设计、施工、运维 三维一体搭建高品质光伏电站 引领行业健康发展—国家电投黄河上游水电开发有限责任公司

打造高品质光伏电站，需要从系统全局观着手，将设计、施工、运维三个阶段有机结合起来。

2017年12月6日，在2017光伏领袖峰会—西部论坛的‘光伏“领跑”+“长跑”论坛’上，国家电投黄河上游水电开发有限责任公司技术部经理庞秀岚发表题为《高品质光伏电站引领行业健康发展》的演讲。她从设计、施工、运维三个方面与大家进行了分享。

电站工程的设计是整个工程建设的灵魂，这涉及到电站全生命周期的经济效益以及能够安全可靠运行等问题。因此，在光伏电站大规模发展的前提下，除了从思想上需要创新，细节性方面的设计也不容忽视。此外，电站设计方案还应当基于运行实证数据设计。此外，施工质量控制不好也会影响整个电站全生命周期的运行。而电站作为重要资产，其运维的重要性自然不言而喻。制定合理的运维分工和科学的管理制度，加强数据的实时监测，可以及时掌握电站的运行状态，发现已经存在的或潜在的问题，确保正常发电。

会议实录如下：

主持人 中国可再生能源学会光伏专业委员会秘书长吕芳：各位朋友们，早上好，首先我做一个自我介绍，今天在座的还是有很多的老朋友，也有一些新朋友，欢迎各位今天早上光临会场，我是中国可再生能源学会光伏专业委员会秘书长吕芳，今天上午由我来给大家主持会议。

我们今天上午是关于“领跑”+“长跑”的论坛。在论坛开始之前，我最近跟大家也在分享一些回顾和体会，在北京刚刚结束的品质论坛，前段时间跟大家在回顾光伏的国际视野。纵观过去的40年光伏发展的历程，70年代在两次石油危机之后，光伏进入了第一轮热潮、高潮，在90年代欧美国家纷纷又推出了百万、千万光伏计划，光伏迎来了全球范围内的高潮，进入21世纪在政策驱动的力量下，全球又进入了光伏的第三次发展热潮，这确实是政策驱动带来的巨大市场。

在三次热潮中间我们经历了低谷，也经历了平稳的发展期，在过去的40年里，光伏行业起伏发展。再就是大家印象比较深刻的是2012年，我们在前天、昨天也在回顾2012年进入了隆冬，那个冬天特别冷，从2013年以后我们光伏进入了回暖期，从13、14、15、16、17，我们在经历着持续走高的态势，而且今年的装机情况，我想昨天朋友们都已经听到了很多信息，不在这重复了。

到今年年底中国已经提前3年超额，站在2020年我们去想，提前3年超额至少是30%以上完成了“十三五”目标，那未来会稳步上扬吗，会持续增长吗？未来3年实际这个市场趋势我们已经看到了，依然会保持一个稳步上扬的态势，至少每年我们的普通指标和领跑者指标大约在25GW左右，这个应该是有稳定保障的。另外朋友们还知道我国光伏行业如火如荼今年大约在前三季度，同比增长300%的市场，很多在建筑上的应用是没有规模限制的。所以未来3年我们依然会迎来一个黄金时代，我们称全世界范围第四次光伏发展热潮即将到来，在这一轮热潮当中，我们的光伏人，在响应十九大的号召时，我们更需要保持高质量的增长。所以今天上午的论坛，会邀请业主单位、科研人员、投资商、开发商、部件制造商、材料供应商，我们一起来探讨在这样的一个黄金年代，在这样一个还不错的市场氛围当中，我们怎么样让我们的技术进一步提升，成本进一步下降，另外我们还要高举品质质量大旗，要一个高质量高速增长。

大家知道领跑者计划从2015年开始，确实大大推动了中国这个市场的发展，以及产业升级，成本持续下降，朋友们因为今天上午的时间比较充裕，我稍微多说两句，最近光伏管委会在梳理从1958年左右到现在大约持续半个世纪以来的中国发展历程，我想在这部历史当中，领跑者三个字一定可圈可点，它一定是我们中国发展历程当中一个非常重要的里程碑。那么从2015年开始我们的领跑者持续促进了我们的市场，大家知道从今年9月到10月，能源局两次对未来领跑者文件进行了颁发，有10个新的应用领跑者基地、3个技术领跑者基地，我们民间有的时候会讲领跑和超跑这样两个概念。

今天我们将围绕未来我们在技术领跑和应用长跑的新形势下有个探讨，以及我们会有个主旨分享，今天上午的安排是这样。

接下来请光伏界的一位女神级人物，她是国家电投黄河上游水电开发有限责任公司庞秀岚女士，从开发、运维、整个全生命周期是如何保障高品质，如何高举品质大旗的，我们掌声有请。

