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)
特性:
1)创新整合阿里云,完善的监控平台,实时监测系统运行。
2)系统监控产品操作简单、稳定高效,用户通过手机等智能终端设备实时掌握太阳能电站的运行情况和重要信息。
3)支持USB2.0RS485或WiFi等多种通讯方式。
世界光伏产业增长迅速,产业规模不断扩大,产业成本持续下降。尤其我国地域开阔日照充足发展潜力巨大,并在政策与技术的支撑下,光伏产业已经发展成为我国为数不多进入国际领先领域的产业。光伏产业向数据可视化的方向进行转型,并不断寻找数据可视化的最佳方案。改善现有光伏智能监控系统可视化方法的缺陷,从交互式、可视化的数据分析中挖掘深层的技术问题,直观的感受数据和提出最合理的解决方案,助力企业在物联网时代下占有一席之地。
在国家不断提倡加快工业互联网发展的背景下以及大部分光伏站结构庞大分布偏僻的现状,光伏企业急需一套完整、高效、合理的光伏电站信息化管理平台进行智能化管理,向着数据可视化的发展方向。我将借用基于图扑软件( Hightopo)实现的应用于太阳能发电的数据可视化。
通过可视化展示,清晰的看见光伏发电的整体样貌。白昼时利用太阳能电池板通过光电转换原理使太阳能通过半导体转换为电能。使用者可以通过电脑控制路灯,做到及时调整,合理安排。智能控制器协调整体系统的工作,保证了安全运行。且同等亮度下耗电仅为白炽灯的十分之一,真正达到绿色节能的效果。
利用智能控制器结合着数据可视化有效监控光伏元件的运行状况,有利于光伏电站的智能化管理、提高发电效率、节省维护管理所需要的时间与人力成本。这样形成了一条更为智能的光伏发电系统。
提到供暖可能想到传统的热力供暖或者是热电供暖。但是这两种方式都伴随着一定的环境污染。而太阳能集热器收集太阳辐射并转化成热能,以液体作为传热介质,以水作为储热介质,进行供暖的方式更加绿色环保,在智能可视化的加持下,计算更为准确,使用方便,它的可视化界面,能够有效地实现人机对话。并且可根据需求调控水流量来满足不同需求,优化了资源配置。
太阳能光伏发电数据可视化的优势
1. 减少资源浪费,优化资源配置。
2. 清除管理漏洞,实时有效的检测光伏电站,为维护人员提高有效有序的信息,远程运维诊断,设备健康管理。
3. 使光伏电站运行效率最大化。
4. 方便管理,无需更多人力参与,可远程监控操作。
5. 将庞大的结构优化,更为直观地展现出来,有助于分析并做出决策。
在“十四五”期间,我国将持续优化风电和太阳能发电发展布局,在继续推进集中式基地建设的同时,全力支持分布式风电、光伏发展。明确指出要:“推进能源革命”、“构建生态文明体系,促进经济社会发展全面绿色转型”和“加快推动绿色低碳发展”、“全面提高资源利用效率”等要求,为能源产业的持续健康发展指明了方向。
当前科技发展飞速,越来越多的传统行业需要用数据来联接,建立在数据基础上的数字经济,成为拉动经济增长和产业转型升级的“引擎”。现在结合“互联网+”来看,智慧能源应该是一套以能源工业为基础,通过互联网开放平台实现对创能、储能、送能、用能系统的监测控制、操作运营、能效管理的综合服务系统。
采用数据可视化监控光伏运行状态的形式,是发展光伏行业智能化不可缺失的一项方案,以数据为关键要素,以价值释放为核心,以数据赋能为主线,对新能源产业链上下游的全要素数字化进行升级、转型和再造。Hightopo 采用 3D 数据可视化方案即可为能源管理者提供更为直接准确的信息对能源加以判断管理。根据能源管理特点,充分考虑各能耗管理的整合,为园区运维人员提供一个全面实时、可感可知的能源监测决策分析平台,设计科学高效,可实施性强,符合运维人员管理的数字化光伏管理。
3D 数据可视化管理方案对能源进行管理可满足的功能有:
· 减少资源浪费,优化资源配置。
· 清除管理漏洞,实时有效的检测,为维护人员提高有效有序的信息,远程运维诊断,设备健康管理。
· 使能源产业运行效率提高。
· 方便管理,无需更多人力参与,可远程监控操作。
· 将庞大的结构优化,更为直观的展现出来,有助于分析并做出决策。
