1.概述

在平均海拔4000米以上的高原地區(qū)，稀薄的空氣、強(qiáng)烈的紫外線與晝夜溫差，既孕育了全球最豐富的太陽能資源，也給光伏電站的穩(wěn)定運(yùn)行帶來了獨(dú)特挑戰(zhàn)。在這里，每一塊光伏板的發(fā)電效率都與嚴(yán)苛的自然環(huán)境緊密相連，而光伏監(jiān)控系統(tǒng)就像一雙24小時值守的“智慧眼”，默默守護(hù)著這片雪域之上的清潔能源命脈。

高原光伏電站的特殊性，讓監(jiān)控系統(tǒng)的作用遠(yuǎn)不止于常規(guī)的數(shù)據(jù)記錄。強(qiáng)風(fēng)可能導(dǎo)致光伏組件支架松動，暴雪可能覆蓋面板影響采光，極端低溫則可能凍裂線路接口——這些在平原地區(qū)可輕松應(yīng)對的問題，在高原環(huán)境下卻可能引發(fā)連鎖故障，甚至導(dǎo)致電站停機(jī)。一套適配高原氣候、精準(zhǔn)捕捉設(shè)備狀態(tài)的監(jiān)控系統(tǒng)，成為保障光伏電站高效運(yùn)轉(zhuǎn)的核心支撐。

從光伏板陣列的實(shí)時發(fā)電量監(jiān)測，到逆變器、匯流箱的溫度與電壓數(shù)據(jù)采集，再到氣象站傳來的風(fēng)速、輻照度等環(huán)境參數(shù)，高原光伏監(jiān)控系統(tǒng)正通過密布的傳感器與智能算法，構(gòu)建起一張立體監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)。它不僅能在第一時間發(fā)現(xiàn)組件隱裂、接線虛接等細(xì)微故障，更能結(jié)合高原天氣規(guī)律預(yù)判發(fā)電趨勢，為運(yùn)維團(tuán)隊(duì)提供精準(zhǔn)的決策依據(jù)，讓每一縷陽光都能被最大化轉(zhuǎn)化為綠色電能。

2. 行業(yè)背景

發(fā)改能源〔2022〕206號文件指出：“在農(nóng)村地區(qū)優(yōu)先支持屋頂分布式光伏發(fā)電以及沼氣發(fā)電等生物質(zhì)能發(fā)電接入電網(wǎng)，電網(wǎng)企業(yè)等應(yīng)當(dāng)優(yōu)先收購其發(fā)電量?！?/p>

《國家能源局綜合司關(guān)于報送整縣（市、區(qū)）屋頂分布式光伏開發(fā)試點(diǎn)方案的通知》中指出：“為加快推進(jìn)屋頂分布式光伏發(fā)展，擬在全國組織開展整縣（市、區(qū)）推進(jìn)屋頂分布式光伏開發(fā)試點(diǎn)工作”

3. 高原地區(qū)光伏電站運(yùn)維面臨的挑戰(zhàn)

高原地區(qū)光伏電站在運(yùn)維過程中面臨的難點(diǎn)具有一定的特殊性，主要集中在環(huán)境、技術(shù)和管理三大方面，具體包括以下幾點(diǎn)：

3.1 自然環(huán)境因素復(fù)雜

氣候條件惡劣：高原地區(qū)晝夜溫差大、紫外線強(qiáng)烈，長時 運(yùn)行的電氣設(shè)備易老化、出現(xiàn)絕緣下降等隱患。

高寒或高溫影響組件性能：溫度端會影響光伏組件及逆變器的轉(zhuǎn)換效率，降低發(fā)電量。

風(fēng)沙、雨雪天氣多發(fā)：導(dǎo)致光伏組件表面積灰嚴(yán)重，清洗頻率高，增加運(yùn)維難度。

高海拔稀薄空氣：降低設(shè)備散熱效率，逆變器、匯流箱等容易發(fā)生過熱故障。

3.2 地理位置偏遠(yuǎn)分散

交通不便：許多光伏站點(diǎn)位于海拔3000米以上區(qū)域，道路運(yùn)輸困難，檢修、巡檢成本高。

站點(diǎn)分布廣泛：特別是整縣推進(jìn)的分布式項(xiàng)目，單點(diǎn)距離遠(yuǎn)，傳統(tǒng)人工巡檢效率低、反應(yīng)慢。

3.3 設(shè)備與系統(tǒng)多樣性

多品牌設(shè)備共存：一個項(xiàng)目中可能使用多個品牌逆變器和電表，系統(tǒng)兼容難度大，數(shù)據(jù)無法統(tǒng)一監(jiān)管。

