光伏运维：在逆境中前行

无论是从市场认知还是市场的有效需求方面，专业运维都仍然处于起步阶段

除了承担直接提升光伏电站发电效率、降低运营成本的重任之外，光伏电站运行维护管理系统的另一项更大的重担，则在于盘活电站资产及实现光伏电站的金融交易属性，以为整个行业的拓展提供前提。

正是因此，光伏电站运行维护管理系统的发展现状，更受外界关注。

从业界反馈的信息来看，随着电站业主对于发电效率以及投资收益的重视，业内对电站运维管理的需求也在升温。这种变化在今年变得格外明显。

而就现有发展路径和实现载体来看，光伏电站业主对于运维模式的选择，有选择纯粹提供运维管理系统的，也有选择将运维系统搭载在逆变器之上的。

就未来的发展趋势来看，运维系统在应用的直观性、便捷性、数据采集以及数据分析的精确性、远程维护管理等方面，还有更多的提升和发展空间，这将为未来电站的资产证券化以及电站的平台交易提供前提。

传统电站运维的升级

根据国家电网公司和电监会对发电企业的管理条例要求，发电量在1万千瓦以上的电站归省公司调度局调度，发电量在1万千瓦以下的归当地电业局调度中心调度，并且要求需要同时具备2套通讯通道（光纤调度专网）与调度局通讯，接受调度命令，上传相关发电信息，并有专门的电能量采集柜在出线平台或在接入大网的变电站处来计量采集上网电量和上网电能质量。

在具体的实现方式上，传统的发电站大多以普通三相电子表与电站专用采集监测，终端为硬件设备，以电能量采集平台、管理分析平台为主站管理软件平台，以GPRS\CDMA通讯技术为数据传输通道，构成发电站上网电量远程实时采集监测管理系统——为供电企业提供一套成熟、稳定的采集小型发电站（厂）的上网电量和监测上网电能质量的远程实时采集、实时监测管理系统的解决方案。

更直接的看，发电站现有的信息采集以及监控管理系统主要为实现以下功能，对上网电量的实时采集以及对上网电能质量的采集和监测管理。

电能质量，即电力系统中电能的质量。从严格意思上讲，衡量电能质量的主要指标有电压、频率和波形。从普遍意义上讲，是指优质供电，包括电压质量、电流质量、供电质量和用电质量。进一步可以解释为导致用电设备故障或不能正常工作的电压、电流或频率的偏差，其内容包括频率偏差、电压偏差、电压波动与闪变、三相不平衡、瞬时或暂态过电压、波形畸变（谐波）等。

而就光伏电站的信息采集和监控来看，既涉及到对包括太阳辐射等在内的气象参数的采集和分析，又涉及到对光伏电站阵列以及逆变器的输出电压、电流、频率等的监控需求，包括电压暂降、中断、暂升以及供电连续性等。

根据现有信息来看，也有此前从事传统发电企业信息采集以及监控业务的企业进入光伏发电领域。

对此，华为技术公司相关人士认为，在管理上，水电、火电包括风电等系统，与光伏电站的管理存在着较大差异，其中最重要的在于管理数量。一个中等规模比如30MW左右的光伏电站，涉及到的光伏板、汇流箱、逆变器、箱变等设备数会多达十万以上，管理到单个组串作为最小管理单元，也会涉及到五万以上的管理单元。如此大数量的管理对象规模，通过传统的以管理数量少而侧重配电的电力监控系统运维，需要比较强的专业背景和应用经验，或者通过厂家多次的培训才足以胜任。

模式各异

与传统的发电企业以普通三相电子表与电站专用采集监测终端作为信息采集和监控的载体相比，现有的光伏电站运维企业则将这部分功能附加在了逆变器上。

以华为为例，该公司新近推出的组串逆变器已经具有了完善的智能检测和数据记录功能，可以5分钟甚至1分钟记录一次实时采样数据，精细到每一个输入组串，包含组串输入电压、输入电流、环境温度、逆变器内部温度、输入正负极对地绝缘电阻，以及交流输出电压、输出电流、电网频率，采样精度达到0.5%以上的实时采样数据（传统集中式方案采样精度只有3%-5%），可计算出实时输出有功功率、无功功率、累计发电量、日发电量等处理数据。

