一、工业园区分布式光伏发电痛点剖析
在 “双碳” 目标的引领下,分布式光伏发电作为一种绿色、可持续的能源解决方案,在工业园区中得到了广泛的应用。然而,在实际运营过程中,工业园区的分布式光伏发电面临着诸多挑战,这些痛点不仅影响了光伏发电的效率和收益,也制约了其在工业园区的进一步推广和发展。
1.高昂电费成本
工业园区通常拥有大量的生产设备和办公设施,用电负荷集中,导致电费在企业运营成本中占据了相当大的比例,一般约为 20%-35%。而且,传统的配电模式主要依赖电网供电,峰谷电价差显著。在夏季等用电高峰时段,企业的电费支出更是会大幅增加,给企业带来了沉重的经济负担。以某电子制造园区为例,夏季高温期间,为了保证生产设备的正常运行,空调系统需要 24 小时不间断运行,加上生产设备的高负荷运转,使得该园区的电费支出在夏季月份比其他季节高出 50% 以上,严重压缩了企业的利润空间。
2.变压器负载难题
园区内的变压器容量是有限的,当光伏发电的输出功率与园区的负荷需求无法实时匹配时,就容易出现 “白天发电过剩、夜间仍需购电” 的矛盾。比如,某汽车配件厂,由于其生产特点,白天的用电负荷相对较低,但光伏发电量却较大;而到了夜间,生产设备满负荷运转,用电量剧增,却没有光伏发电,只能依靠电网供电。这就导致变压器在白天可能出现反向过载的情况,而在夜间又面临着供电压力过大的问题。长期下来,不仅会影响变压器的使用寿命,还可能导致设备故障,影响生产的正常进行。该厂就曾因为变压器容量不足,被迫错峰生产,导致订单延迟交付,不仅损失了客户信任,还面临着违约赔偿的风险。
3.余电利用困境
光伏发电的一个显著特点就是其波动性,受天气、时间等因素的影响较大。当光伏发电量超过园区自身用电量时,多余的电量如果无法有效存储和利用,就只能白白浪费,这就是所谓的 “弃光” 现象。在缺乏智能调控的情况下,工业园区的年弃光率可达 8%-15%,这直接导致了企业收益的损失。例如,某食品加工园区,在阳光充足的白天,光伏发电量往往超出园区用电需求,但由于没有配备有效的储能设备和智能调控系统,多余的电量无法储存或上网,只能被浪费掉,每年因此损失的收益可达数十万元。
二、安科瑞分布式光伏监控系统功能亮点
面对工业园区分布式光伏发电所面临的诸多挑战,安科瑞分布式光伏监控系统应运而生,为这些痛点问题提供了全面且高效的解决方案。该系统凭借其先进的技术架构和强大的功能特性,成为了提升工业园区分布式光伏发电效率和管理水平的有力工具。
实时精准监测
安科瑞分布式光伏监控系统具备强大的实时监测能力,能够实时采集各类电气参数和设备状态信息。通过在光伏电站中部署数据采集终端,如逆变器以及多功能电力计量仪表等设备,系统可以实时获取光伏电站运行过程中的电压、电流、功率、发电量等关键电气参数,以及光伏板的工作状态等信息 。这些数据通过网关稳定、准确地传输至服务器,进行集中存储和管理。
在电站整体监测方面,系统能够直观地显示所有光伏电站的数量、装机容量、实时发电功率等基本信息,让用户对分布式光伏电站的整体概况一目了然。同时,还能累计日、月、年发电量及发电收益,便于用户清晰了解电站的发电效率和经济效益。以某拥有多个分布式光伏电站的工业园区为例,通过安科瑞监控系统,管理人员可以在一个界面上实时查看各个电站的运行数据,快速掌握整个园区的发电情况,为生产决策提供及时的数据支持。
对于逆变器这一核心设备,系统实现了全方位的实时监控,包括直流电压、直流电流、直流功率、交流电压、交流电流、逆变器内温度、时钟频率、功率因数、当前发电功率等众多参数。还可以展示逆变器的日、月、年发电量及发电收益,以及绘制显示逆变器电压 — 时间曲线、功率 — 时间曲线等,方便用户对逆变器的性能进行深入分析和评估。一旦逆变器出现异常,如温度过高、功率骤降等,系统能够及时发出警报,通知运维人员进行处理,有效减少因设备故障导致的发电损失。
