電站改造巨量市場(chǎng)！早期電站、問(wèn)題電站、商用電項目、金太陽(yáng)、新技術(shù)項目

9月6日，發(fā)改委能源研究所數據：整個(gè)7月，光伏新增裝機7.02GW，2018年1月~7月，新增裝機共31.35GW，2018年，光伏新增裝機存在增至40GW的可能；

截至2017年，中國光伏新增裝機130.25GW；

2013年，常規多晶電池平均效率18.3%，如今以每年絕對效率平均提升0.3%的速度正在向21%邁進(jìn)。

巨大的存量市場(chǎng)，和飛速迭代的系統效率、系統成本之間，碰撞出了矚目的火花——技術(shù)改造。特別是光伏新政之后，存量電站的隱性?xún)r(jià)值增加，更是讓人不得不關(guān)注這個(gè)可能的增長(cháng)動(dòng)力。

應開(kāi)發(fā)、安裝客戶(hù)朋友要求，小固本期將針對存量電站技改中的項目類(lèi)型、技改方向、項目評估、成本收益分析及具體的實(shí)施步驟進(jìn)行完整介紹，相信一定對您有用，歡迎探討。

• 存量電站越來(lái)越多 & 新建電站指標和補貼越來(lái)越少 

• 存量電站問(wèn)題： 設計安裝不規范、設備效率變低或已不能工作 

• 早期的電站電價(jià) ：金太陽(yáng)項目、早期享受?chē)已a貼、工商業(yè)電價(jià) 

• 投資者關(guān)系（對電站有迫切的技改需求—業(yè)主方的要求、運維部門(mén)對發(fā)電量的考核） 

• 新技術(shù)的應用（高效組件、大功率組串式逆變器、跟蹤支架等） 

• 單瓦成本的降低促進(jìn)了電站的技改實(shí)施

1、效益型技改

電站增容改造

組件自清潔改造（智能清洗設備/SSG納米涂層技術(shù)）

老舊設備更換 （組件、逆變器更換）

PID效應抑制裝置改造等

2、生產(chǎn)類(lèi)技改

政策性技改

• AVC系統升級改造

• 無(wú)功補償改造

• 監控系統升級技改

安全性技改

• 電力監控系統安全防護技改(增加涉網(wǎng)設備防火墻)

• 屋頂銹蝕橋架、電纜槽盒改造

• 防雷接地、安全標識、不規范爬梯改造等

• 提高設備效率，提高發(fā)電量

• 提高設備安全，優(yōu)化生產(chǎn)環(huán)境

• 提高設備故障快速處理能力

• 降低運維成本

1. 技術(shù)改造準備工作（技改申請、方案制定、經(jīng)濟性評估等）

2. 技改方案論證

3. 技改協(xié)議、技改合同簽署

4. 技改實(shí)施

5. 設計施工管理、技改文件管理

6. 技改評價(jià)等

效益型技改

效益型技改是為提高電站的發(fā)電能力、發(fā)電效率，改善或提高電站的經(jīng)濟效益而進(jìn)行的設備更新、改造和升級 。

1、電站增容

①補償超配—調整容配比，使逆變器在光照最好的時(shí)候能達到滿(mǎn)載輸出。

②主動(dòng)超配—在補償超配使得逆變器部分時(shí)間段達到滿(mǎn)載工作后，繼續增加光伏組件容量，通過(guò)主動(dòng)延長(cháng)逆變器滿(mǎn)載工作時(shí)間，在增加的組件投入成本和系統發(fā)電收益之間尋找平衡點(diǎn)，實(shí)現LCOE最小，這就是光伏系統主動(dòng)超配方案設計思路。