在电能质量的监测方面，华为数据采集器通过接入的环境侦测仪采集辐照度、环境温度、电池板温度、风向、风速等环境参数，也可接入箱变的监控以及电表，采集箱变的运行状态、电网电压、电流、发电量等信息。

华为公司方面表示，传统测量与计量方案，一般是在每兆瓦的箱变中增加电表来实现，但电表只是个计量表，不具备数据处理、记录等功能。而华为组串逆变器不仅可作为测量及计量工具用，还可以进行数据记录、处理与分析。

在国内微型逆变器领军企业浙江昱能科技看来，如果采用微型逆变器系统方案，则能进一步精确监测到系统每一块组件的电压、电流、功率，以及逆变器的并网电压、频率、温度和发电量等。

专业的光伏电站运行维护公司的做法则有所不同。成立于2009年的晖保智能（上海）科技有限公司，定位就是专业的光伏电站运行维护企业。

由该公司研发的晖保智能天地智控TM远程智能管理系统，不仅可以实现实时直观读取关键设备运行数据和环境数据，同时还可以支持所有基础数据的历史查询和对比，对处于运行状态的设备进行预防性报警，增加客户的电站运行和产出效率。

天地晖保（北京）科技有限公司总经理许翰丹介绍说，该公司推出的运行管理系统主要由两部分组成，对于辐照度、环境温度等外部信息的采集主要通过传感器来实现，而数据的分析、管理等由相应的软件系统来实现。

“这其中，起主要作用的是软件系统。当然，软件方面，每家企业的内部结构可能都不相同。”许翰丹表示。

两大核心目标

在华为公司看来，除了要满足电网要求的信息采集和实时监控外，随着光伏电站建设的大规模开展，光伏管理系统作为光伏电站的运维管理解决方案，将主要围绕两大核心目标：保障发电量以提升收益，高效运维以降低运维成本。

而为达到以上双高效的管理目标，光伏电站管理系统必须更佳地匹配光伏行业近几年的飞速发展，推出场景适应性更强，融合现代数字信息技术、通信技术、大数据挖掘技术的新型光伏电站运维解决方案。

就下一步的发展方向来看，运维系统将在应用的直观性、便捷性、数据采集方面，以及分析的精确性、远程维护管理等方面，有更多的提升和发展。其中包括，通过互联网式的系统操作体验设计与传统电力设计人机交互界面相结合，呈现拓扑结构组织来提升管理效率，将帮助使用者更加便捷地融入运维活动中，从“参与分析过程”到“只关注结果”，从“现场问题定位及巡检”到“远程全方位协同”等。

以浙江昱能科技有限公司的系统探索为例，其CTO罗宇浩博士对《太阳能发电》杂志记者诠释了运维系统的这一发展趋势。

首先，从数据读取的便利性而言，对于数据的监控，应该既可以通过将监控单元直接接入终端设备，实现本地监控，也可以满足将监控单元通过有线或无线方式接到路由器，通过英特网实现不受时间和地域限制的远程实时监控。

其次，从使用的直观性而言，为方便用户安装和监控，基于智能手机的软件操控成为必然。2014年，昱能科技推出两款操控软件ArrayApp和Powerwatch，前者是一款基于智能手机的微逆系统安装软件，通过红外扫描能够快速地记录系统中微型逆变器的序列号和对应位置，并上传网络，以此省去由人工手动记录的繁琐工作，同时也确保了信息的准确性。Powerwatch则是一款基于智能手机的系统监控软件，通过这款软件，用户可以摆脱电脑等传统终端设备，直接应用手机和移动互联网络随时随地查看系统的详细工作状态。

