电池板的智慧管家-能环宝NiOS智能光伏管理系统
近日，国家能源局公布了光伏前4个月在新增装机、项目投资等各维度的优异表现。同时，光伏在央视频道也频频得到高度赞许，我们能从侧面看到国家对光伏产业寄予的厚望以及国内企业的鼎力支持。
当然，光伏拥有被众星捧月的资本。近二十年来，伴随着我国的能源转型与经济发展，光伏已经成长为既可上天入地，又可上山下海的全能型选手。从早期陪伴飞船奔赴太空，为我国实现航天梦，到山丘、戈壁、沙漠的大型光伏基地建设，再到滩涂、海域的漂浮式光伏开发，以及近两年最具发展空间的分布式光伏，与工业、建筑、交通等领域的融合发展，光伏可谓是无所不及。
但就是这样一个可扛起能源转型大旗的产业，也有犯“公主病”的时候。众所周知，光伏靠太阳吃饭，有着不可避免的发电波动性。在发电过程中的电能转换主要靠光伏组件，也就是一块块排列整齐的光伏电池板来进行。这个光伏电池板，一怕不良天气，二怕污垢阴影，三怕酷暑高温，可谓是十分“娇气”。
首先，不良天气，包括阴雨天、雪天、雾霾天等，会导致太阳能辐照降低，直接影响光伏电池板发电效率；第二种，污垢阴影，也就是我们常说的灰尘覆盖、鸟粪附着，以及其它物体或建筑物的遮挡，甚至组件自身的相互遮盖，这些因素会导致光伏电池板的发电效率下降；最后，虽说光伏亲近太阳，但温度过高，会使光伏电池板局部产生热斑，影响组件寿命。
因此，在光伏电池板不定期“带病上岗”期间，光伏电站的后期运维便成为电站稳定输出的重要环节。在如今的大数据时代，电站运维早已摒弃了劳动密集型的人力维护，取而代之的是智能数字化的运维方式。通过智能化的运维方式，能够实现电站群的集中监控管理，实时掌握电站运营状态，提升电站运营水平和发电收益。在智能运维方面，能环宝给出了更好的解决方案。
2021年底，能环宝推出了集数字化、智能化、全景化于一体的光伏电站运维管理系统——NiOS 系统。 该系统将5G、大数据、物联网、人工智能等新兴技术在光伏电站的运维上进行融合与应用，最基础的功能便是对光伏电站24小时的全天候监测。同时，系统的智能告警功能，可对电站进行智能判断，问题收集。其中，智能告警规则支持自定义规则设定，能够快速判断、定位设备异常状况，多通道联动报警，提高电站的运维安全及生产效率。如遇到光伏组件的污垢附着或不明物体遮挡，可第一时间反馈位置点，搭配自动化清洗系统，进行组件清洁。同样，如遇到组件故障，比如先前提及的高温热斑，系统的智能故障预警功能，可快速调出数据库中上万条经验数据进行采集分析，并实现高准确率的故障识别，再通过系统就近派单的方式，完成最高效的故障排查与修复工作。
在电站运行的整个过程中， Ni OS 系统 均可实时采集多维度数据信息，包括天气、组件型号、运行情况、发电数据等等，最大程度保障光伏电站的高效运行。在少人值守、智能值守的前提下，帮助电站主降低运营成本，提升经济效益。
与此同时，能环宝还为光伏电站的正常发电提供了双重保障，推出最低发电量保险，为光伏电站等新能源电站发电量不足产生的损失提供保障，进一步降低了电站运营风险。 Ni OS 系统 与最低发电量保险的结合，可谓是光伏电站最可靠的“贴身保镖”，对于安装光伏的工商企业而言，是应对光伏电池板各种“公主病”的放心之选，将为企业的绿色低碳转型提供最安心的保障。
在我们翘首迎接光伏创造新纪录的2022年，电站建成后的运维更要高度重视，让光伏发电效率最大化，让每一块在硅料市场稀缺中来之不易的光伏电池板都得到最好的发挥！
本文首发于微信公众号“能环宝资讯” （ID：nenghbnews）
光伏发电量是怎么计算出来的？
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来自专栏光伏
发电量是光伏系统里面最重要对指标之一，今天小编想简单重温（可以写普及吗？）一下光伏发电量是怎么计算出来的。
发电量计算从本质上来说就两部分：光照辐射度和系统效率。
按照《光伏发电站设计规范 GB50797－2012》第6.6条：发电量计算中规定：
光伏发电站发电量预测应根据站址所在地的太阳能资源情况，并考虑光伏发电站系统设计、光伏方阵布置和环境条件等各种因素后计算确定。
光伏发电站年平均发电量Ep计算如下：
Ep=HA×PAZ×K
式中：
Ep：上网发电量（kW·h）；