国家电投黄河上游水电开发有限责任公司技术部经理庞秀岚：大家早上好，我今天跟大家分享的主题是高品质光伏电站引领行业健康发展，跟大家分享三个方面，一是设计阶段，二是施工阶段，三是运维阶段，分三个阶段分享相关的内容。

设计阶段，设计实际上一个工程的设计，是整个工程建设的灵魂，设计的好坏，涉及到将来全生命周期的经济效益，还有能否安全可靠的运行，能否方便快捷的安装等等，都基于前端的设计做得好坏。我们每个电站的目标是降低工程投资、提升工程系统效率，提升发电量。

我们着重解决通信的问题，另外光伏电站建的特别多的时候，必然对电网影响很大，质量问题是必然要解决的，所以提出了“水光互补”概念，快速响应和调解把光伏电站波动性调整成比较平稳、平滑的处理曲线送给电网。

我们的光伏电站从2010年开始大规模建设，积累数据，我们建设了100MW实证基地，这个实证基地有5个区，大概123种技术，涵盖在这个实证基地里面，组件区、设计区和综合区等等，综合区里面就是一些新的技术、新的产品在里面综合对比，国内外主流厂家和前沿技术都进入到这个实证基地，各种跟踪技术同台来进行对比。

另外一方面针对下一阶段要解决的，我们国家光伏电站这么大规模发展，必然会弃光限电，你限掉10%功率、20%功率，30%功率，跟储能系统容量如何配比是要研究的关键性的问题，那么今年我们已经得到一些模型数据，建20兆瓦+13兆瓦的储能来进行验证。另外光伏电站大规模、持续发展的时候，提升发电量，实现平价上网是必然要解决的。所以我们从系统设计上去解决，今年大量的应用了跟踪系统，在使用双面组件的格尔木100兆瓦光伏电站，获得了一些相关数据。

前面从设计上主要是引领思想上的一些创新做法，另外一方面你设计优化是每年必须要做的，从细节性方面来提升整个电站的发电量，内容像优化组件的串联方式，使得同排串联比上下串联提升0.65%，横向较竖向增发电量提升0.25%等等，电缆损耗均有降低，发电量均有提升。

第三个方面设计方案还有一个大的，依据运行实证性数据再指导下一年电站的设计方案，有一些我们电站的数据可以跟大家分享一下，因为数据很多，我只能分享一部分。像不同的角度、固定支架不同的角度，另外不同通讯技术应用，可以使整个运维成本节约30%；那么一些常规组件，N型PERC和P型PERC双面组件应用可以使得发电提升20-25%左右。对于平单轴和固定33度发电，如何把冬季这部分电量提升上来，也要是研究和解决的问题。

N型双面组件单兆瓦比常规60片单晶高11%，PERC高2.9%，这都是实质性数据。

N型HIT双面组件+平单轴比固定式+常规单晶组件发电量高34%，但是性价比上平单轴应该是最好的方案。

第二个阶段是施工质量控制的过程，施工质量你控制不好也会影响整个电站全生命周期的运行，我们主要是内部质量回访和外部质量回访，整个施工过程中存在的问题，针对性去解决。从管理体制上，光伏电站大家认为都很简单，装起来也不复杂，实际上你每一块组件装不好，线接不好，对发电影响非常重要。我们公司层面统一来做，统一成立了专家委员会和新能源工作领导小组来审定重大方案，还有一些施工组织设计和大的招标原则。

我们设计了自己的设计中心，可以快速实现业主的理念和思路，针对一些核心的像设计、安装、检测、运维，都是黄河公司自己的队伍，这样可以避免各个环节存在的问题，快速反映到前端设计工作中。针对光伏电站存在的有些问题，制定了设计和标准工艺手册，还有现场装有些安装样板间，针对光伏电站我们企业自己制定了一些验收系统，还有启动试运行、程序、标准等等。

另外就是培养自己的核心队伍，特别是调试，实际上我们光伏电站的调试和测试，现在我个人认为做的不是很好，因为行业里面还没有启动试运行和调试程序，特别是工期紧的时候这一部分做的不是很精细。

第三部分数据是运维期间存在的问题，针对运维期间存在的问题制定一些相应的措施，你像光伏电站设备数量特别多，像黄河公司现在装了2.8GW，占地75平方公里，组件大概1千万块，集中逆变器3千多台，组串逆变器2万多台，箱变2800多台，50万直流支路，像我们电站两个细则考核每个月都有扣分。针对这些问题，假如你1%的电站接不进来的话，相当于损失掉了4千多万，所以如何确保每一块组件、每一个设备高效的运行，提升发电量是大规模光伏电站必须要解决的问题。

针对这些问题，我们研究解决了一些，但是还没有全部的解决，在这之前做的有些工作是基于高海拔研究的设备选型，另外无人值班，远程集中监控，研发了通过蓝牙、手机APP技术来解决，针对光伏电站设备的故障率，还有支流侧的损耗，开展了回流分布的研究。因为光伏电站运行期间电力和电压是受气象辐照的决定，大幅度的在上下波动，你在这种情况下哪些设备，包括保护设备、测量设备，实际上行业里面还是有一些缺失的，即使有，测量的精度还是有问题。

