摘要:近年來,國內外許多能源化工企業(yè)進入光伏發(fā)電領域,以實現(xiàn)綠色發(fā)展目標。如何做好光伏電站的運行和維護,已經(jīng)成為石化企業(yè)不得不思考的重要課題。本文從分布式光伏電站消防安全、運行安全、環(huán)保管理等方面進行思考。,并通過識別光伏電站運行和維護期間的關鍵因素,為同行提供解決方案的實踐供參考。
關鍵字:石化企業(yè);光伏電站;運維管理;消防安全
在新時代綠色發(fā)展的背景下,能源的凈化已經(jīng)成為不可逆轉的趨勢。國內外很多化工能源企業(yè)都提出了目標,很多企業(yè)都在自用廠房和合作伙伴工廠建設了光伏電站,以獲得清潔能源。因此,如何更好地開展光伏電站的運行和維護,已經(jīng)成為我們不得不思考的一個重要問題。本文從分布式光伏電站消防安全、運行安全、環(huán)保管理等方面進行思考。,并通過識別光伏電站運行維護期的關鍵因素提供實際解決方案(供同行參考)
文章出自:王金晶,女 ,13/*77-443-/0992任職于安科瑞電氣股份有限公司廠家總部, 溝通請您Acrel-Wangjinjing
1、建設和運營光伏電站的石化企業(yè)模式
分布式太陽能發(fā)電采用太陽能太陽能組件,太陽能通過光生伏效應直接轉化為電能。電力輸出一般采用自發(fā)自用余電上網(wǎng)模式。目前,石化企業(yè)在自有物業(yè)的屋頂上建設分布式電站,一般在非危險倉庫或一般倉庫的屋頂上建設,也在加油站和加油船上建設。此外,在合作伙伴的屋頂上直接投資建設分布式太陽能發(fā)電站,并持有運營,探索建設大型地面電站。
鑒于自發(fā)自用模式,用電方更注重安全穩(wěn)定的電能供應,無論是在自有物業(yè)還是合作伙伴工業(yè)廠房屋頂建設光伏電站。因此,如何穩(wěn)定、*地運行光伏電站,確保運行期間人員安全、環(huán)境友好,是一個值得研究的課題。
2、探討分布式光伏電站防火防爆措施
部分石化企業(yè)在自有物業(yè)建設分布式光伏時,IECZone2區(qū)域也布置了太陽能光伏組件,需要防爆。此外,由于光伏電站的火災通常是E類火災,消防員滅火時應切斷所有電源,但光伏陣列是一種隱形電源,可以產生高壓電,其DC側高壓無法切斷。這給消防員帶來了很大的觸電風險。因此,采取措施防止火災的發(fā)生具有重要意義。
消除人類不安全行為引起的火災。
在光伏電站火災事故中,如何控制點火源至關重要。首先要控制人的不安全行為。不專業(yè)的維護和誤操作導致光伏電站系統(tǒng)發(fā)生短路、接觸不良、電弧、電火花等火源火災。當MC4標準快速接頭連接光伏組件時,如果MC4接頭沒有用特殊工具鎖定,就會失去防水效果。如果接頭放置不當,也會引起短路火災。一般來說,接頭應放置在光伏組件北側的支架槽中,不應暴露在兩個組件之間,以防止雨水入侵導致短路火災。
2.2電氣設備防火防爆控制
首先,安裝在防爆區(qū)域的光伏系統(tǒng),尤其是電纜封裝部件和太陽能光伏部件,必須符合防爆要求并獲得認證。研究表明,40%的直流電弧是由光伏電站火災引起的。在DC電源側,有光伏組件、匯流箱、逆變器等電氣設備,整個電站有成千上萬個接頭。任何接頭的松動都會導致DC電弧。因此,應使用合格的電纜、阻燃電纜和其他合格的電氣設備。
2.3防止外部環(huán)境發(fā)生變化,引起火災。
在第三方合作伙伴工廠屋頂建設分布式光伏電站中,屋頂?shù)乃袡嗪凸芾頇嗍呛献骰锇?。在長達25年的合作期間,制造商可能會繼續(xù)使用工廠的屋頂,在屋頂上堆放易燃易爆物品,在開口排放高溫煙氣,工人打磨、除銹、噴漆屋頂彩鋼瓦,甚至誤操作電氣設備等。所有這些都會導致點火源和火災。
2.4消防設施和防控措施
