一、建设背景
在当前全球光伏市场需求增速减缓、光伏产业发展不协调等多重因素作用下,我国光伏产业存在产能严重过剩、产品过度依赖外需、市场环境亟待改善、国内应用开发不足等突出问题,亟需通过区块链、大数据等数字化手段提高光伏电站智能化运维水平。
产链紧密围绕国家“双碳”战略和新能源发展目标,积极响应国务院“十四五”数字经济发展规划要求,将物联网、大数据等技术与光伏发电行业深度融合。帮助国网建设光伏电站无人机与多传感器物联网平台与应用与光伏电站“空+陆+云"立体化智慧管控平台研制与应用,通过打造行业示范项目,带动光伏发电全行业的提质增效,全面助力全国光伏新能源产业高质量发展与数字化转型。
二、光伏行业概况与政策背景
当前,太阳能发电具有光伏和光热发电两种形式。光伏,是太阳能光伏发电系统的简称,是一种利用太阳电池半导体材料的光伏效应,将太阳光辐射能直接转换为电能的一种新型发电系统。利用太阳能的最佳方式是光伏转换,就是利用光伏效应,使太阳光射到硅材料上产生电流直接发电。
随着世界各国大力推广可再生能源,光伏行业得到了快速发展,很多国家都在加大研究力度,提高光电转化的效率,并给予资金支持。光伏作为一种清洁、可再生的能源,尤其是在碳中和这个大背景下,使用光伏这种新能源,能够有效实现我国“双碳”目标。
2021年2月,住房和城乡建设部等6部门印发《关于开展第二批智能光伏试点示范的通知》(以下简称《通知》),组织开展第二批智能光伏试点示范工作。支持培育一批智能光伏示范企业,包括能够提供先进、成熟的智能光伏产品、服务、系统平台或整体解决方案的企业,支持建设一批智能光伏示范项目。
2022年9月5日,国家能源局综合司就《光伏电站开发建设管理办法(二次征求意见稿)》公开征求意见。该办法提出,电网企业应根据国家确定的光伏电站开发建设总体目标和重大布局,统筹开展光伏电站配套电网建设和改造,鼓励采用智能电网等先进技术,提高电力系统接纳光伏发电的能力。
三、产链“区块链+光伏”解决方案
(一)光伏电站无人机与多传感器物联网平台与应用
2022年10月,产链与国网签约,帮助国网完成光伏电站无人机与多传感器物联网平台研发。产链通过多维度数据分析,结合网络云服务器及云平台监控软件,对光伏电站实时进行状态全息监测、故障精准诊断、设备智慧巡检、治理效果评估等数字化运维管理,解决运维难度大、效率低、成本高的痛点,保障光伏电站安全、高效、稳定运行,全面提升光伏电站物联监控的数字化管控能力。
平台将“机、网、云”一体化产品生态的全栈物联网能力高度整合,通过多源数据融合与大数据关联挖掘分析,实现光伏电站故障预警主动防护策略、故障类型自动准确深度判别、改造治理效果客观评价等高级应用功能。通过提升无人机等传感器设备的影像识别水平,构建巡检缺陷图像识别算法模型,提升识别准确率。通过实施全方位数字化、精细化、效益化管理,为管理人员提供对所辖电站可视可控的分析管理平台,实现发电透明、运行透明、管理透明,为光伏电站规划管理决策提供精确依据。
(二)光伏电站“空+陆+云"立体化智慧管控平台研制与应用2022年10月,产链与国网签约,帮助国网完成完成光伏电站“空+陆+云"立体化智慧管控平台研发。具体包括研究开发低成本、易实施的光伏组件积尘智能监测系统,为光伏电站的合理清洁提供依据,提高光伏电站经济效益。
平台按照光伏电站“空、陆、云”立体化智慧运维建设,主要从光伏板清洁机器人与光伏调节自适应调节技术两方面开展研究,前者通过一体化设计光伏清洁机器人提高光伏发电效率与智慧化运维水平,后者通过光伏载波通信实现光伏板倾斜角自适应调节技术,既能实现光照自动化跟随,又能通过角度调节实现最大抗风强度,提高光伏发电的抗台风能力。在上述研究的基础上,平台还集成系统运维、无人机巡视、机器人清扫、传感器反馈等核心功能,以达到人机交互、数据采集与统计、数据监控的目的,管理人员可通过平台发出操作指令,实现控制无人机巡视、机器人清扫光伏板、调节光伏板倾斜等系列操作,有效提高光伏电站立体化智能化运维水平。
系统框架图