· 缩小安全能源事故发生的可能性。
· 多维度,综合性进行管理
可监测充电桩运行状态及实时功率,可通过对接充电桩的充电状态,判断当前车位是否有车辆,通过线条流动效果动画模拟充电状态。在充电桩发生故障时,通过模型染色、告警动画等效果提示,为充电桩的实时使用情况和运行监控维护提供了便利。
支持模拟无人机或行人视角进行漫游,可全方位无死角浏览园区,当经过设备时,自动弹出信息进行查看,方便运维人员进行巡检。支持结合 WebVR 进行展示,通过适配 VR 设备,用户可带上 VR 眼镜配合手柄在场景行走、飞行,实现通过手柄对设备进行抓取、移动等功能。相比传统的观看方式,它具备 360 度全景画面,用户可以身临其境,全面感受气氛和氛围,空间感、距离感都会更有层次,做到真正的沉浸式交互。
智慧能源的大数据应用,能基于物联网、移动互联网、海量实时数据的动态分析模型结合设备数据、电网数据、气象数据、交易数据、使用数据等,实现设备的无人值守,远程监测,远程诊断和智能预警。因此,高新技术的不断突破其相关产业的快速发展也在不断推动智慧能源的发展。
光伏是未来全球先进产业竞争的制高点。经过十几年的发展,光伏产业已经成为我国为数不多、可以同步参与国际竞争、并有望达到国际领先水平的战略性新兴产业。
智能光伏时代的来临,给了中国光伏企业站在新的更高历史平台的机会。在未来很长一段时间内,在能源变革的大趋势下,光伏等新能源必将进一步发展壮大。
第一,从分布式光伏的应用场景出发来匹配逆变器,因地制宜选择合适的逆变器才能发挥最大的作用。逆变器机型如何选择?单相还是三相?这些都取决于屋顶的情况,家庭屋顶或者庭院,装机容量小,一般选择单相或三相并网的组串式逆变器,屋顶面积过大时选择三相的逆变器工商业屋顶,复杂的山地和大棚项目,针对朝向不规则,易发生局部遮挡情况,装机容量较大,低压或中压多种并网电压的场景,一般选择三相组串式逆变器对于西北地区的大型地面和荒漠电站来说,建议使用集中箱式逆变器。
第二,选择逆变器其中比较关键的因素就是高效发电。要实现光伏电站高效发电,一个指标是逆变器的转换效率,平时经常看到的逆变器有最大效率和加权效率两个概念。这个两个概念有什么区别?最大效率,就是逆变器在最好的情况下的最佳表现。加权效率,是逆变器的综合表现。逆变器能够实现高效发电是综合体现,这样看来,加权效率更具有制造意义。
另外一个关键指标是MPPT效率,有动态和静态两个战略。就目前来说,静态MPPT效率的算法没有多大问题大部分厂家都能够达到。关键是动态MPPT效率,在逆变器实际的工作环境中光照、温度等条件是不断变化的。逆变器转换效率和MPPT效率这两个指标,会影响逆变器的发电量,可延长发电时间,从而提高发电量。
第三,分布式光伏系统因为离用户侧距离近,安全可靠成为选择逆变器的重要因素。业主和开发商希望电站能能够可靠安全运行25年。1.实现组串监控,能够对每一个组串进行精细化的监控,及时发现线路故障、组件故障、遮挡等问题,减少故障定位时间。2.逆变器有防护功能,要能够防火灾,如,彩钢瓦屋顶和山地场景易发生火灾能够防雷击,如,屋顶和山地等场景易多发雷暴天气要能够防PID和防触电,如,渔光和农光互补场景经常有运维或工作的人员。3.逆变器的散热设计,电子器件寿命10 ℃法则:器件环境温度每升高10 ℃,寿命减少一半。4.要考虑逆变器的工艺设计和期间选型,有了好的设计,在进行大量的实验验证,像防水、防尘、高低温等都是非常有必要的。
第四,选择逆变器要考虑电网友好性。逆变器在光伏系统中,是将光能转换成电能的重要工具,前面接的是光,后面接的是电网。逆变器电网友好性有三个指标,功率功率因数、电流谐波、直流分量。功率因数PF,正常情况下PF=1最理想,电流谐波THDi越小,越接近正弦,直流分量DCI,越小越理想。
第五,智能运维,针对不同的场景选择不同监控方案,有远程监控、在线客服、远程运维三种不运维方式。
基于简单、全数字化、全球化自动营维等创新理念,打造 “高效发电、智能营维、安全可靠” 的智能光伏电站,帮助客户在电站生命周期中获得最大价值,在全球已获得广泛应用。并进一步与人工智能技术融合,打造更优LCOE,加速平价上网。