2、組件自清潔改造

SSG納米涂層改造

七大優(yōu)點(diǎn)：

① 提升組件轉換效率 

② 超強親水性帶走灰塵 

③ 抗靜電能力 

④ 分解有機物（鳥(niǎo)糞等） 

⑤ 無(wú)毒無(wú)害無(wú)污染

⑥ 可現場(chǎng)噴涂 

⑦ 延緩組件背板EVA老化，延長(cháng)組件壽命

SSG材料是一種功能性水基溶液，主要組分為無(wú)機氧化物和二氧化鈦。在玻璃表面噴涂SSG，可不經(jīng)過(guò)熱處理快速形成無(wú)機納米結構的膜層。該膜層不但能增加玻璃的透光率，提高組件的發(fā)電效率，還能使光伏組件玻璃表面擁有超親水能力和自清潔能力，消除灰塵和有機污漬對組件的影響，將有助于提升光伏組件的發(fā)電量。在瞬時(shí)和長(cháng)期增發(fā)機制的共同影響下，發(fā)電量提升幅度3-5%。其中，組件轉換效率提高能為組件貢獻1-2%的增發(fā)比例，自清潔能力能夠為組件貢獻2-3%的增發(fā)比例。

智能清洗機器人

陜西榆林國電投地面電站

上海晶澳太陽(yáng)能屋頂電站

蘇州春興新能源屋頂電站

改造前后發(fā)電數據對比

摘自安軒科技智能運維機器人數據對比

3、老舊設備更換

光伏電站設備或部件存在效率低甚至無(wú)法正常工作（如組件嚴重衰減、熱斑、隱裂等），設備過(guò)保運維費用高、原設備或部件不再生產(chǎn)、設計變更等各種原因導致不能按照電站原設備型號進(jìn)行采購，電站需要使用其他品牌或其他型號的設備進(jìn)行更換，以滿(mǎn)足設備或系統正常運行。    

常見(jiàn)的替換場(chǎng)景為：

① 失效組件替換為常規組件甚至是高效組件；

②  小功率組件替換為大功率組件 （譬如250Wp替換成285Wp）；

③  集中式逆變器替換為組串式逆變器；

④  舊的組串式逆變器替換為最新的組串式逆變器等；

4、PID抑制改造

PID效應(Potential Induced Degradation）指組件長(cháng)期在高電壓工作，在蓋板玻璃、封裝材料、邊框之間存在漏電流，大量電荷聚集在電池片表面，使得電池片表面的鈍化效果惡化，導致填充因子、短路電流、開(kāi)路電壓降低，使組件性能低于設計標準。

對PID抑制改造項目，可在固德威逆變器內部加裝一塊防PID的模塊，該PID模塊在逆變器正常工作時(shí)，該PID模塊設置為不工作以降低整個(gè)系統的損耗，當檢測到光伏面板電壓低于設定值（低于逆變器啟動(dòng)電壓），PID模塊才開(kāi)始工作，此時(shí)逆變器已停止工作；PID模塊從AC側取電，使PV-對PE有一個(gè)正向的電壓，將PV電池片中的雜質(zhì)電子流回玻璃面板，從而恢復到出廠(chǎng)時(shí)的功率。