最后，从远程的维护管理而言，昱能科技的数据监控系统可以自动产生发电量总结报告，以及对通信故障和逆变器故障的自动产生警报信息，并通过电邮或短信通知用户，让用户及时掌握系统运行情况。同时，该系统与通信器结合后，用户还可以通过互联网对逆变器进行远程控制，比如参数设置、功率控制、开关机等。

市场需求趋于明朗

许翰丹介绍说，公司自成立以来，就一直向业内灌输从电站设计建设及其长达二十多年的寿命周期内持续优化、有效提升电站的发电效率的理念。

不过，当谈及近几年市场开拓的感受时，许翰丹则表示，无论是从市场认知还是市场的有效需求方面，专业运维都仍然处于起步阶段。

“在现有的电站投资者中，并不打算长期持有的不在少数。这部分业主对发电效率以及发电量的关注度没那么高，所以对专业的运维需求自然也就不那么强烈。”许翰丹称。

除了上述因素之外，其他影响市场有效需求的原因还包括，对现有运维效果的不信任、企业出于其他原因不愿意让外界知晓电站真实的发电量，等等。

“有些企业对外宣称，其提供的运维管理方案可以提高5%甚至是10%的发电量。但中国大规模建设光伏电站也就是近两三年的事，许多运维企业甚至还没有一个完整年度的电站运维样本数据可以提供。在没有实证数据的情况下，如何赢得企业的信任就成了问题。即便有实证数据，但企业可能会说，发电量的提升是由于天气好的原因。因此，对于专业从事运维的企业而言，如何能够进一步向企业灌输专业运维的理念，开发以及普及市场的有效需求，仍然是当务之急。”许翰丹称，今年以来，市场的需求已经开始明显增加，这也说明市场对电站发电效率、发电量的重视程度正在增加。

价格战之困

综合来看，对于光伏电站的运维管理领域而言，仍然存在着一些困扰行业长远发展的难题，包括商业模式单一、市场秩序较为混乱等。

“在我们所提供的运维解决方案中，软件部分占了很大的比重。但可能受国内软件免费使用大环境影响，许多人会质疑为何你们仅仅一个软件收费那么高，接受起来就有难度。”许翰丹称。

软件价格占比较高的另一个后果，则是价格战。

据了解，在现有的运维管理领域，不同企业推出的解决方案之间的价格差距也比较大，最低的只需要几万块钱。

“同样是财务软件，国内企业的产品和国际上知名的产品无论是从功能、可靠性、使用的便利性等方面，还是有很大差距的。所以，我们想强调的是，价格不应成为选择一家企业的主要因素，而更应关注其实际使用时的效果。”许翰丹称。

其实，无论是价格战，还是市场的有效性需求不足，都折射出了一个更为重要的问题，既运维服务的商业模式。

有业内人士认为，在运维服务领域，仍采取的是类似制造业的模式，即以卖设备为主。未来是否可以考虑开发出其他的商业模式，比如免费提供信息采集和监控设备，但需要对方让渡其电站数据的使用权，则运维服务商将来可以在数据方面做文章，比如涉足电站交易、电站评估等。

对此，华为方面表示，当前主要的商业模式是以卖设备为主，附加的只是安装、调试技术服务以及后续产品的维保。未来的监控方案将以降低监控成本、方便运维、增加客户价值方面为开发方向。关于商业模式，只有在电站交易平台规范标准化的基础上，形成一个商业机会点和成熟商业模式后，才有可能通过电站数据来进行电站评估和交易。

许瀚丹则认为，在商业模式方面，另外可考虑的是，由运维服务提供商免费提供相应的产品和服务，但要和电站业主分享由此增加的发电量收益。

“但这种方式面临的最大难题是，如何区分哪些发电量是由于运维部分增加的。要做到这一点，可能需要有数个年度的发电量作为参考标注和依据。”