此外,系统还接入了辐照度、温湿度、风速等环境参数监测设备,实时了解光伏电站的环境状况。环境因素对光伏发电效率有着重要影响,通过对环境参数的监测,可以为电站的优化运行提供参考依据。例如,当监测到辐照度较低时,运维人员可以提前做好设备检查和维护工作,待光照条件改善后,确保设备能够及时高效运行。
智能分析调控
除了实时监测,安科瑞分布式光伏监控系统还具备强大的智能分析调控功能。系统能够对采集到的发电数据进行深入统计分析,通过对历史数据的挖掘和分析,为用户提供全面、准确的决策依据。
系统可以展示所选电站的时、日、月、年发电量统计报表,并支持柱状图和曲线图等多种展示方式,方便用户直观地了解电站的发电趋势和规律。通过对发电数据的分析,用户可以发现潜在的问题和优化空间,例如某个时间段发电量异常偏低,通过进一步分析可能发现是设备故障或者光照条件不佳等原因导致,从而及时采取相应的措施进行改进。
在智能调控方面,系统能够根据实时监测的数据和预设的策略,自动对发电与用电模式进行优化。当系统检测到光伏发电量超过园区自身用电量时,会自动调整逆变器的输出功率,减少发电量,避免 “弃光” 现象的发生;当园区用电量增加,光伏发电量不足时,系统会自动切换到电网供电模式,确保生产的正常进行。此外,系统还可以根据峰谷电价差,合理调整用电策略,在电价较低时增加用电量,在电价较高时减少用电量,从而降低企业的用电成本。
以某电子制造园区为例,通过安科瑞监控系统的智能分析调控功能,该园区成功优化了发电与用电模式,有效减少了 “弃光” 现象,同时降低了用电成本。据统计,该园区在采用该系统后,年发电量利用率提高了 15%,用电成本降低了 12%,取得了显著的经济效益。
设备全生命周期管理
设备的稳定运行是保障分布式光伏发电系统正常工作的关键,安科瑞分布式光伏监控系统实现了对设备的全生命周期管理,为设备的稳定运行提供了有力保障。
系统对光伏电站的设备信息进行详细的档案管理,包括设备的型号、规格、安装时间、维护记录等。通过建立设备档案,用户可以方便地了解设备的基本信息和历史维护情况,为设备的维护和管理提供依据。当设备出现故障时,运维人员可以通过设备档案快速了解设备的相关信息,及时进行故障排查和修复。
在运维管理方面,系统支持用户制定科学合理的运维计划,并记录运维工作的内容和结果。用户可以根据设备的运行状况和维护要求,制定定期的巡检、保养和维修计划,确保设备始终处于良好的运行状态。同时,系统还可以对运维人员进行管理,分配运维任务,提高运维工作的效率和质量。通过对运维记录的分析,用户可以总结经验教训,不断优化运维策略,提高设备的可靠性和使用寿命。
灵活便捷访问
为了满足用户随时随地掌握电站运行情况的需求,安科瑞分布式光伏监控系统提供了灵活便捷的访问方式。用户可通过 web 端以及 app 端轻松访问平台,不受时间和地点的限制。
无论是在办公室还是外出办公,用户都可以通过电脑或手机等移动设备,登录 web 端或 app 端,实时查看分布式光伏电站的运行数据、发电统计报表、设备状态等信息。同时,用户还可以通过平台进行远程控制,如调整逆变器的参数、启停设备等,实现对电站的远程管理。这种灵活便捷的访问方式,大大提高了用户的管理效率,让用户能够及时了解电站的运行情况,做出科学合理的决策。
三、系统配套硬件清单
四、成功案例见证成效
为了更直观地展示安科瑞分布式光伏监控系统在工业园区中的实际应用效果,我们来看一个具体的案例。浙江某汽车零部件制造园区在分布式光伏发电项目中,通过引入安科瑞分布式光伏监控系统,实现了从传统监控模式向智能化监控的转变,有效解决了诸多痛点问题,取得了显著的经济效益和社会效益。
项目背景
