李振明：光伏电站数智化运维的底层逻辑

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3月22日，由浙江省太阳能光伏行业协会、国能能源研究院主办，国际能源网、光伏头条、储能头条承办的“2024第二届浙江光储产业发展大会”在浙江杭州隆重举行。浙江正泰智维能源服务有限公司副总经理李振明以《新能源电站数智化运维与全周期管理》为题发表主旨演讲。

他提出，当前在平价上网压力下，新能源后服务行业通过数智化转型实现降本增效是提高自身竞争力的重要方式之一。正泰智维新能源电站数智化运维与全周期管理方案，推动新能源电站的运维管理效率提升，有效降低电站运维成本。

无人化是运维最终目标

李振明认为，当前的市场容量和竞争环境对运维提出了新挑战。截至2023年12月，光伏累计装机达609.49GW，后续预计新增光伏装机量将持续增长，新能源行业发展空间巨大。2024年后基地外委量将明显增加，项目规模越来越大、升压站等级要求逐步提高；同时，自2023年起，众多国央企、地方、新兴企业入局，运维市场竞争加剧，对运维质量及成本管控能力提出了更高的要求。

李振明认为，新能源后服务行业需要理念变革：“从传统运维依靠监屏人员以及现场的运维人员、管理人员来执行电站的运行、巡检、消缺及其他的管理工作，变成自动化、信息化、智慧化管理，最终目标是实现‘无人化电站’的运维管理模式。”

在李振明看来，光伏电站运维管理分为5个阶段：

1.0阶段是“任意管”，无现场实时管理，运维管理意识薄弱。

2.0阶段是“看场子”，现场有基本看护，但场站受控程度仍旧较弱。

3.0阶段是“工厂式”，这一阶段的运维现场有技术人员，技术管理工作提升，场站受控程度加强，但管理方式较为传统，运维成本相对较高。

4.0阶段是 “信息化”。李振明说：“电站运行会产生各种数据，信息化就是让这些数据产生价值，能够指导现场的运维人员更高效率工作。”在这一阶段，信息化技术提供辅助，运维现场运维与云平台结合，部分实现“少人值班、无人值守”愿景，管理效率得到提升，降本增效取得效果。

5.0阶段是 “数智化”，大数据、AI技术得到广泛运用，基本实现智能化运维管理，运维服务更加多元化，大幅提升电站全生命周期价值。李振明说：“这一阶段不是由人决策，而是由数字决策，由数字和流程驱动运维，利用大数据和AI技术实现智能化运维。”

李振明表示，数智化转型是大势所趋，目前大多电站的运维管理水平处在3.0到4.0之间，部分头部企业在由4.0向5.0迈进，但尚未有电站真正实现5.0数智化运维。

“无人值班（远程集中监盘）、少人值守（卫星站无人值守）”是正泰智维当前的科技运维服务方案：以技术支撑和管理过程闭环为驱动手段，以科学、精准、高效的决策优化生产资源配置，实现无人/少人值守、集中与远程管理，最终保障电站安全可靠高效运行。

李振明介绍道，实现“无人值班、少人值守”需要有四项数据基础：灵活可定制的大屏展示，优化开发的软、硬件及配置方法，电力生产过程可视化，以及组件级的精细化数据接入。

智能操作带来降本增效

无人值守，依靠的是智能化。正泰智维持续夯实研发创新能力，打造出主动式监屏、无人化巡检、自闭环消缺、智能化清洗、高效除草等智能运维方式，以智能科技为电站架起安全护盾，实现电站降本增效。

李振明着重介绍了正泰智维主动式监屏所用到的数字孪生技术，该技术领先于光伏运维行业：标定逆变器、光伏组串、汇流箱等设备位置，通过智能终端卫星定位可实现人员的轨迹跟踪和最佳路线导航；视化展示组串无人机红外识别结果，能提示组件缺陷位置和类型；三维模型中可实现光照及阴影分析、距离及面积测量等功能，全景展示精确的实体、位置和层级描述。

在此基础上，集控中心值班人员只需对光伏电站进行监屏、巡屏，重点关注告警、工单。李振明说：“值班人员是对电站进行巡评，及时进行追踪，而不是发现问题。平台已经把问题暴露出来了，值班人员追踪平台里面的告警即可，无需耗费更多时间和精力去分析零碎信息。”

