鉴衡认证焦垒:目前光伏扶贫电站建设没有统一标准
10月19日,2016中国光伏大会暨展览会在北京新国展举行。在光伏扶贫分论坛上,鉴衡认证中心光伏事业部电站检测部部长焦垒发表演讲,他表示光伏扶贫电站目前出现的问题主要是没有统一的标准,没有适合扶贫电站特点的设计、施工、验收的相关标准。
以下是焦垒演讲实录:
焦垒:各位领导、各位来宾,业界同仁,大家下午好!今天非常荣幸跟大家交流光伏扶贫工程质量风险与防控这个话题,今天我分享的内容包括三部分,光伏扶贫的历史使命与机遇,光伏扶贫工程的质量风险分析,光伏扶贫工程质量风险的防范。
关系于光伏扶贫的政策,刚才扶贫办和能源局领导已经作了详细的解读和分析,我在这里就不作过多赘述。总之,目前大家把光伏发电作为技术可靠、收益稳定、方式灵活的扶贫新途径,逐步成为新时期扶贫攻坚站的生力军。
在未来四年,保守估计,我国的光伏扶贫总规模将远超10GW。但是还有很多障碍,包括光伏扶贫工程需要贫困县配套投入从哪里来,如何确保20—25年可靠运行,如何确保收益获得与分配过程透明公开。各相关部门和从业单位也在积极解决这些问题。鉴衡认证中心着重解决的是如何保证电站可靠运行20—25年以上。
下面就光伏扶贫过程中出现的质量风险问题进行分析。今年我们受三省10余市县的委托对光伏扶贫电站工程质量进行检查,下面跟大家介绍一下工作中存在的问题。
简单介绍一下光伏扶贫电站的工作概况,根据电站的建设情况,对于电站类型作了简单的划分,按照产权可分为户用电站、联户电站、村级电站、乡镇或县区级电站。以三千瓦为主的户用电站、60千瓦为主的村级电站,70千瓦到187千万联户电站以及3000千瓦电站。按照安装地点划分,可以划分为屋顶和地面电站。
扶贫电站中使用的关键设备涵盖了目前行业中的一二三线的产品和供应商,组件的供应商有15家涉及到26种规格型号。逆变器有十家,涉及到15个规格型号。现场对承建单位进行了划分,十个区县中总共14个承建单位,其中三分之二的承建单位有过相关常规电站建设经验,他们建设的电站工程质量相对较好,其中不乏三分之一的承建单位是第一次接触光伏,没有相关施工经验,工程质量相对较差。
光伏扶贫工程检查主要是以抽样检查的方式开展。抽样样品遵循了三覆盖的原则,样品电站覆盖所有承建单位,覆盖不同类型的电站和所有关键设备企业。样本量比较充分,具有代表性,检查结果可以客观反映工程质量的实际情况。根据三省十县光伏扶贫检查结果可以看到,大部分光伏电站的质量还是不错的,如果后期运维得当,可以保证3000元的收入。
但是也有部分电站存在一定的问题,对于现场发现的问题也作了一些简单的归纳,总共包括六个方面。第一是站址选择的问题,包括屋顶资源和地质条件选择问题。大部分屋顶电站和地面电站的站址条件可以满足25年的使用要求,但也存在屋顶电站在前期试点过程中房屋年久失修、承载能力有限的问题,同时,由于前期的建设经验不足,站址条件选择不当,树木建筑物遮挡严重。同样,地面电站也存在滑坡和内涝灾害的可能性。大家可以通过左上图看到,这是一个60千瓦的村级电站建设于山沟里面,四周环山,对于电站的光资源收集有很大的影响,同时电站也没有相应的防洪排涝设施,在雨季多发地带,有可能造成内涝风险。右上图是我们在检查过程中发现的,雨季过后,积水无法及时排出造成的电站内涝。
第二个问题是电网接入问题。电网接入问题主要有三部分,电网承载能力弱,变压器容量低,电站建成后不具备并网条件,无法及时并网。第二是电压过大,或者电网能源质量较差,造成逆变器与电网不匹配易造成脱网,影响发电量。第三是并网点开关选配不合理,造成经常性条渣,致使逆变器无法正常并网。
第三个问题是初步设计问题。设计问题主要包括两方面,第一个是基础结构设计问题,第二是电气安全设计问题。现场了解到部分电站发电能力不达标,是前期设计依据不充分,规划统筹不完善造成的。还有就是支架强度不够,抗风设计不足,造成了电站支架形变等问题,这些都是直接影响电站使用寿命和发电量的质量风险问题。
第二个是电气设计问题,主要存在四个方面。个别单位没有进行相关接地系统和防雷系统保护,这个直接影响到人员和设备安全。同时还有发电系统直流侧断路器对后期运维造成影响。第四部分,在逆变器进出线端口没有进行封堵,对于后期出现的质量问题无法准确定位。第四个是设备质量问题,电站主要的发电器件是光伏组件和逆变器,对于逆变器主要存在的问题是部分元器件无法达到25年的使用要求,在接入农村弱电网的情况下电压使用范围不匹配,容易造成脱网。
