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鉴衡:150个样本电站,隐性故障(组件)发量损失率近1.5%

2018-1-31 17:02| 发布者: Kristy| 查看: 33172| 评论: 0|原作者: 纪振双|来自: 光伏头条

摘要: 鉴衡:150个样本电站,隐性故障(组件)发量损失率近1.5%【光伏发展,质量先行】——鉴衡认证中心副主任纪振双专稿 光伏发电的工程质量一直是困扰行业发展,包括融资的难点问题之一。结合行业现状,基于ISO9000:20 ...
鉴衡:150个样本电站,隐性故障(组件)发量损失率近1.5%【光伏发展,质量先行】
——鉴衡认证中心副主任纪振双专稿

       光伏发电的工程质量一直是困扰行业发展,包括融资的难点问题之一。结合行业现状,基于ISO9000:2015《质量管理体系基础和术语》中给出的术语和定义,应着力解决以下几个问题:
1.以系统需求和期望为牵引,完善各类质量标准;
2.按照“结果导向”的管理原则及全面质量管理要求,在工程建设的各个阶段和3.运营过程中,强化技术状态管理;
4.转变质量观念,真正实现光伏产品从“符合型质量”到“符合+适用型质量”的转变;
5.注重系统层级的功能整合和系统优化;

       2013年到2017年,光伏发电经历了高速增长的发展阶段,可以用“中期牛市”来形容。随着装机规模的不断扩大,各种矛盾愈发突显,特别是装机规模与补贴总量间不平衡的矛盾。可以预见,未来几年内,光伏装机的增速将明显放缓,步入发展的“缓冲期”。可以言判,实质性平价上网后,将会迎来新一波行业发展的“牛市”。

       平价上网前的缓冲期内,优先解决的是成本、消纳和产能消化问题,新增装机的类型结构、地域分布、投资和建设主体也将发生较大变化。受工作重心及产业发展环境变化的影响,其后几年,在缓解老问题的同时,可能会出现一些新的问题,特别对时下较火的户用和分布式市场,被成本挤压的质量问题可能会更加突出,需要引起注意,否则,可能会出现“一个老鼠坏一锅汤”的情况,迟滞行业的发展进程。

       光伏发展的大“牛市”,需要具备“牛市”启动的基础条件。届时,产业发展的驱动力、总体布局、外围环境、发展模式、运管方式等诸多方面都将发生深刻变化,需要提前做好准备和布局。

       光伏发电的工程质量一直是困扰行业发展,包括融资的难点问题之一。以下从质量的基本概念和原理入手,就产业发展需要解决的突出问题,谈些体会和认识。

       图1为典型质量管理发展阶段的图示。总体判断,现阶段,我国光伏发电工程建设过程的质量管理尚处在“质量检验+局部统计质量控制”的发展阶段,较为粗放,距离预防为主的全面质量管理,尚有较大差距,还有很多工作要做。

       从降本的角度,基于鉴衡对电站检测的统计分析结果和经验判断,在不增加硬件投入的情况下,通过精细化管理,进而提高系统效率及降低各类质量损失,按行业平均水平计算,运营期度电均摊成本的下降空间在10%以上,意味着,对电站建设单位,除了技术降本,还应注重管理降本。


       适应产业发展的需要,华为及其他一些有实力的企业,基于光伏发电的特点,在通讯、互联网、云计算、人工智能等诸多方面已开始全面布局,为行业质量管理实现跨跃式发展提供了技术支撑。整个行业,也应注重管理水平的提升,多措并举,为产业长期发展打下坚实的质量基础。

       图2为基于ISO9000:2015《质量管理体系基础和术语》中给出的术语和定义,结合光伏行业的实际,给出的质量术语及其内在关系的逻辑框图。


透过图中给出的术语,对光伏行业,应特别注重并着力解决以下方面的问题。
 
1. 以系统需求和期望为牵引,完善各类质量标准。

       与“要求”有关的一组术语中,需特别注意对“要求”界定的理解,包括两个方面,一是文件规定的明示要求;二是隐含的要求,主要指与使用要求有关的合理需求。在“质量”、“合格”、“不合格”等术语中均未出现“规定”两字,意味着,全方位满足要求的产品,才是合格的产品。对光伏产品,应特别注重通用和特定使用要求的确定和满足。

       对照与“固有特性”有关的一组术语,光伏设备的“功能特性”中需要特别注重与“耐久/老化性能”有关标准的完善;“物理特性”中需要特别注意系统和设备接口性标准,以及外观及内部质量标准的统一和完善。光伏系统层面,应特别重视与能量效率及各类损失的监测指标及检测方法有关标准的统一和完善。
 
2. 按照“结果导向”的管理原则及全面质量管理要求,在工程建设的各个阶段和运营过程中,强化技术状态管理。

       对照与“技术状态管理”有关的一组术语,光伏发电工程应特别注重与产品和工程质量有关的特性及其控制范围和基线、技术状态纪实和更改等方面的控制。顺便提一下,目前,有的认证机构基于IEC某项或某些只给出总体要求及测试内容和基本方法(如IEC62446)、缺少技术状态基线的标准,开展认证活动,显得牵强,并可能产生误导。
 
