探讨风电与光伏的储能电站运维管理

期刊: 环球科学 DOI: PDF下载

赵吉昌

国电河南新能源有限公司河南省郑州市 450000

摘要

在当今能源转型的背景下,风电与光伏储能电站作为重要的可再生能源形式,正逐步取代传统能源,并成为全球能源结构的重要组成部分。然而,由于其间歇性和季节性特点,风电与光伏发电系统面临着挑战,如何确保稳定的电力供应和设备运行效率。在此背景下,运维管理显得尤为关键,本文旨在探讨风电与光伏储能电站的运维管理策略,以期为促进可再生能源的稳定供应和技术进步提供理论与实践支持。


关键词

风电;光伏;储能电站;运维管理

正文


引言:

随着全球能源需求的不断增长和对环境保护的重视,风电和光伏等可再生能源在全球范围内得到了广泛应用。然而,这些可再生能源具有间歇性和波动性的特点,对电网的稳定运行提出了严峻挑战。为了解决这一问题,储能技术作为关键解决方案被广泛研究和应用。储能电站能够有效平滑风电和光伏发电的输出波动,提升电力系统的稳定性和可靠性。因此,如何科学、有效地进行风电与光伏储能电站的运维管理,成为当前研究的重要课题。通过优化储能电站的运维管理,不仅可以延长设备寿命、提高系统效率,还能降低运维成本,确保储能系统的经济性和可持续发展。本研究旨在探讨风电与光伏储能电站的运维管理策略,通过对现有运维管理方法的分析,提出优化方案,以期为可再生能源的高效利用和电力系统的稳定运行提供理论支持和实践指导。

1.运维管理对于电站稳定运行的作用

1.1有利于提升电站运行效率

电站的运维管理在保障其稳定运行方面起着至关重要的作用,有效的运维管理能够通过定期的设备检查和维护,保证电站设备的高效运转,定期检查发电机组的冷却系统和润滑油质量,可以有效预防设备故障,避免因设备损坏而引发的停机时间和生产成本的增加,运维团队通过分析设备运行数据,及时识别潜在问题并进行调整和优化,进一步提升了设备的运行效率和能源利用率通过这些措施,电站能够在保证安全生产的前提下,最大限度地提高能源的产出效率,满足不断增长的能源需求。在电力供应对稳定性要求极高的情况下,电站的每一台设备都扮演着关键角色[1]。通过实施严格的预防性维护计划和实时监控系统,运维团队能够及时响应设备异常并进行修复,确保设备在高负荷和突发事件下的可靠运行。这种持续的关注和管理不仅降低了设备故障对电力供应的潜在影响,还增强了电站应对市场需求变化和环境挑战的能力。

1.2有利于降低维护成本

电站运维管理在降低维护成本方面发挥着关键作用实施有效的预防性维护措施,运维团队能够在设备出现严重故障之前识别和解决潜在问题,定期更换设备的易损件和使用寿命较短的部件,可以显著减少因设备突发故障而导致的维修成本和停机损失,精确的设备健康监测系统可以实时监控设备运行状态,及时发现并修复潜在故障点,避免了因故障扩大化而造成的维修费用的增加这些措施,电站在保证设备可靠性的同时,有效控制了维护成本,提升了经济效益和运营效率[2]

优化的运维管理还能够通过提高设备利用率和延长设备寿命来降低维护成本运维团队通过精准的数据分析和运行优化,有效延长了设备的使用寿命,减少了设备更换和大修的频率和成本,通过定期的润滑油分析和设备振动监测,可以及时发现设备运行异常,采取必要的调整措施,避免了由于设备损坏而带来的昂贵维修费用,运维团队还可以通过合理的备件管理和供应链优化,降低备件采购和库存成本,进一步优化了电站运营的整体成本结构综合运维管理的多重效益,电站不仅在技术和操作层面上实现了成本的有效控制,还提升了企业的竞争力和可持续发展能力。

1.3有利于增强设备可靠性

运维管理在风电与光伏储能电站的稳定运行中具有显著的作用,特别是在增强设备可靠性方面定期的设备检查和维护,运维团队能够及时发现和处理潜在的设备问题,防止故障和损坏的发生。在风电系统中,检查风机的轴承、润滑系统和电气连接,可以有效减少因机械故障或电气问题而导致的停机时间。同时,对光伏系统而言,定期检查电池组件和支架结构的稳固性,以及清洗光伏板表面的污垢,能够保证光伏系统在各种天气条件下的正常运行,并最大程度地延长设备的使用寿命。除了定期维护外,运维团队还通过实施先进的监测和诊断技术,如远程监控系统和数据分析,及时发现设备的异常状况并进行预防性维护,从而进一步提升设备的可靠性和稳定性实时监测风电机组的运行参数和性能指标,运维人员可以及时调整设备运行策略,预防潜在的故障风险这些维护措施不仅有助于减少设备故障带来的生产损失,还能提升电站的整体运行效率和安全性,确保电站在长期运行中的稳定性和可靠性[3]

