电站改造解决方案
所属分类:解决方案 阅读次数:1378 发布时间:2022-06-07
目前电站技改主要分为三个方面:效益型技改(电站增容改造、老旧设备更换、PID效应抑制装置改造等),生产型技改(AVC系统升级改造、无功补偿改造、监控系统升级技改),安全性技改(电力监控系统安全防护技改、屋顶锈蚀桥架、电缆槽盒改造、防雷接地、安全标识、不规范爬梯改造等)。
效益型技改——老旧设备更换
效益型技改是为提高电站的发电能力、发电效率,降低平均化度电成本(LCOE)、提高内部收益率(IRR)而进行的设备更新、改造和升级。
1) 老旧设备的改造主要是组件和逆变器的改造,在技改过程中提倡对组件分级,之后利用一般低效的组件的优化组合。老旧设备更换包括:
2) 失效组件、严重低效组件、一般低效组件、正常衰减组件的识别。
3) 失效组件和严重低效组件替换为本电站的正常衰减组件。
4) 一般低效组件按照功率和电流档分级,重新优化组串和整列。
5) 被替换的组件匙域使用新的高效组件独立成组串和整列。
6) 集中式逆变器替换为组串式逆变器。
7) 旧的组串式逆变器替换为最新的组串式逆变器。
生产型技改——监控系统改造
监控系统的改造主要是实时多种监控方式,能够统一到一种运用平台来提高生产效率:
1) 多家逆变器品牌、多种监控方式兼容到统一的监控系统;
2) 视频安防、汇流箱、箱变、环境检测仪等数据兼容到统一的监控系统;
3) 监控集成远程数据分析、故障告警、工单派送、报表下载、运维建议等多项功能。
安全性技改——电力二次安防改造
除上文所述基本安全性技改外,电力二次系统的安防的改造同样重要:
1) 新增电力调度数据网,冗余通道
2) 非实时防火墙纵向加密(纵向全加密)
3) 对交换机配置登录权限和管理地址
4) 关闭路由器、交换机未使用端口
5) 调度数据网柜新接入冗余电源
6) 安全分匙、网络专用、横向隔离、纵向认证的基本原则
技改的技术经济分析
以下通过一个案例,来分析电站改造的经济效益,电站假设以三类地区2013年的存量电站为例,技术改造带来的支出和收益情况,按下列条件计算:
容量:1MW分布式光伏电站
组件:采用240Wp组件。5年理论衰减6%。
系统效率:系统效率约为79%;
发电小时数:按照首年1100小时考虑,5年后实际发电量83万度,发电损失达到20%。
电价:1.0元/kWh+0.42元/kWh=1.42元/kWh;
方案一:1MW的电站,更换了所有的组件、逆变器,其他电气部分微调,经过计算和实际的操作,整体的回收期约3.7年。
方案二:更换了50%的组件,逆变器由集中式更换为组串式逆变器,50%旧组件优化组合再利用,拆卸组件出售,经过测算,回收期约2.8年。方案三更换10%的组件,逆变器不变,90%旧组件优化组合再利用,经过几次测算,回收期仅需要两年。
从以上测算结果可以看出,组件和逆变器如进行全部更换将会有长达四年的回收期,而通过更换少部分的组件和逆变器,通过现有检测技术将旧组件优化组合,可以大幅度提高收益率。
对改造项目来说,电站的发电量衰减的越大,电站的电价越高;电站的问题越多,改造的收益实际上也越大,此类电站改造的价值也更高。
技改案例分享
上海某450KW分布式光伏电站,自2014年12月开始并网,该电站拥有1.05元的高自用电价与0.42元的国家补贴和上海市的0.25元补贴,相当于1.72元的电价。
在电站改造前,首要任务就是在发电量上进行评估。从2017年的光伏数据来看,该电站的平均PR值为71%,发电量是42万千瓦时,全年的发电小时大概是950小时。与上海同地区的光伏对比,发电量低了约19%,具备一些改造的价值。
经过运维监测分析,发现该电站组件衰减问题严重,部分组件存在遮挡。从数据上可以看出,此电站首年功率衰减2.5%,后每年功率衰减0.7%,五年衰减到6%左右,功率衰减约15W,全站光伏组件普遍功率衰减约20%,严重低效的组件也达到了9%,所以得出光伏组件不正常衰减的结论。
通过以上分析,针对电站在效益技改方面:
电站装机容量扩增:
原设计装机容量450.25KWp,技改时,采用大容量组件,充分利用空间及资源,在电气设计范围内进行增容,此电站技改增容10KWp。
老旧、失效设备更换:
1、更换组件200块:失效组件59块,严重低效组件131块,热癍、闪电纹、隐裂、老化等问题组件10块。
2、对低效组件优化组合后再使用,解决组串电流离散率高问题。
发电量增益设备安装:
此电站受遮挡严重,影响匙域覆盖全站约10%。电站常年损失发电量占比达4%。综合考虑,对受遮挡匙安装功率优化器,实测提高发电量1.3%。
PID现象抑制改造:
此电站现场PID现象严重,为抑制此现象,部分逆变器安装防PID的模块。
针对电站在生产技改方面,对高低压电网电能质量进行监测,增加谐波治理装置改善谐波,具体工作改造在:
1.通讯线路改造:重新布线、消除干扰;
2.监控系统升级改造:视频安防、逆变器、汇流箱、环境检测仪等数据兼容到统一的监控系统;
3.电站生产标准化的改造和消缺。
对安全技改方面,将电站固有的缺陷进行进行整改,涉及到安全性和运维后续的方便性的部分进行了技改:
锈蚀配电桥架整改:此电站配电线路桥架裸露严重,长年受雨水、周边污染等因素导致严重锈蚀,本次技改对桥架整改,进行除锈施工,桥架损伤点修复,裸露部位遮盖处理,配电线路绝缘安全防护等消缺工作。
安全标识整改:对配电线路安全号码牌老化部位拆除换新,逆变器设备编号重新标识,标识高压危险匙域,强弱电配电线路匙分标识,逆变器直流输入组串定位标识。
电气安全性能整改:对接地电网进行检测消缺,整改接地线路绝缘性能差的位置,检查固定连接点,对地阻抗检测,同时检测组件方阵基建牢固性及固定支架稳定性。爬梯改造等。
在整体改造完成以后,进行了发电量分析,经过实测,整体的电站年发电量已经提升了6.7万度,提升发电量的比例达到了15.8%。
从经济效益上来说,此电站的优势在于高度电成本,每年6.7万的发电量的提升带来的经济收益达到了11.5万,实际上实测过后整体的改造费用约2.3万,投资回收期约两年。
电站的技改服务,首先必须从电站的评估到检测,得出完善的定制化的诊断报告,再进行全面的优化的技改。
上一篇:第一篇
下一篇:汇流箱改造解决方案