一般來說,石化企業(yè)自用物業(yè)在建設分布式光伏電站時,已經(jīng)按照石化企業(yè)的要求配備了消防設備和設施。對于商業(yè)化的分布式光伏電站,屋頂光伏組件及附屬電氣設備的著火應配備必要的滅火器。為了方便人們發(fā)現(xiàn)次火災發(fā)生時及時拿到滅火器滅火。應放置在屋頂入口和火災風險等級較高的設備附近,并在顯眼位置張貼標志。放置微觀位置時,盡量選擇陰涼遮陽處,避免長時間太陽直射時安裝遮陽板等防護設施,嚴禁使用暴露防護裝置。
3、運維作業(yè)安全風險及防控措施
無論是光伏電站還是其他電站,防止人員在運行維護過程中觸電都是一個關注點,很多文獻都進行了研究。本文討論了防控高空墜落。標準化工廠的屋頂一般是混凝土結構或彩鋼瓦,離地面高度幾米到幾十米。因此,高空墜落的風險很高。
高空墜落的風險識別和防控。高空墜落多發(fā)生在攀爬和屋頂作業(yè)過程中。一般工業(yè)廠房會設置鋼直梯到屋頂,執(zhí)行《固定鋼梯及平臺安全要求》(GB4053.1-2009)的直梯,以及電力行業(yè)標準《變電站建筑結構設計技術規(guī)程》(DL/T5457-2012)與強制設置籠子相比,當攀爬高度大于10m時,采用多個梯子,梯子水平交錯布置,并設置梯間平臺,安全防護設施標準更高。但是,運維人員應該從無籠子的便利性中改變思維和行為,不要隨身攜帶太多的工具,并將工具放入合格的工具包中,以防止工具掉落對地面人員造成物體傷害。到達屋頂后,他們應該通過其他方式將大型工具(清潔光伏組件的工具等)傳遞到工作面。).
屋頂作業(yè)時,注意防止邊緣作業(yè)掉落。防止彩鋼瓦在屋頂薄弱環(huán)節(jié)塌陷,造成人員墜落。一般屋頂都會設置照明帶,常見的照明帶采用聚氯乙烯制成,不抗老化。從本質安全的角度來看,應更換為抗老化照明帶,屋頂照明帶也可以設置安全防護網(wǎng)。定期檢查彩鋼瓦,兩個人不能同時踩在瓦面上。同時,作業(yè)時應有合理的間隔,以減少單個瓦面的負荷。
根據(jù)《特種作業(yè)人員安全技術培訓考核管理條例》(總局30號令)的要求,經(jīng)常在屋頂進行檢查和清洗組件的運維人員,應經(jīng)過高空作業(yè)專項培訓,取得相應資格證書。任何不適合高空作業(yè)疾病的人,如高血壓和恐高癥,都不允許從事高空作業(yè)。文章出自:王金晶,女 ,13/*77-443-/0992任職于安科瑞電氣股份有限公司廠家總部, 溝通請您Acrel-Wangjinjing
4、探討分布式光伏電站的環(huán)境管理
4.1施工期環(huán)境保護管理
施工過程中,固體廢物、噪音、灰塵、廢水是環(huán)境危害的主要因素。運輸車輛進入現(xiàn)場時產生的灰塵,施工安裝過程中切割搬運造成的噪音,隨著施工結束自然消散。環(huán)保驗收時,檢查當?shù)刂車h(huán)境造成的損壞是否按規(guī)定恢復。施工過程中廢水排放是否合規(guī),是否對周圍環(huán)境造成污染,相關污漬是否清除干凈;施工中產生的廢渣(光伏組件包裝、電纜廢氣廢料等。)是否妥善處理,是否按要求包裝回收;施工過程中,臨時泥漿和堆放(等)將在施工現(xiàn)場進行。
此外,還要注意各種電氣設備可能產生的不良環(huán)境影響,核實采購質量是否可靠。如果檢查光伏組件是否符合環(huán)保條件(電池表面涂有防反射涂層,封裝玻璃表面經(jīng)過特殊處理),就會產生無光污染;變壓器和逆變器是否符合標準,運行過程中是否會產生異常噪音污染。最后,要嚴格執(zhí)行環(huán)?!叭瑫r”管理規(guī)定,清洗組件后的廢水排放設施要與主體工程配套,同時竣工。總之,通過檢查和整改,可以為正式運維創(chuàng)造清潔環(huán)保的基礎。
4.2運維期環(huán)保管理
