全覆盖;
②人员现状：人员业务技能提升困难，成熟人才流失较严重，运维人员跨界调动频繁，导致相关专业基础知识不夯实;
③设备现状：光伏电站投产时间较长，大多已过质保期，设备遗留问题较多，设备采购环节难以把控，质量标准不统一;
④检修现状：无专业检修队伍，过多依赖外包，检修质量难把控;
4.2 运维模式规范化
光伏电站集控运行管理模式集中对人力资源、资金、材料、设备集中调配、统一管理，精简层级，提高效率，发展到一定程度时完全实现无人值守。集控管理中心借助监控系统和监控设备负责所辖区域光伏电站设备监控工作;安排专业的检修人员前往现场解决问题。
5. 无人机在光伏电站的应用
光伏区巡检通过运维人员携带热成像仪，逐一对组件进行成像记录。此巡检手段可以发现组件由于各种故障导致的热斑，实现对组件运行状态细致化的监测;但对于山地光伏由于其占地面积大、光伏区分散，支架与支架坡度落差大等实际情况，这种平地光伏观测组件热斑的方法用于山地光伏组件监测，人工效率非常低成本较高，且人工监测主观性强、可靠性差。考虑到山地光伏电站巡检的经济性和实用性，使用无人机安装热成像仪对光伏区组件进行全自动热成像巡检，可在很大程度上提高光伏电站的组件的监测效率，节约人员成本。
光伏电站运用无人机飞行器，主要技术是用无人机搭载红外成像摄像设备在空中拍摄地面光伏板的表面温度情况，经过分析后能够对光伏板实时状态做出准确判断。
6 人员规范化管理
目前的光伏电站一定程度存在高技能人才占比小，人才储备不足等问题，如何解决人员方面的问题，在本次会议中也有多位专家对此进行交流和探讨，结合实际情况，可以考虑从以下方面完善人员管理机制。
建立员工积分考核制度：为了提高员工的积极性，建立一项完善的员工积分考核制度，不失为一种有效的方法。每一位员工的积分由基础项和加分项两部分组成，基础项包括本职工作完成情况、领导交代事项完成情况、与同事相处情况等等组成，基础项由站领导进行打分。加分项包括员工是否积极参与公司交付场站的重大事项、是否积极参加公司组织的各类活动、个人取证情况、参加各类大型竞赛获得名次、处理设备故障为公司带来更多的收益等方面组成，此项应制定相应的细则，按对公司收益的贡献值进行加分。建立积分考核制度，可以以此作为员工的年终绩效分发的参考，来提高员工的积极性。
7 结束语
综上所述，优化光伏电站运行、维护，有助于合理分配资源、人员，减少设备故障时长，提高设备利用率，增加发电量，体现出自动化、智能化的特点，有效提高运行、维护管理工作效率。
参考文献
[1]中国电力企业党组书记在2019年（第三届）光伏电站优化设计与运行维护专题交流研讨会议中讲话.
[2]华为技术有限公司“AI加持的1500V解决方案，助理运维安全高效”专题报告.