生產(chǎn)型技改

根據國家、行業(yè)相關(guān)標準要求、或根據集團公司、電網(wǎng)調度的相關(guān)要求，對電站設備進(jìn)行更新、改造和升級。

1、涉網(wǎng)設備改造

• 滿(mǎn)足國家發(fā)改委【2014】14號令《電力監控系統安全防護規定》要求。

• 滿(mǎn)足《電力監控系統安全防護總體方案》要求。

• 滿(mǎn)足調度自動(dòng)化冗余性要求。

• 提高調度數據網(wǎng)可靠性與網(wǎng)絡(luò )設備安全防護性能。

• 新增一套電力調度數據網(wǎng)，冗余通道

• 非實(shí)時(shí)防火墻縱向加密（縱向全加密）

• 對交換機配置登錄權限和管理地址

• 關(guān)閉路由器、交換機未使用端口 

• 調度數據網(wǎng)柜新接入冗余電源 

• 安全分區、網(wǎng)絡(luò )專(zhuān)用、橫向隔離、縱向認證 的基本原則

2、監控系統改造

• 多家逆變器品牌兼容到統一的監控系統；

• 多種監控方式兼容到統一的監控系統；

• 視頻安防、匯流箱、箱變、環(huán)境檢測儀等數據兼容到統一的監控系統；

• 監控集成遠程數據分析、故障告警、工單派送、報表下載、運維建議等多項功能。

項目名稱(chēng)：江陰市3.12MWp光伏項目工程

建設單位：XXXX有限公司

上網(wǎng)模式：本系統為10KV并網(wǎng)系統，所發(fā)電量由用戶(hù)優(yōu)先使用（電價(jià)打八折），不足部分由電網(wǎng)供應，在用戶(hù)低負荷時(shí)段，多余電量可賣(mài)給電網(wǎng)。

電價(jià)：綜合電價(jià)約1.0~1.1元/度電（度電補貼為0.42元/度，工業(yè)電價(jià)為0.80元/度，脫硫煤電價(jià)為0.39元/度）

并網(wǎng)時(shí)間：2014年12月。

2016年電站發(fā)電數據統計

改造原因

1. 發(fā)電量低（有陰影遮擋，集中式受陰影遮擋較為嚴重）；

2. 運維公司可以對組件進(jìn)行維護，但是逆變器廠(chǎng)家已不生產(chǎn)該型號逆變器，運維難度大；

3. 負責項目的運維部門(mén)對發(fā)電量有考核指標；

4. 電站改造是目前利用人員、提升收益的有效途徑；

5. 現階段新建電站的收益下降，風(fēng)險較大，電站技改更為保險。

改造內容

前期對1MWp，兩臺集中式逆變器進(jìn)行改造。

把集中式逆變器替換成組串式逆變器。

現場(chǎng)勘查

屋頂

組件

太陽(yáng)能組件采用愛(ài)康生產(chǎn)的多晶硅250W組件，組件都是20塊一串；換成組串式逆變器，無(wú)需改變組串數量，減少了施工難度。

直流匯流箱

• 組串至匯流箱的線(xiàn)纜采用PV 1-F 1*4mm2光伏專(zhuān)用電纜，沿支架橫梁敷設，無(wú)橫梁的地方穿鍍鋅鋼管或PVC-U管或在橋架內敷設。 

• 在女兒墻較低的地方直流匯流箱單獨做支撐架，如圖1；在女兒墻高度合適的地方匯流箱壁掛在女兒墻上，如圖3.

橋架

• 14臺直流匯流箱（其中16進(jìn)1出 10臺，10進(jìn)1出 4臺 ）通過(guò)一根電纜橋架引下來(lái)，接入大概80米左右逆變器房里的直流配電柜。 

• 在電纜橋架上敷設的電纜在進(jìn)入和引出橋架時(shí)，需穿鍍鋅鋼管或PVC-U管，金屬蛇皮管，撓性金屬套管或配線(xiàn)槽等保護，在電纜溝埋設深度不低于0.8m。

直流配電柜

集中式逆變器

變壓器

技改難點(diǎn)

①集中式逆變器的輸出電壓是270V，市面上三相組串式逆變器逆變器電壓為380V/480V/540V等；

② 集中式逆變器是放在地面，組串式逆變器考慮直流損耗的關(guān)系放置在屋頂；

③ 原有項目要拆除的部分。

技改方案

方案一：更換集中式逆變器的同時(shí)更換變壓器，增加了變壓器的成本；

方案二：通過(guò)軟件把組串式逆變器的輸出電壓調成270V，但是逆變器會(huì )降載輸出，數量會(huì )增加。

逆變器數量對比

方案經(jīng)濟性對比

改造方案詳情

下半年來(lái)看，電站技改將成為一個(gè)熱點(diǎn)項目，近鑒于大部分技改電站項目情況復雜，本文中雖提供了多種方案建議，恐怕還是有不夠完善的地方，歡迎探討。