该汽车零部件制造园区为了响应绿色发展号召,降低用电成本,在园区屋顶铺设了 8.3MW 的光伏板,建设了分布式光伏发电项目。然而,在项目初期,由于采用的是传统监控方式,无法实时准确地掌握电站的运行状态和发电数据。在发电高峰时段,常常出现发电量与园区用电负荷不匹配的情况,导致大量电能被浪费,同时还对变压器等设备造成了较大的压力,变压器频繁发出告警信号,严重影响了设备的使用寿命和园区的正常生产运营。据统计,在传统监控模式下,该园区每年因 “弃光” 现象造成的经济损失高达数十万元,而且变压器的维护成本也居高不下 。
改造过程
为了解决这些问题,该园区决定引入安科瑞分布式光伏监控系统。在改造过程中,技术人员首先在园区内各个关键位置安装了数据采集终端,包括在光伏组件、逆变器、变压器以及各类用电设备上安装了传感器和智能电表,确保能够全面、准确地采集到发电和用电数据。然后,通过光纤和无线通信技术,将这些数据传输至监控中心的服务器,搭建起了稳定、高效的数据传输网络。
在系统搭建方面,安科瑞技术团队根据园区的实际需求和电力系统架构,对分布式光伏监控系统进行了定制化配置。设置了详细的监测参数和告警阈值,确保系统能够及时发现并预警各种异常情况。同时,为了方便园区管理人员随时随地掌握电站运行情况,还为其配备了 web 端和 app 端的访问权限,实现了远程监控和管理功能。
显著成果
通过引入安科瑞分布式光伏监控系统,该园区在多个方面取得了显著的成效。
在成本优化方面,系统通过实时监测和智能分析,实现了发电与用电的精准匹配。动态调节光伏出力,根据园区用电负荷的变化及时调整光伏发电量,避免了 “弃光” 现象的发生,同时合理利用峰谷电价差,优化用电策略。通过这些措施,该园区年节省电费支出 320 万元,大大降低了企业的运营成本。
在设备保护方面,系统的防逆流保护技术和电能质量治理功能发挥了重要作用。当光伏发电量超过园区负荷时,系统自动限制逆变器输出功率,避免了变压器反向过载,有效延长了变压器的使用寿命。实时监测电压谐波、三相不平衡等电能质量问题,并联动有源滤波器进行治理,减少了设备故障的发生。改造后,变压器的负载率稳定在 75% 以下,故障停机次数归零,设备维护成本大幅降低。
在收益提升方面,系统通过光储协同管理和余电上网优化,提高了余电的利用效率。预测次日光照强度与发电量,联动储能设备进行充放电,将弃光率从原来的 10% 降至 3% 以下。同时,优化余电上网策略,使余电上网比例从 35% 提升至 68%,年增收超 200 万元,为园区带来了可观的经济效益 。
五、总结展望
工业园区在分布式光伏发电的道路上,虽然遭遇了诸多挑战,如高昂的电费成本、变压器负载难题以及余电利用困境等,但这些痛点也为技术创新和解决方案的诞生提供了契机。安科瑞分布式光伏监控系统凭借其卓越的功能亮点,如实时精准监测、智能分析调控、设备全生命周期管理以及灵活便捷访问,为工业园区分布式光伏发电的优化运行和高效管理提供了有力支持。
通过浙江某汽车零部件制造园区的成功案例,我们清晰地看到了该系统在实际应用中所带来的显著成效,不仅降低了企业的用电成本,保护了设备,还提升了发电收益,实现了经济效益和社会效益的双赢。在 “双碳” 目标的大背景下,分布式光伏发电作为绿色能源发展的重要方向,安科瑞分布式光伏监控系统无疑将在工业园区中发挥更加重要的作用。它不仅能够帮助企业解决当前面临的能源问题,还将推动工业园区向绿色、低碳、可持续的方向发展,为实现我国的能源转型和可持续发展目标贡献力量。希望更多的工业园区能够认识到安科瑞分布式光伏监控系统的价值,积极引入这一先进的技术解决方案,共同迈向绿色能源新时代。
审核编辑 黄宇
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