1.4有利于优化能源利用率

实施精确的设备监控和运行优化,运维团队能够有效管理和调节电站的能源消耗实时监测电力设备的负荷和效率,运维人员可以及时调整设备的运行参数,确保在不同负荷条件下能够达到最佳的能效比备检查和维护可以有效减少能源浪费,确保设备在高效工作状态下运行采用先进的能源管理技术和智能监控系统,电站能够更加精确地预测和管理能源需求,从而优化能源利用率,降低能源成本,并减少对环境的负面影响。运维管理还能通过提升电站的整体运行效率来优化能源利用率。运维团队通过优化设备配置和运行计划,提高了设备的运行稳定性和可靠性,进而减少了不必要的能源损耗。例如,合理安排设备的开启和关闭时间,避免不必要的空转和能耗高峰期的集中,有效降低了电站的能源消耗实施能效评估和节能改造项目,运维团队能够识别和实施有效的节能措施,进一步提升了电站的能源利用效率和环保指标。

2.风电与光伏储能电站运维管理措施

2.1定期清洗光伏组件,去除灰尘污垢

光伏组件作为直接接收太阳辐射的关键部件,其表面覆盖的灰尘、污垢等会显著影响光照吸收效率,进而降低发电量。定期清洗能有效去除这些积聚物,恢复光伏组件表面的透光性,提升光能转化效率,从而最大化太阳能资源的利用,清洗还能预防因污染物积累导致的长期损伤,如氧化腐蚀、热斑效应等,延长光伏组件的使用寿命,保证系统的长期稳定运行。采用专业清洗设备和方法,如软化水喷洗、轻柔擦拭等,可以有效减少对光伏组件表面的机械损伤,确保清洗过程对组件本身不造成损害,为系统的可靠性和安全性提供保障。

除了定期清洗的频率和方法外,优化光伏组件清洗策略还需要考虑到不同地区气候条件和环境因素的影响,在干燥、沙尘较多的地区,应加强清洗频率,采用更为彻底的清洗方式,以确保光伏组件表面始终保持清洁,避免灰尘积累影响发电效率。在高湿度或多雨的地区,应注意选择干燥天气进行清洗,避免因湿气过多而导致清洗效果不佳或增加光伏组件表面的潮湿损伤风险,结合现代监测技术,如无人机巡检、红外线测温等,可以实现对光伏组件表面积尘情况的实时监测和评估,有针对性地制定清洗计划和策略,最大限度地提升清洗效率和效果。通过科学合理的清洗策略和方法,光伏储能电站可以确保光伏组件长期保持高效运转状态,为稳定、可靠的清洁能源供应做出积极贡献。

2.2监测风电机组运行状态,实施预防性维护

风电机组作为风能转换的核心设备,其运行状态直接影响到发电效率和设备寿命通过实时监测风速、转速、温度等关键参数,可以及时发现机组运行异常或潜在问题,采取预防性维护措施,避免设备故障对发电系统的影响预防性维护包括定期检查润滑油质量、检测轴承磨损、清理风叶表面积聚的污物等,以保障风电机组的长期稳定运行。除了日常的定期检查维护外,还需利用先进的监测技术和远程监控系统对风电机组进行实时监测和数据分析。通过数据驱动的维护管理,可以实现对机组运行状态的深入分析和预测,识别出潜在的设备故障迹象,并采取及时有效的维护措施,避免由此带来的生产损失和设备损坏,针对风电机组特有的环境条件和工作特性,还需制定适合的维护计划和操作规程,确保维护工作的安全和有效性。

2.3优化储能系统充放电策略,提升电池寿命

光伏储能电站的运维管理关键在于优化其储能系统的充电策略,以提升电池的寿命和性能稳定性,针对光伏电池的特性和充电需求,采用智能充电控制技术,通过精准控制充电电流和电压,最大限度地减少充电过程中的电池损耗,延长电池的使用寿命,结合光伏发电量的变化特点,制定动态调整充电策略,根据实时发电数据调节充电功率和时段,确保电池在各种光照条件下都能以最佳效率进行充电,避免因频繁充放电而导致的电池性能衰减,应用先进的充电算法和电池管理系统,实现对电池充电状态、温度和健康状态的实时监测与分析,及时调整充电策略,有效预防电池因长期不良充电而产生的安全隐患和性能下降问题,从而保障储能系统的长期稳定运行和经济效益。

