據(jù)統(tǒng)計,我國投運10年以上的光伏電站超過30GW,雖然這部分電站僅占全國裝機的3%,但這些電站多位于光照資源稟賦最好的區(qū)域,具有改造潛力大,改造收益高的優(yōu)勢。受制于當時的項目設計理念、設備選型、施工質(zhì)量等歷史原因,以及一些項目長期運行帶來的設備老化、故障頻發(fā)等問題,導致電站發(fā)電能力低下,項目發(fā)電等效利用小時數(shù)遠低于同區(qū)域平均水平。如何以最經(jīng)濟的投入,開展老舊光伏電站技術改造,讓電站重煥新生,就成為云鷹近年來一直大力探索的發(fā)展方向。

河北某20MW山體光伏電站,投運近10年來,因當?shù)厣絽^(qū)環(huán)境條件惡劣,再加上當?shù)卮迕袼阶赃M入光伏區(qū)放牧帶來的牛羊踩踏組件問題頻發(fā),導致個別組件出現(xiàn)了不同程度的老化甚至損壞。

云鷹團隊接手該項目后,首先使用無人機對光伏方陣開展全面檢測,發(fā)現(xiàn)其中135塊組件存在嚴重熱斑問題,其中84塊組件的熱斑原因由破損引起,存在較大安全隱患,需要更換。
然而,由于在運組件的功率為270W,原設備廠家及業(yè)主目前均無備件,采購市面上同等功率規(guī)格的組件成本高昂,并且市場上的主流組件均為大功率、大板型組件,與現(xiàn)有支架存在30%差異,如果再加上更換新支架,勢必將使改造成本大幅增加。還有一個必須考慮的因素是,強行換裝大功率組件將導致兩大致命安全風險:一是新組件短路電流更大,新的組串將超出現(xiàn)有匯流箱的安全閾值,形成火災隱患;二是新舊組件混串,極易因電流不匹配引發(fā)火災。

面對兩難的復雜局面,云鷹總部專業(yè)技術團隊依據(jù)組件銘牌、歷史運行數(shù)據(jù)、設備故障維修數(shù)據(jù)等,輸入云鷹技改專項模型,細致測算組串開路電壓,經(jīng)過多輪模擬測算、驗證,最終形成改造總體思路:選用430W 新組件替換270W老組件,組成新的組串,實現(xiàn)匯流箱電壓完美匹配,為穩(wěn)定供電奠定基礎,而拆下來的性能完好的老組件,置換同功率破損組件。技術團隊還充分考量逆變器容量及方陣可能存在的遮擋問題,對整個電站開展全面勘察,確定 #4、#12、#18方陣最為符合技改要求。對每個方陣拆除7條組串,利用舊支架安裝6條新組串,既保證了方陣容量總體不變,又讓舊支架得以充分利用,避免資源浪費。這三個方陣拆下來的舊組件,經(jīng)過進一步檢測、挑選、確認性能完好后,用于替換全站零散分布的同功率破碎組件,解決了外采問題。
最終,歷經(jīng)半個月的緊張施工,技改工程竣工并驗收合格。新設備投運后,電站運行狀況良好,各項參數(shù)穩(wěn)定,發(fā)電量顯著提升,業(yè)主擔心的設備安全隱患從根本上得到了遏制。值得關注的是,國家發(fā)展改革委、國家能源局聯(lián)合印發(fā)的《關于深化新能源上網(wǎng)電價市場化改革 促進新能源高質(zhì)量發(fā)展的通知》(136 號文)實施后,新能源項目收益將存在不確定性。在此背景下,該技術改造工程的成功實施,使技改容量的發(fā)電量提升了 30%,預計每年為項目帶來 4.02 萬元的新增效益。
近年來,云鷹通過搭建“智能檢測+定制技改”服務體系,為不同類型、不同場景的光伏電站提供了可復制、可推廣的技改模式,已先后為宜家中國13個屋頂分布式項目、衡水立能4.1兆瓦分布式項目、山東寧陽20兆瓦農(nóng)光互補項目、廣西隆安60兆瓦農(nóng)光互補項目等提供定制化技改方案,這些項目改造升級后平均提升發(fā)電量15%,電站的安全能力也得到了顯著提升。