那么大家可能也比较了解，你像有些材料能不能确保25年的寿命，实际上现在行业里面还是持有怀疑态度，我们在电站上开展了大概11种材料的种类，你像组件的背板、玻璃等，定制了11类组件在高海拔、高紫外线下进行测试，再一个影响率究竟是什么样？行业没有标准，我们也进行了测试，没有全部做各种环境下的，做了一些不同的反光膜和草地，这是实证性数据可以跟大家分享一下。

另外现在多长时间清洁组件，灰尘对组件发电量影响有多大？行业里也没有定量分析，我们有单晶硅、薄膜以及平单轴跟踪，分月度、季度、年度清洁，还有分析。联合华为对在不增加成本的情况下，利用组串式逆变器进行检测，定量分析组件和组串有些不匹配性，组件性能下降，这个取得了一些数据，但是还需要大量数据支撑定量分析因素。

未来实现组串式逆变器的准确检测，研发了一些IV测试仪，来验证测量的精度。另外现在影响电站的整个因素是什么呢？大家分析的因素还不是很全面，我们针对这种情况开发了一套实时在线检测系统，这里面我们研发了一些验证整个模型和数据的分析。

因为数据，特别是实证基地数据比较多，时间有限，跟大家挑一部分分享，假如大家下来还有什么感兴趣的我们下来再进行交流，我汇报就这么多，谢谢！

主持人：请庞总暂时留步一下，庞总是很多朋友都期待见面的，刚才庞总讲到黄河水电我们2.6GW大概平方75公平的电站，这个电站真的不得了，实际上她今天讲的东西还有百兆瓦的实证基地，这些东西在世界范围都是顶级的、一流的、最好的，是全世界搞光伏的人梦寐以求的实验基地，这是大实验厂，这个基地简直是大保障，这里面出来的各种实证数据，刚才她一讲，真正做光伏搞技术的人眼睛都是发亮的。这些实证数据非常好，为未来无论是制造业工艺改进也好，还是我们在一些选型设计方面来讲都是非常宝贝的经验。

今天在座的朋友有没有什么问题，因为女神出门一趟不容易，我也很难见到她，大家有什么问题跟她交流一下。

提问：领跑基地当中有各种新型电池组件在适用，从实证数据来看大概有10个月到11个月的数据，N型双面效率是非常好的，后面依次有PERC等，这个时间段，我的意思它是属于衰减的第几年，我不知道这个电池装上是第一年还是第二年，还是第三年，如果说在前三年它的衰减，它的排队可能是这么一个情况，也许过了三年以后，这些电池在实证上表现又有新的变化，所以我想问问它在生命周期哪个位置？

庞秀岚：这个电站是去年6月份投产的，当时投上去以后有些缺陷、故障，真正全部运营是去年年底，再有一个月就有全年完整的数据了。

主持人：这个数据还是很有意思，头三年的数据确实是密集检测之后，我们在第四年、第五年回过头看又会发现一些问题，这是一个非常宝贵的实验场。还有没有朋友提问？

宋彦勤：因为昨天我在下午的讨论里面跟大家见过面了，庞总因为前一段时间到青海去搞过一次短暂的调研，停留一天，对黄河上游刚才您介绍的光伏方面的发展印象深刻，那次也了解到黄河上游现在正在做光、水、风、储，几个方面总体开发、联合调度。您能不能花一点点时间给介绍一下在这方面的总体设想和项目进展情况，因为我们也跟黄河上游公司接触，也想参与到你们的这些工作当中提供一些融资方面的支持，现在正在跟你们沟通，但是不知道能不能借这个机会介绍一下，也难得，具体的从技术层面有些什么想法，谢谢。

庞秀岚：谢谢，我们的风、水、光、多能互补项目，设计是千万千瓦级，这里面水电有三个项目，这三个水电站班多的已经投产，阳曲正在建，大概是2020年到2021年投产，另外一个正在做前期。400万的光伏今年我们已经投产了，不是投产，是开工1千兆瓦，2个500兆瓦的电站。风电今年有40万，后续按我们实施的计划2020年投产。现在400万光伏、200万风电和416万水电，加起来联合送到我们阳曲附近的一个750汇集站。这个汇集站目前也开工了，计划明年6月份投产，明年6月份我们相应的光伏500兆瓦光伏投产，到年底的时候第二个500兆瓦投产和40万的风电投产和班多36万来进行互补。

整个这个活动我们已经进行了两年，联合一些大学和研究机构解决技术上的问题，先期是大规模风电补偿，再跟水电调解补偿，再补不过来我们还设计一些储能进来，整个模型根据建设时序，每个时序有一个模型，前期根据我们明年投产的项目，初步模型正在做，模型只有投上去以后来验证，整个工程工期安排是这样的。