聚焦 | 高可靠性光伏电站如何炼成？解密隆基清洁能源的体系实力
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发布日期： 2022.10.18
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“双碳”目标与平价上网压力之下，光伏产业正在步入一个新的“大”时代：市场空间大规模增长，方案采用更大尺寸组件、更大功率逆变器、更高系统电压等级以及更复杂电站应用场景，这些升级变化固然使系统具有更低的初始投资成本以及更高的发电效率，同时随之而来的安全风险也会变大，需要引起行业的关注和重视。
然而，传统“头痛医头、脚疼医脚”被动的解决模式，并不能有效解决和遏制电站安全隐患，尤其是更加复杂的应用场景、更高的系统电压和更大组串电流方案规模应用，以及光储融合等新兴技术带来的挑战，使电站从设计施工到安装运维整个过程中，产生安全隐患机率成倍增加，亟需行业以更为务实的精神，切实钻研解决问题，为行业的健康发展保驾护航。
作为全球领先的绿色能源解决方案服务商，隆基清洁能源认为光伏电站质量安全需覆盖光伏系统整个生命周期，从前期开发选址到设计管理、设备采购，再到施工、消缺、交付，以及智能运维、技术改造，才能使电站“安全性、可靠性”得到充分保障。截至2021年中，隆基清洁能源已完成电站开发建设40余座，装机容量超过4GW，这些项目遍及全国各地，地理环境、地形地貌各不相同，未发生重大安全事故，全部可靠运行。
近年来，有关光伏质量问题引发安全事故的新闻不时见诸报端，今年以来，仅国内就发生数起电站安全事故，事故不仅造成电站设施、发电收益的损失，还可能危及建筑和人身安全。
更令人遗憾的是引发电站事故的因素虽然很多，但并非不可避免。不少业内人士指出：“很多光伏电站事故的发生，主要原因在于缺乏主动预防的意识，只有电站出问题了，才会发现原来有这些故障隐患，甚至有些故障没有被及时发现，而引发火灾等严重事故。”
对此，隆基清洁能源研发总监唐小棠十分痛惜，他指出：“每一次的电站安全事故都会伴随着惨重代价的付出，如果不能深究问题产生的根因，并针对性给出解决方案和保障措施，类似事故还将不断在行业重演。”
鉴于此，隆基清洁能源集中全公司的优势资源成立了光伏系统火灾防治工作组，专门对行业中曾发生过得光伏系统火灾进行根因分析、给出解决方案，在隆基的项目中避免类似问题的发生。
例如，今年上半年，国内某山地光伏项目火灾事故发生后，隆基清洁能源立刻组织了公司内外专家开展专题分析研究，并总结了接入同一MPPT的组串距离过远，不同组串之间接地阻抗过大，在雷电天气“诱发”之下容易引发火灾事故的典型案例。并且公司立即组织了对旗下所有电站进行了全面检查，排除同类型隐患。
此外，隆基清洁能源还利用智能化、数字化工具平台，开发了经验案例系统平台，将公司以及行业在开发、设计、建设和运营维护过程中的经验教训进行总结收录，特别是针对教训的根因分析总结案例，并举一反三，作为清洁能源的知识库用以指导未来各类型电站的开发建设工作，保障电站质量。
唐小棠表示：“人们对‘可靠性’的认知是不断进步的，任何人和公司都不敢保证光伏电站25-30年生命周期内绝对不出故障，唯有主动出击、提前预防，在方案选择、设备选型，以及设计阶段就排除各类隐患，控制好关键的工程交付环节，并借助智能化运维技术，打造‘零缺陷’的高可靠光伏电站。”
除了消除光伏系统自身的隐患，做好各类事故防范外，保障光伏电站安全可靠的最佳策略，就是从设备质量、设计施工、运维等方面着手，从项目根源上杜绝事故出现的可能性。
近年来光伏技术加速迭代，致使部分产品质量标准滞后于技术，客观造成了光伏电站安全隐患上升。例如针对1500V系统低压断路器及配电柜，隆基清洁能源与产业链合作方共同研究发现：仅仅满足国家基本标准不足以解决光伏场景的安全可靠性。