HA：水平面太阳能年总辐照量（kW·h/m2）；
PAZ ：系统安装容量（kW）；
K：为综合效率系数。
满满的专业术语，用“人话”解释就是：
光伏发电量=装机量*光照辐照量*综合效率
装机量：安装组件数量*每块组件的峰值功率。这里要注意不同大小的组件，不同类型的组件功率会有差异。那些按照每块组件给多少租金的有可能会少算哦。
光照辐照量：别听见辐照就被吓到，这个说的是太阳光照的能量，太阳多光照好，光照辐照量就多。（下期再细解释光照辐照量怎么来的，怎么测算，水平面光照和倾斜面光照的区别，不同地方光照辐照量有什么区别等。）这里要说明一点：光伏辐照量和有害的“辐射”没任何关系，重要事情说三遍“质量有保障的光伏系统没有辐射，对人体无害”，“质量有保障的光伏系统没有辐射，对身体无害”，“质量有保障的光伏系统没有辐射，对身体无害”。
综合效率就是把接收到的光照转化为电能的效率，可以理解为转化效率。和系统设计，设备等有关。也经常被称为“系统效率”。这里也是容易藏猫腻的地方，好的系统和差的系统效率差异会比较大，造价也会有很大区别。一分钱一分货，都是要长久生存发展的，您要让从业人员挣钱，他们才能长久服务。建议别贪便宜，不然您想省一毛钱每瓦，从业人员想的是赶紧拿到您的钱走人。
说了这么多，举个实例：在上海安装15kW光伏发电系统，假设上海这边倾斜面光照是1250kWh/m2/年，综合效率为82%，那么这套系统的发电量为：
Ep=15*1250*82%=15375kWh。哇哦上海装一套15kW的系统一年可以发15375度电，还是不少的。当然光伏系统会有衰减，发电量会逐年下降。
这里光伏人常说的等效小时数就是光照*系统效率，假如等效小时数是1100，那么1kW的光伏系统，每年的发电量是1000度电，这样容易计算。（国内有最佳倾角的在一定系统效率下的等效小时数，这个发电量只在最佳倾角无阴影的情况下假定的系统效率下才能做到，有较方便的参考意义，但是当系统设计变化后，发电量肯定会变化，不能当成最终的发电量依据。）
这里有细心的朋友可能会质疑量纲不对，解释一下组件1W（瓦）是在辐照度1000W/m2，电池片温度25度的标准测试环境中测算出来的，以上公式可以理解为：
这里就简单的给大家介绍下发电量计算的过程，很多中间的细节没有深入，有需求的朋友可以留言交流，希望能够帮到大家。
光伏、风力发电相信大家都不陌生，前面的文章也对这两个产业链进行了一些梳理。今天就重点说一说光伏发电和风能发电中比较核心的部分，光伏逆变器和风电变流器。
首先，什么是逆变器？简单来说是一种将低压 直流电 转变为 交流电 的电子设备。我们通常是将交流电整流变成直流电来使用，而逆变器的作用与此相反，因此而得名。
变流器，简单来说就是通过整流、逆变原理将 不稳定的电能 变换成为电压、频率恒定等符合并网要求电能的控制装置。包括整流器（交流变直流）、逆变器（直流变交流）、交流变流器和直流变流器。
光伏逆变器
由于太阳能光伏所发的是直流电能，因此需要通过逆变器转换为与电网同频率同相位的交流电能并入电网（电网一般为交流电网，直流电不能直接并网）起直流变交流之用。除此之外，逆变器还有主动运转和停机功能、最大功率追踪MPPT功能、孤岛效应的检测及控制功能、电网检测及并网功能等功能。说得具体一点，逆变器除了直流变交流之外，还监管电流运行情况，有点类似于“管家”的角色。
风电变流器
风力发出来的电本身是交流电，但由于风力发电有很大的不稳定性，且风速和设备本身等都会直接影响发电机转动，因此需要风电变流器进行整理，先交流变直流，再变交流，从而提高电能质量。在风电设备中，变流器是风力发电中非常重要的一种设备，如果想把风力的发出的电能实现并网，那么变流器是不可缺少的设备，所以也是决定能否产生经济利益的核心部件。
光伏逆变器发展格局及趋势
近几年，世界各国对光伏新能源大力发展，光伏发电装机容量快速增长的同时也带动了光伏逆变器产销量的不断增加，行业保持了快速发展。随着国内光伏逆变器市场表现出巨大的潜力，逆变器市场竞争更为激烈，价格越来越接近盈利临界点。更低的价格对光伏逆变器生产厂商的技术研发水平、产品生产实力等方面都提出极高要求。以购买元器件组装为主的中小逆变器生产企业将面临生存考验，难以获得持续发展。