正泰智维无人机巡检智则是平台巡检管理的智慧化延伸；基于图像、声纹识别技术，无人机搭载红外光、可见光双相机，拍摄光伏组件照片，可自动对组件缺陷及其位置进行识别，识别结果同步生成告警，陷组串编号、位置、缺陷类型在全景底图中同步展示。无人机巡检对比人工巡检可综合节约700个人工，节省人工费用约17.5万元，挽回电量损失约188.7万千瓦时。

自闭环消缺是状态检修的强有力手段，正泰智维在此项技术上表现卓著：引入故障树、推理机，形成完整体系，提高设备可靠性及运维效率。诊断中心与工单系统链接，在历史数据中挖掘特征量，结合专家知识库和算法模型，促进知识库的更新和算法的进化。

李振明展示了一则自闭环消缺应用案例：某电站在平台自动生成NB22逆变器的一条低效工单，由工单信息可知，低效原因为“组件下沿积灰”，处理完毕后，系统自检合格，发电能力提升28%。

智能化清洗和高效除草，也是实现降本增效的重要技术手段。李振明说：“智能清洗和高效除草，大家觉得似乎没有很大的技术含量，事实上这里的技术关键要点是：平台通过数据进行分析诊断，来计算出什么时候进行清洗、什么时候进行除草、除多少草，这是一个优化的过程，这些计算都是根植于深厚技术基础之上。”

以高效除草为例，平台可以针对建设好的光伏电站模型，进行动态阴影分析；可校验阵列间距是否合理，是否存在阵列间的遮挡；计算出实际工作时是否存在障碍物的阴影遮挡；通过组串电流变化规律、日等效发电小时数辅助分析组件阴影遮挡。

云边协同、无人值守

传统运维是将电站数据上传云端后进行集中数据分析，但正泰智维认为这种数据处理方式难以达到“无人值班、少人值守”这一目标。

在这一现实需求基础上，正泰智维开发了“云上未来，边智世界”模式。李振明解释说：“这一系统是把重点放在‘边’端，‘边’的概念就是把数据的采集、诊断、分析放在每一个电站，由每个电站的机器人全年24小时无眠无休扫描电站，记录电站的运行情况，分析设备故障，并将结果上传到云端平台，由云端业务平台完成生产管理的业务流程。”

基础数据在边端场景产生，电站、公司、集团管理应用在云端完成。其技术特色是：本地化部署的诊断前置的站端系统，采用服务器和边缘网关两种硬件方案，模块化定制平台诊断功能；通过定制化的边缘计算网关，可实现电站级诊断系统的快速化、轻量化部署。“更重要的是，电站和运维不再割裂，而是变成整套的智能电站。”李振明说。

站端系统打消了客户对数据安全的治理，因为所有的数据都留在本地。此外，它还可以辅助现场运维人员快速消缺。

这一系统有两个效益增益点：一是站端诊断系统与配套工作模式，结合可联网的工单，能提高运维效率，降低设备故障，提升发电量；二是本地安装硬件，离场可拆卸。从某电站的应用效果来看，站端诊断系统发现并消除44条缺陷，有29条缺陷会对发电量造成损失，共计挽回损失电量18120kWh。

李振明介绍了正泰智维站端系统的优势：不仅具备智能监控、数据处理、现场安全监管和算法运行的故障诊断以及业务自闭环等完备功能，还具有高扩展性，可应用于动力环境监控、虚拟电厂等场景，为能源场景的监管和安全运行提供智能化、数字化运维管理服务。

以该系统在虚拟电厂能源管理中的应用为例：在单个站端，对光伏、风电、储能、充电桩、V2G、负载等组成的系统进行能源管理，包括实时监测、智能化控制以及有序调度，实现能源数字化、智能物联、多系统联动，保障主体利益的最大化。

正泰集团始创于1984年，是全球知名的智慧能源系统解决方案提供商。正泰智维专注于第三方电力运维的绿色能源资产运营服务商，依托正泰集团十余年的新能源产业投资、建设和运营经验，应用智能化手段，为客户提供全地域、全类型、全电压等级的运维服务，及新能源资产服务。

正泰智维拥有贯穿电站全生命周期的运维服务能力，可根据项目特质及业主需求提供不同类型的服务模式，保障电站安全、高效、稳定运行。“无论是1-2年的电站建成并网期、 3-8年电站的稳定上升期、到8年以上电站的成熟期、以及25年以后的衰退期，正泰智维都能提供定制化的服务内容。”李振明说。

正泰智维全球运维总容量达20GW，专业化运维团队超2200人，生产运行统计指标超全国平均3%-5%。李振明说：“致力成为全球领先的绿色能源资产管理服务商，这是正泰智维的目标。”

来源：国际能源网/光伏头条