缺乏智能化平臺：部分站點(diǎn)尚未部署集中運(yùn)維平臺，靠人工經(jīng)驗(yàn)判斷問題，難以及時響應(yīng)故障。

3.4 安全隱患突出

電纜老化與線路過熱：高原高紫外線易導(dǎo)致電纜外皮老化，疊加高溫環(huán)境，易引發(fā)火災(zāi)。

缺乏實(shí)時監(jiān)控：傳統(tǒng)系統(tǒng)缺乏視頻監(jiān)控、溫度檢測、漏電監(jiān)測等功能，隱患排查依賴人為巡檢。

3.5 運(yùn)維人員配置不足

人員流動性大、技能參差不齊：高原地區(qū)人才相對稀缺，合格運(yùn)維人員不足，操作不規(guī)范風(fēng)險高。

遠(yuǎn)程調(diào)度困難：突發(fā)故障時，缺乏及時有效的遠(yuǎn)程診斷工具，耽誤修復(fù)時機(jī)，造成發(fā)電損失。

3.6 經(jīng)濟(jì)與政策挑戰(zhàn)

收益不穩(wěn)定：地理偏遠(yuǎn)使得并網(wǎng)不穩(wěn)定，部分時段存在限電風(fēng)險，影響電站收益。

補(bǔ)貼退坡與政策調(diào)整：使得光伏站投資回報周期拉長，更加依賴穩(wěn)定的運(yùn)維系統(tǒng)來保障收益。

4. 光伏運(yùn)維系統(tǒng)解決方案

安科瑞推出的AcrelCloud-1200光伏運(yùn)維云平臺，采用B/S架構(gòu)，結(jié)合APP移動端管理，提升光伏電站智能化水平。其在高原地區(qū)的主要應(yīng)用優(yōu)勢如下：

1.遠(yuǎn)程集中監(jiān)控

平臺可通過4G或有線網(wǎng)絡(luò)，實(shí)時采集逆變器、電表、氣象站、視頻監(jiān)控等數(shù)據(jù)，用戶可在任意終端進(jìn)行遠(yuǎn)程查看、控制，提升監(jiān)管效率。

2.安全隱患監(jiān)測

集成溫度監(jiān)測、漏電檢測、視頻監(jiān)控等功能，有效排查火災(zāi)等重大安全隱患，特別適用于高溫干燥、設(shè)備易老化的高原環(huán)境。

3.兼容主流設(shè)備

平臺支持華為、陽光電源、固德威、錦浪等主流品牌逆變器的數(shù)據(jù)接入，實(shí)現(xiàn)跨品牌統(tǒng)一監(jiān)管。

4.標(biāo)準(zhǔn)化運(yùn)維管理

平臺內(nèi)置運(yùn)維流程管理、任務(wù)發(fā)布與閉環(huán)反饋機(jī)制，支持APP端打分、報修、記錄等操作，提高運(yùn)維人員的執(zhí)行力和響應(yīng)速度。

5.豐富的數(shù)據(jù)分析功能

系統(tǒng)具備發(fā)電量分析、二氧化碳減排量統(tǒng)計(jì)、收益評估、電站年利用小時等功能，幫助用戶科學(xué)評估光伏資產(chǎn)價值。

4.1 電氣架構(gòu)

ANet-1E2S-4G網(wǎng)關(guān)采集逆變器交直流側(cè)數(shù)據(jù)，通過有線或無線方式，上傳至Acrel-1200光伏運(yùn)維云平臺。還可以采集現(xiàn)場視頻信號以及氣象信息。幫助用戶更好地監(jiān)視、管理光伏電站。

4.2 電氣結(jié)構(gòu)

4.3 系統(tǒng)界面

5. 典型應(yīng)用案例分析

案例一：懷仁市某校光伏電站項(xiàng)目

該項(xiàng)目30臺逆變器，分布在14棟樓屋頂，設(shè)備監(jiān)控難，運(yùn)維巡檢煩。

Acrel-1200分布式光伏運(yùn)維平臺，幫助客戶用一套系統(tǒng)監(jiān)測逆變器和環(huán)境參數(shù)，一旦發(fā)生故障，提供分報警和運(yùn)維功能，大大提高了監(jiān)管運(yùn)維效率。

裝機(jī)容量：1.4MW，部署在14棟樓宇屋頂，共使用30臺陽光電源逆變器。

挑戰(zhàn)：逆變器分布廣泛，人工巡檢效率低，環(huán)境數(shù)據(jù)收集困難。

解決方案：部署AcrelCloud1200系統(tǒng)，集成視頻監(jiān)控、氣象采集、電能計(jì)量及告警功能，通過一套平臺實(shí)現(xiàn)集中監(jiān)管，故障告警分處理，大大減輕運(yùn)維負(fù)擔(dān)。

案例二：嘉定區(qū)某企業(yè)光伏電站項(xiàng)目

該項(xiàng)目通過四臺逆變器，監(jiān)測分布在四個樓頂?shù)墓夥M件，并配置視頻攝像頭，以及小型氣象站。還配置電表監(jiān)測并網(wǎng)點(diǎn)電參量。確保光伏發(fā)電穩(wěn)定安全。

該項(xiàng)目單獨(dú)定制2.5D圖形，更加清晰直觀展示光伏發(fā)電的運(yùn)行結(jié)構(gòu)。

裝機(jī)容量：121kW，采用華為、陽光電源等多品牌逆變器。

特色：系統(tǒng)集成定制化2.5D圖形界面，用戶可直觀查看設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)管理和遠(yuǎn)程控制。