数字化屋顶光伏试水组件级监控

“我们使用的组件标准功率是270w，屏幕上显示为黄色部分的，运行功率是在60％以下，蓝色的是在60％—80％区间内，超过80％就显示为绿色。这样的监控使电站运行状态可视化，让诊断更为高效，对项目整体的财务稳健非常有帮助。”西门子（中国）分布式光伏业务负责人周金为记者展示了今年3月刚刚投运的苏州西门子电器有限公司（SEAL）的工厂屋顶光伏项目的监控系统。有别于目前广泛使用的逆变器监控，SEAL项目试点的组件监控正在将屋顶上的电站搬到可视的软件屏幕上。

SEAL屋顶光伏项目占用了工厂三个混凝土屋顶，总装机1．04兆瓦，共使用多晶硅组件3860片。据工作人员介绍，此次参与数字化试验的组件共有220片，涉及装机60千瓦。

“我们在这220片组件上加装了一个小模块，从安全角度提供直流侧保护外，更重要的是基于物联网的概念，让每一个设备都实现数字化。”周金告诉记者，通过一个小小的模块，可以将每一个光伏板的电压、电流和功率实时传到后台。“这样我们就可以随时查看这220片组件的工作状态，比国内目前通行的逆变器监控更精准。”

“这是一个组串的十几块光伏板，其实可以明显看到个别组件是有差异的，输出电压、电流、功率的不一致性是能够体现出来的。”周金告诉记者，结合后台的数据分析，可以轻易知道一块组件的关键运行指标是否在厂家提供的质保范围内、是否存在潜在的安全隐患和风险。在同一个角度下，并可以发现安装工艺的优缺点。

“让每一片组件都实现数字化，都可以进行通讯和管理，这样的数据量在国内几乎是同等装机量的十倍左右。在庞大数据的支持下，可以进行组件级别的监控、诊断以及远程运维，判断组件的衰减特性，进行预防性检修，甚至可以在整个电站的资产评估上发挥作用。”

周金认为，未来组件监控与逆变器监控是完全可以互补的。“逆变器有自己的监控优势，通过汇流箱的连接，有很多故障诊断的功能。而组件级别的监控则更加细致。现在投资方和业主方关注光伏组件的运行效率，电站的稳定性、安全性，组件级监控实际上是通过数字化的技术抓住事故的源头。逆变器一旦报警，可以通过组件监控定位并排除故障。”

谈及试点后的推广，周金透露，目前正在和国内一些厂家谈合作，“数字化组件应该在今年年底就可以真正采购并且得到广泛使用”。而且，除现有的电压、电流、功率三项指标的数据输出和远程操控外，新产品还增加了温度监测。“最直接的好处就是通过组件温度的变化提前感知火灾隐患，这对于屋顶光伏项目非常重要，而且业主对此也有很强烈的需求。”

对于成本问题，周金指出，如果采用外挂模块，采用融资租赁的方式一次性投资成本增加幅度约在4％左右。“但若达到一定规模，通过内置数字化芯片的方式成本可能只需增加1％到2％。”

来源中国能源报

记者姚金楠