制定科学合理的放电控制策略,如根据负载需求和电网接入条件动态调整放电功率和时段,实现对电池放电过程的精准控制,降低放电过程中的电池损耗和温升,有效延长电池的使用寿命在电池放电过程中,应用先进的能量管理技术和电网响应策略,优化放电功率曲线,提高电池放电效率和电网响应能力,使储能系统能够灵活应对电网负荷波动和尖峰用电需求,提升系统的运行稳定性和经济效益,实时监测和数据分析,及时发现和处理电池放电过程中的异常情况和潜在风险,采取有效措施避免电池过度放电或电池热失控等安全问题的发生,保障光伏储能电站在各种工作条件下的安全可靠运行。

2.4实施远程监控系统,及时发现并响应设备异常

实施远程监控系统在风电和光伏储能电站的运维管理中具有重要意义,能够及时发现并响应设备异常,提升系统的可靠性和安全性远程监控系统通过安装传感器和数据采集设备,实时监测风电机组和光伏组件的运行状态,如温度、电压、功率输出等关键参数。监测数据通过网络传输至中央监控中心,运维人员可以远程访问监控界面,随时了解设备运行情况。一旦监测数据显示异常,系统能够自动发出警报,并触发预设的应急响应流程,如通知维修人员前往现场处理或远程调整设备运行参数,以避免潜在故障扩大化和影响发电效率。远程监控系统还具备数据分析和故障诊断功能,通过对历史数据和实时数据的分析,识别设备运行中存在的潜在问题和趋势,提前预测可能的故障发生,有针对性地制定维护计划和优化运行策略。通过远程监控系统,运维团队能够实现对电站的全面管理和远程控制,不仅能够提高响应速度和效率,还能减少运维成本和人力投入,特别是在分布广泛或地理条件恶劣的电站场景下,远程监控系统的应用更显其重要性,实施远程监控系统不仅是风电和光伏储能电站运维管理的技术提升,也是提升系统整体可靠性和经济性的关键举措,为可再生能源发电提供了可靠的支持和保障。

2.5管理风电与光伏组件备件库存,保障快速维修

备件库存管理涉及到各类关键设备部件和耗材的采购、存储、分类和管理首先,根据设备的类型和重要性,制定合理的备件清单和库存策略针对常见的故障模式和设备易损件,优先保障高频发生故障的备件储备,以确保能够在设备故障时快速替换和修复,减少因故障而导致的停机时间和损失。在备件库存管理过程中,需要实施定期的库存盘点和更新,确保备件的数量和品质符合实际需求和技术规格,采用信息化管理系统对备件的出入库、使用和库存量进行实时跟踪和记录,提高备件的利用率和管理效率。通过数据分析和历史维修记录,可以优化备件采购和库存管理策略,避免因过度储备或不足储备而导致的资金浪费或设备维修延误的情况发生。与供应商建立长期稳定的合作关系,积累供应商对设备和备件的深入了解和技术支持,有助于提高维修响应速度和质量,减少因供应链问题而导致的运营风险,有效管理风电和光伏储能电站的备件库存,不仅能够保障设备维修的快速响应和系统运行的稳定性,还能提升运维效率和降低运营成本,是电站运维管理中不可忽视的重要环节。

结语

通过本文的深入讨论,我们不仅突显了风电与光伏储能电站运维管理的重要性和必要性,还展示了优化运维管理对电站稳定运行和经济效益的显著提升。良好的运维策略不仅提高了能源设施的可靠性和运行效率,还有效降低了维护成本,优化了能源资源的利用效率。随着技术的不断进步和实践经验的积累,我们对未来能够进一步完善运维管理策略充满信心,推动风电与光伏储能电站在能源结构中的更广泛应用。这不仅有助于满足能源需求的可持续发展,更为全球可持续能源转型进程贡献了重要的技术和管理经验,为建设清洁、低碳的能源未来贡献了积极的力量。

参考文献:

[1]郑阳光.探讨风电与光伏的储能电站运维管理[J].冶金管理,2022,(07):109-111.

[2]邓宾宾,孙本鹤.风电与光伏的储能电站运维管理[J].电子技术,2021,50(11):208-209.

[3]李建林,崔宜琳,马速良,.需求侧共享储能的运营模式优化及其经济效益分析研究[J].电网技术,2022,46(12):4954-4969.

 

 

 

 

 

 

 


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