为此，隆基清洁能源在选择关键设备供应商上，坚持将质量保障和可靠服务放在首位，并联合华为、阳光电源、华鹏等行业相关领域代表企业，制定了隆基光伏电站低压配电柜安全设计规范要求，显著控制了行业中常见的断路器及低压配电柜起弧引发质量事故问题。
设计施工规范更是电站质量安全重中之重，一座“先天畸形”的光伏电站无法保障25年平稳运行，因此一个专业的光伏电站设计建设团队至关重要。此外，项目建设期整个场区的全流程过程管控，也是保障项目规范建设的重要一环。
据了解，隆基清洁能源着手建立了一套完善的工程项目质量管控制度，通过对关键工艺精细化分析，寻找质量问题产生的根因，针对性提出解决方案和保障措施。以比较常见的高压电缆头故障为例，通过对行业内各类电缆头故障原因分析，找出电缆头爆裂问题根源，从技术、管理、制度流程三方面给出解决措施，优化完善质量保障流程、工程施工管理制度，保障项目不出现类似问题。
在运维环节，为业主提供科学合理的运维服务，通过大数据分析进行故障预判，在尚未造成损害之前提前采取预防措施，使得电站少生病、不生病，保障客户收益。当前，越来越多的光伏电站借助智能化手段实现高效运维。以隆基清洁能源自主开发的电站评价系统为例，通过大数据分析、机器学习&神经网络智能算法，为电站进行智能体检，还能对电站总体运行、性能表现进行综合评估，主动识别故障、拆解并排序电站损失、发掘可挽回发电量，并自动汇总信息，生成运维报告。
除此之外，无人机等先进设备当前也是光伏运维的重要助力，可以实现热斑检测、线路巡检、容量统计等多个环节智能化。其中，隆基清洁能源无人机自动统计识别光伏电站组件安装容量这一项技术，大幅缩短项目竣工统计耗时，在山地项目中相较传统人工统计方式效率提升30倍，且一次性准确度达到100%。
在“双碳目标”下，光伏的外延在不断延伸，光伏+已经深入到多能互补、储能、绿氢、生态修复、乡村振兴等多个领域。如此复杂的应用场景给光伏电站的质量安全带来新的挑战，另一方面大尺寸组件、高功率逆变器等先进技术的应用，也须以可靠性为前提。
据唐小棠介绍，在隆基的科研过程当中，可靠性一直都是其产品开发的前提。“每一项新技术、新材料到光伏电站大规模应用，不仅要经过公司内部严格质检、测试，还要将其放到隆基在全国搭建的北方严寒地带、南方酷暑地带、西部沙漠地带、中部农光互补等各类应用场景户外实证电站，进行发电量分析和可靠性验证，然后在试验区进行小范围试用评估，最终达成预期效果才能真正投放市场，应用到光伏电站之中。”
如此繁复程序和流程，是否到实际应用中已然“落伍”？答案当然不是！
事实上，隆基清洁能源在设备系统融合创新一直领先行业。组件方面，同属于隆基的系统与设备端有联合办公机制，使系统需求融入到组件研发阶段，系统方面的经验案例又帮助组件优化提升。隆基每年最新款组件发布时，也就是基于该款组件的解决方案发布之时。逆变器、支架等设备上，清洁能源与龙头厂家开展联合创新研发，早在2017年就提出了组件、逆变器和支架‘1+1+1>3’理念，行业中得到广泛认可的智能IV组串检测、与跟踪支架结合等功能特性，都有隆基清洁能源的一份贡献。隆基清洁能源充分利用分布在全国各地的实证电站，开展数据分析与系统优化验证。
“隆基清洁能源一直致力于打造行业领先的光伏电站解决方案，在安全可靠基础上追求成本与效率的平衡，这也是隆基‘稳健可靠，科技引领’品牌理念精髓所在。”唐小棠表示：“在国家绿色经济指引下，隆基清洁能源将继续以‘安全可靠’为基础，顺应市场需求，让光伏与一体化基地、多能互补、绿氢、生态修复、乡村振兴更友好的结合，承担起光伏行业光荣而艰巨的新使命。”
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