在正常運行和維護期間,會產生一般的固體廢物和生活垃圾。清洗太陽能部件時,會產生一般廢水,更換電池時也會產生危險廢物(廢電池)。因此,在維護過程中,合理分類和及時處理產生的一般固體廢物;組件清洗時,使用清潔環(huán)保的清洗劑,產生的廢水被引流到相應的排水系統(tǒng)中排放;垃圾桶的擺放位置要規(guī)劃好,垃圾要按照當?shù)卣囊筮M行分類;如果不間斷電源電池有膨脹變形和漏液,應及時更換。廢電池應由專業(yè)公司處理,不得隨意處理,造成環(huán)境污染。
上述生產運維過程中的環(huán)保措施,應制定工作程序,形成操作規(guī)程,監(jiān)督員工執(zhí)行到位。
5、介紹安科瑞分布式光伏運維云平臺
5.1概述
AcrelCloud-1200分布式光伏運維云平臺通過監(jiān)控光伏網(wǎng)站的逆變器設備、氣象設備和攝像頭設備,幫助用戶管理分散在各個地方的光伏網(wǎng)站。主要功能包括:網(wǎng)站監(jiān)控、逆變器監(jiān)控、發(fā)電統(tǒng)計、逆變器一次圖、操作日志、報警信息、環(huán)境監(jiān)控、設備檔案、運維管理、角色管理。用戶可以通過WEB端和APP端訪問平臺,及時掌握光伏發(fā)電效率和發(fā)電效益。
5.2應用場所
目前,我國有兩種分布式應用場景:廣大農村屋頂?shù)膽粲霉夥凸ど唐髽I(yè)的屋頂光伏。這兩種分布式光伏電站今年發(fā)展迅速。
5.3系統(tǒng)結構
逆變器和多功能電力計量儀安裝在光伏變電站,收集的數(shù)據(jù)通過網(wǎng)關上傳到服務器,數(shù)據(jù)集中存儲管理。用戶可以通過PC訪問平臺及時獲得分布式光。
5.4系統(tǒng)功能
AcrelCloud-1200分布式光伏運維云平臺軟件采用B/S架構,任何具備權限的用戶都可以通過WEB瀏覽器根據(jù)權限范圍監(jiān)視分布在區(qū)域內各建筑的光伏電站的運行狀態(tài)(如電站地理分布、電站信息、逆變器狀態(tài)、發(fā)電功率曲線、是否并網(wǎng)、當前發(fā)電量、總發(fā)電量等信息)。文章出自:王金晶,女 ,13/*77-443-/0992任職于安科瑞電氣股份有限公司廠家總部, 溝通請您Acrel-Wangjinjing
5.4.1光伏發(fā)電
5.4.1.1綜合看板
●顯示所有光伏電站的數(shù)量,裝機容量,實時發(fā)電功率。
●累計日、月、年發(fā)電量及發(fā)電收益。
●累計社會效益。
●柱狀圖展示月發(fā)電量
5.4.1.2電站狀態(tài)
●電站狀態(tài)展示當前光伏電站發(fā)電功率,補貼電價,峰值功率等基本參數(shù)。
●統(tǒng)計當前光伏電站的日、月、年發(fā)電量及發(fā)電收益。
●攝像頭實時監(jiān)測現(xiàn)場環(huán)境,并且接入輻照度、溫濕度、風速等環(huán)境參數(shù)。
●顯示當前光伏電站逆變器接入數(shù)量及基本參數(shù)。
5.4.1.3逆變器狀態(tài)
●逆變器基本參數(shù)顯示。
●日、月、年發(fā)電量及發(fā)電收益顯示。
●通過曲線圖顯示逆變器功率、環(huán)境輻照度曲線。
●直流側電壓電流查詢。
●交流電壓、電流、有功功率、頻率、功率因數(shù)查詢。
5.4.1.4電站發(fā)電統(tǒng)計
●展示所選電站的時、日、月、年發(fā)電量統(tǒng)計報表。
5.4.1.5逆變器發(fā)電統(tǒng)計
●展示所選逆變器的時、日、月、年發(fā)電量統(tǒng)計報表
5.4.1.6配電圖
●實時展示逆變器交、直流側的數(shù)據(jù)。