3. 转变质量观念,真正实现光伏产品从“符合型质量”到“符合+适用型质量”的转变。

       对照与“合格”、“不合格”有关的一组术语,光伏发电工程应特别注重以下几方面的研究及相关标准的制定。

       (1)不同环境条件下,与产品适配性、耐候性、耐久性,即使用性能的研究及相关标准的制定。

       时下,光伏这方面的研究,包括发布的数据,显得凌乱,经常让人摸不着头脑。以检测和实证为例,各种断章取义、代表性不强、相互矛盾的实证数据经常出现在媒体中,让人无所适从,包括所谓的3倍IEC标准认证,缺少依据,给人“噱头”的感觉。

       在产品和系统的检测、认证和实证方面,第三方机构责无旁贷,应始终秉持“不以赢利为目的,客观、公平、公正”的原则,一是做好检测和认证技术及相关标准的研究;二是创新工作方法和模式,提高检测和实证的有效性和实效性。

       (2)开展各类不合格和缺陷对电站性能影响的研究及相关标准的制定。

       时下,整个行业,对光伏设备和工程中存在的各类不合格或缺陷对电站性能影响的研究,大多停留在表面。各类设备和工程的验收标准中,对可接收的不合格或缺陷类型和程度的规定,有些盲目或盲从,包括存在局部过松或过严的问题。从鉴衡这几年受理的多起质量争议或诉讼过程的尽调结果看,这方面的问题也比较突出。需要组织行业力量,深入开展这方面的研究工作。

       从降本的角度,也需要基于风险,根据行业特点,制定更为合理、相对统一、与不合格类型和程度及质量接收线(AQL)有关的标准,一是防止质量不足或过剩,合理控制生产成本;二是减少标准不统一所带来的管理成本;三是减少质量争议过程的维权成本。
 
4. 注重系统层级的功能整合和系统优化

       宜按照“整个发电系统—分、子系统—电站设备”三位一体的总体要求,从系统总体的功能和性能要求出发,优化和整合产品的功能,合理分配分子系统和设备的技术状态基线,确定设备的质量要求。

       从成本角度考虑,通过系统优化达到降本目的空间也较大。
 
       图3为基于现行国标中给出的与可信性有关的术语,结合光伏行业的实际,给出的与可信性有关的术语及内在关系逻辑框图。


       透过上图中给出的术语,对光伏行业,应注重并着力解决以下方面的问题。
 
1. 注重设备和工程质量形成全过程、全要素的可靠性管理。

       对照图中“可靠性”中所列举的各类故障和失效,设备和工程设计、部件或材料选型和采购、制造或施工、使用和维护等环节控制不当,均可能导致故障或失效。

       鉴衡对近150个样本电站故障发电量损失率的统计结果显示,显性故障发电量损失率的平均水平在2%左右,隐性故障(主要指组件)发电量损失率在1.5%左右。通过故障和失效的表象形式分析,各环节导致的故障或失效均占一定比例,其中,设备层面,占比最高的是制造和施工缺陷,系统层面,占比最高的是设计(含设备选型和微观选址)缺陷。

       光伏电站的可靠性是保证电站长期高效运行、并取得合理收益的基础,缺少可靠性保证的LCOE或预期收益,都是奢谈。
 
2. 按电站长期可用性的总体要求,补齐“维修性”及“维修保障性”的短板。

       总体看,光伏行业在可维修性和维修保障性方面的管理,尚处初级阶段,与电站长期高效、安全、可靠运行的总体要求,有较大差距。实际运行的电站,由于可维修性不够或维修保障能力不足,导致设备故障等待时间过长,甚至长时间停摆的情况履见不鲜。

       时下,设备层面,一是要充分考虑设备及部件可互换性要求; 二是要注重维修服务网络的建设。电站开发企业在选择设备及其制造企业的时候,也应考虑这方面的要求,不能一味地追求成本和价格的降低;系统层面,在系统结构、设备布置、安装方式、维护设施等方面设计和施工,都应考虑这方面的要求。
 
3. 注重故障或失效形成机理及影响程度的研究,预防为主,着力提高各类故障的防范能力。

       时下,光伏行业在故障或失效模式及其致因和影响方面的研究尚处于初级阶段,且力量分散,尚未形成“应用—制造—采购”、“系统—设备—部件”有机统一的氛围和格局,由此导致的质量裕度过大或不足,质量问题相互扯皮、久拖不解的情况,时有发生。

       与传统行业比,光伏行业发展时间较短,数据和经验积累较少,许多故障,尚处在“知其然、不知其所以然”的状态,需要加大这方面的研究,为行业的长远发展提供质量基础。

结语

       光伏是个新生的产业,在强调增量和成本的同时,也应注重质量,以确保行业均衡、健康、可持续发展。在“十三五”确定的几个重点发展领域中,某些地区在光伏扶贫工程领域质量管控的一些做法值得借鉴,如设备和工程质量的黑、白名单制,工程质量审计和督查制。在领跑者基地建设过程中,除成本和效率,也应注重质量管理模式的创新和示范。
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