我们对现场使用的关键设备进行了量化打分,通过该方式比较不同产品的质量情况。从图中可以看出大部分厂家的产品相对较好,有两个厂家的产品质量相对较差,评分较低。外观和EL缺陷都达到了50%以上,其中有一个厂家的组件我们判断是疑似山寨组件,另外一个厂家是三无产品,不能提供出相应的质量证明文件。这个是我们现场检查的一些问题样图,比如说背板划伤,组件气泡等问题。
第五是施工质量问题。前面已经介绍了承建单位在十个区县中有14家单位,施工质量参差不齐,不乏存在暴力安装、基础配重不足等问题。同样对各承建单位进行量化打分,施工质量参差不齐,施工质量是直接影响发电量和使用寿命的,所以对于承建单位的选择还应考虑严格承建单位的准入条件,应该选择有专业能力的承建单位和施工单位。
最后一项问题和运行和维护问题。大多数电站未建立起适合光伏扶贫工程特点规范有效的运维体系,无法落实正常运维工作。由于项目分散且数量较多,运维单位的人员能力和监控手段有限,无法定期巡查,部分项目出现了杂草遮挡、逆变器停机两个月无人知晓的问题。
分析完质量风险,下面讲一下如何进行防范。
光伏扶贫不是以落成电站为目的,是向每一度电要收益。统一规范的标准,准确的光资源数据、合理的设计、可靠的设备、合规的施工管理等等,都是项目按计划发电的基础。必须要做到加强事前、事中、事后的管控,才能不打折扣地实现光伏扶贫的目标。
为了光伏扶贫工程质量风险的防范,我中心积极响应国家能源局的安排,结合国家金太阳项目、国家无电地区项目等经验,起草了《光伏扶贫工程质量管理基本要求》,涵盖设计、设备、施工运维、质量技术要求和主体资格要求,让光伏扶贫工程有据可依。
大家都知道,扶贫电站的特点是数量多,而且分散,设计和管理难度较大。在此提出一个方案供大家参考,根据不同地区、不同电站类型,给出当地的光资源条件、设计方案、设备选型等规范的参考值进行集约化管理,以电站的前期光资源评审为例,光伏扶贫电站是数量多、比较分散的,无法针对于每个电站进行光资源评估,各相关单位可以考虑以县为单位,或者以乡镇为单位进行光资源评估,通过专业的光资源测算仪器测算后,给出最佳安装方式,可以最大限度的节省前期投入,又可以保证电站后期的最大收益。
电站前期的设计是可以考虑集约化管理的方式,以县或以乡镇为单位进行整体方案设计,根据当地的气象条件给出最佳安装方案,可以统一规划管理,避免同一地区不同建设单位造成的质量差异。
如果要保证设备质量,就需要严格设备商的准入条件,同时根据光伏扶贫的特点,规范设备选型,应选择适宜当地环境的产品。另外,为了保证关键设备的质量,在选型时,至少应具备基础认证,为了能够提高电站效率,并且保证电站的长期收益稳定,还应具备组件连续25年发电认证。为了防止三无产品和劣质产品流入光伏扶贫工程,建议考虑使用关键设备合格供应商名录等。
建设过程监督包括监造到货验收等方式。产品监造,生产企业按照采购要求,生产合格产品,防止不合格产品流入,采用24小时抽样和随机检查的方式。建设全过程监控是指从电站初期设计、施工、安装、并网运行全过程进行监控,监督施工单位按照设计方案合理施工,监督施工单位按时完成并网。竣工验收是指并网验收技术规范对整体性能进行评价,评价电网的发电能力、设备施工质量,查找不足,及时调整改进。运维和维护质量对保证电站长期安全可靠运行有着重要的作用,光伏扶贫多而散的特点可以使用分级化管理,建设统一运维管理制度。这里有一个方案可以供大家参考,可以让专业的运维人员去负责电站的故障处理和运行维护,与当地的乡政府或者村集合合作,委派专人负责电站的定期巡检和清理,保证电站不要存在停机无人知晓和杂草遮挡等问题。
在线监测是非常必要的监控手段,根据光伏扶贫的特点,按时按区或单位建立统一监控系统,通过监控软件发现电站存在的问题。如逆变器故障停机,电压过高导致的脱网问题,可及时有效的发现问题并及时维护。
通过以上的问题可以总结,光伏扶贫电站目前出现的问题主要是没有统一的标准,没有适合扶贫电站特点的设计、施工、验收的相关标准。健康认证中心也是在响应国家能源局领导的号召,积极地编制相关的规范,为光伏工程良好的发展保驾护航。
我的分享到此结束。
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