●展示當前逆變器接入組件數(shù)量。
●展示當前輻照度、溫濕度、風速等環(huán)境參數(shù)。
●展示逆變器型號及廠商。
5.4.1.7逆變器曲線分析
●展示交、直流側電壓、功率、輻照度、溫度曲線。文章出自:王金晶,女 ,13/*77-443-/0992任職于安科瑞電氣股份有限公司廠家總部, 溝通請您Acrel-Wangjinjing
5.4.2事件記錄
●操作日志:用戶登錄情況查詢。
●短信日志:查詢短信推送時間、內容、發(fā)送結果、回復等。
●平臺運行日志:查看儀表、網(wǎng)關離線狀況。
●報警信息:將報警分進行分級處理,記錄報警內容,發(fā)生時間以及確認狀態(tài)。
5.4.3運行環(huán)境
●視頻監(jiān)控:通過安裝在現(xiàn)場的視頻攝像頭,可以實時監(jiān)視光伏站運行情況。對于有硬件條件的攝像頭,還支持錄像回放以及云臺控制功能。
5.5系統(tǒng)硬件配置
5.5.1交流220V并網(wǎng)
交流220V并網(wǎng)的光伏發(fā)電系統(tǒng)多用于居民屋頂光伏發(fā)電,裝機功率在8kW左右。
部分小型光伏電站為自發(fā)自用,余電不上網(wǎng)模式,這種類型的光伏電站需要安裝防逆流保護裝置,避免往電網(wǎng)輸送電能。光伏電站規(guī)模較小,而且比較分散,對于光伏電站的管理者來說,通過云平臺來管理此類光伏電站非常有必要,安科瑞在這類光伏電站提供的解決方案包括以下方面:
5.5.2交流380V并網(wǎng)
光伏陣列接入組串式光伏逆變器,或者通過匯流箱接入逆變器,然后接入企業(yè)380V電網(wǎng),實現(xiàn)自發(fā)自用,余電上網(wǎng)。在380V并網(wǎng)點前需要安裝計量電表用于計量光伏發(fā)電量,同時在企業(yè)電網(wǎng)和公共電網(wǎng)連接處也需要安裝雙向計量電表,用于計量企業(yè)上網(wǎng)電量,數(shù)據(jù)均應上傳供電部門用電信息采集系統(tǒng),用于光伏發(fā)電補貼和上網(wǎng)電量結算。
部分光伏電站并網(wǎng)點需要監(jiān)測并網(wǎng)點電能質量,包括電源頻率、電源電壓的大小、電壓不平衡、電壓驟升/驟降/中斷、快速電壓變化、諧波/間諧波THD、閃變等,需要安裝單獨的電能質量監(jiān)測裝置。部分光伏電站為自發(fā)自用,余電不上網(wǎng)模式,這種類型的光伏電站需要安裝防逆流保護裝置,避免往電網(wǎng)輸送電能,系統(tǒng)圖如下。
這種并網(wǎng)模式單體光伏電站規(guī)模適中,可通過云平臺采用光伏發(fā)電數(shù)據(jù)和儲能系統(tǒng)運行數(shù)據(jù),安科瑞在這類光伏電站提供的解決方案包括以下方面:
6、結語
總之,石化企業(yè)不管是自用光伏電站還是對外投資的光伏電站,在運維時都要確保安全穩(wěn)定的電能供給。文章出自:王金晶,女 ,13/*77-443-/0992任職于安科瑞電氣股份有限公司廠家總部, 溝通請您Acrel-Wangjinjing,。要從消防安全、作業(yè)運維時防止高處墜落、光伏電站環(huán)保管理等方面夯實光伏電站運維的基礎,不斷提高光伏系統(tǒng)發(fā)電效率,促進綠色低碳潔凈能源的發(fā)展。
【參考文獻】
黃萬東.石化企業(yè)對光伏電站運維管理的思考與實踐[J].中國化工貿易,2020年5月
安科瑞企業(yè)微電網(wǎng)設計與應用手冊.2022.05版
分布式光伏發(fā)電監(jiān)測系統(tǒng)解決方案.2021.09版
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