纵观光伏逆变器市场竞争格局的发展变化，近10年以来，行业集中度逐步提升，全球前十家企业的市场份额已达到73％。细分结构来看，1－3名地位稳固，市占率维持在45％左右，4－10名名次不断轮换，市占率在30％左右，头部稳定，腰部竞争激烈。
按应用场景与功率划分：光伏逆变器可分为 集中型逆变器 （28.5%）、 组串型逆变器 （66.5%）与 微型逆变器 三种。其中组串型逆变器是未来行业三大趋势之一。
集中型逆变器 ：大型地面、水面、工商业屋顶（500-3400kw）
优势：技术成熟，逆变器和元器件数量少，故障点少可靠性高。
劣势：总功率受个别太阳能电池影响大，需要较大空间布置逆变器，后期维护较为复杂，总成本较高。
代表企业： 华为、阳光电源、上能电气 等企业
组串型逆变器 ：小型分布式和地面站-工商业屋顶、复杂山区（20-300kw）,户用（20kw以下）控制效果最好；
优势：逆变器体积小，重量轻便于安装，可最大限度提高发电量。
劣势：逆变器数量多，电子元器件多，总故障率相对较高。
代表企业： 锦浪 科技 、固德威 等
微型逆变器 ：单体容量一般在1kw以下，多路MPPT+单机集中逆变。
优势：安装简单，安全，可最大限度提高发电量。
劣势：价格较高，适用范围小。
以目前光伏逆变器的市场情况来看，微型逆变器市场份额小，集中式逆变器是光伏发展早期的首选，因安装不方便和总成本较高的限制，增速大不如前。组串式逆变器因价格较低，安装方便的优势，得到了用户的青睐，市场份额不断提高。在短短几年间就成为全球光伏逆变器出货量最高企业的华为，其主打产品就是组串式逆变器。
组串型逆变器适应于 分布式光伏 应用场景，同时向集中地面电站场景扩展。随着下游应用场景增加，分布式光伏占比不断提升，预计组串型逆变器的市场空间将达到523亿，2020-2025年间的复合增长率14%，增长空间巨大！
2021十大光伏逆变器品牌排行榜：
1、华为 2、阳光电源
3、上能电气 4、古瑞瓦特
5、固德威 6、特变电工
7、科华数据 8、科士达
9、锦浪 科技 10、首航新能源
风电变流器行业竞争格局及发展趋势
国内风电变流器厂商整体起步较晚，长期以来，风电变流器因技术及工艺设计难度大、可靠性要求高等因素而被ABB、西门子、艾默生等国外几个电气巨头所垄断。但随着国内风电行业的快速发展，以及国家政策的扶持，国产变流器厂家纷纷发力。经过“十二五”期间产业界的持续努力和竞争，目前国产陆上风电变流器在国内市场上已成为主导，进口产品的市场占有率逐年下滑，部分企业甚至淡出了国内风电市场竞争。
值得注意的是，与陆上风电变流器相比，海上风电变流器对产品功率、可靠性、稳定性以及抗高湿高盐雾性能的要求更为苛刻，技术壁垒极高。我国海上风电使用的主要还是国际大型电气公司的变流器产品。
目前国内风电变流器市场，主要有以下两类参与者：一是能够生产风电变流器的风电整机企业或其设立的以制造变流器为主业的子公司，产品主要供给自身或母公司，以金风 科技 子公司天诚同创为代表；二是广泛参与市场竞争的独立变流器生产厂商，以 禾望电气 为代表。
据了解， 金风 科技 、明阳智能 等行业龙头设有自己的变流器子公司，同时上述企业亦使用了部分第三方生产厂商生产的变流器产品。而其他风机厂商，变流器产品则主要外采自 禾望电气、阳光电源、日风电气 等第三方供应商。
总结：
逆变器和变流器是光伏和风电发电并网的核心部分，技术含量相对较高。光伏逆变器环节我们基本上实现了国产化；风电变流器方面，国产陆上风电变流器在国内市场上已成为主导，但海上风电目前技术还相对薄弱，在变流器的关键技术层面，我国与欧美等发达国家还有一定的差距，随着我国风电的快速发展特别是海上风电的建设，掌握核心技术是必须要做的事情。未来研发投入高，自主创新能力强，掌握核心技术企业将会走出来。
光伏发电系统工作原理：
高性能的太阳能电池组件通过支架被集中安装在屋顶上，经过串联并联后组成太阳能电池方阵，太阳能电池方阵吸收太阳光，产生直流电，经过光伏逆变器后转化为可供家里使用的交流电，上传电网。
太阳能发电系统的硬件主要有光伏组件、并网逆变器、线缆、支架、监控设备等。光伏系统的市场价一般在8-12元每瓦。因此，安装5KW的太阳能发电系统，造价大约在4-6万元左右。
现在安装的太阳能系统，个人都可以通过手机下载APP查看每天发电量。或者直接在逆变器上面查看发电量。
