急需产能的太阳能所有者部署技术来抑制成长的烦恼

公司官员在光伏运营美国会议上表示,快速增长的美国太阳能运营商正在使用自动化系统、集中备件网络和先进的监控解决方案,以最大限度地降低劳动力和运营成本。

太阳能装置的快速增长和激烈的价格竞争给车队运营商带来了新的挑战。

美国太阳能产业协会 (SEIA) 和伍德 · 麦肯齐电力和可再生能源协会 (WoodMac) 预计 2020年公用事业规模的安装将达到创纪录的 12.6 千兆瓦在其最新的季度市场报告中表示。

报告称,目前约有 8.7 千兆瓦的公用事业规模光伏发电正在建设中,另外 29 千兆瓦的项目计划在未来几年上线。

美国光伏安装预测

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资料来源: 伍德麦肯齐电力和可再生能源,2019年9月

随着车队规模的增长,运营商正在扩大运营和维护 (O & M) 部门,并投资最新技术最大化效率。许多公司正在提供第三方 O & M 服务,以获得不断增长的 O & M 市场的份额。年度全球太阳能 O & M 支出将翻一番根据伍德马克的数据,随着装机容量的增长,从 2019年的约 45亿美元增加到 2024年的 94亿美元。

SPower 是美国最大的私营太阳能运营商,从 2012年的 8 名员工增加到 2019年的 228 名员工,其中包括 98 名操作人员。SPower 目前在 12 个州的 1.7 个站点运营着 156 千兆瓦的产能。

SPower 首席运营官 Randy Corey 告诉记者,新员工的培训和整合是增长的一个关键挑战,需要大量资源会议11月6日在圣地亚哥。科里说,太阳能装置的激增导致了合格建筑和运营人员的短缺。

“在过去的九个月里,我们增加了 80 多名员工 -- 这是一个挑战,” 他说。

科里说,Spower 估计将员工融入公司流程的 “隐性成本” 在 50,000 到 150,000 美元之间,不包括工资和设备。

“那不是工资,那不是设备,那是人们的互动。[人对别人的所作所为越来越信任,”他说。

扩大车队规模带来了更大的监控和报告要求,运营商必须在扩大工厂技术范围的同时管理这些要求。

为了应对这些挑战,sPower 和 Southern Power 等运营商正在实施最新的软件和硬件解决方案,以最大限度地降低劳动力成本并获得规模经济。

内部 O & M

Spower 已经建立了自己的内部 O & M 专业知识,以获得对成本的更多控制。

科里说,内部 O & M 需要大量投资,但回报证明了这些投资是合理的。

Spower 估计,培训和装备 O & M 技术员的费用在 60,000 到 80,000 美元之间,不包括工资。

科里说,内部 O & M 的优势包括更好地控制成本、时间和文件。他说,通过纳入这些职责,sPower 增加了覆盖时间、正常运行时间和电力生产。

更大的 O & M 部门也为可扩展的技术解决方案创造了机会,例如数据分析,提高预测性和预防性维护策略。

自动化系统

产能增长带来重大的资产管理挑战。

科里告诉与会者,SPower 已经为覆盖 170 个地块的网站制定了超过 1,300 个销售和互连协议,导致了比预期更高的合规要求。

“在我们公司,有超过 50,000 个合规项目是我们根据合同有义务报告的。每月超过 4,000,”他说。

自动化工厂监控和报告可以显著降低人工成本。

科里说,Spower 已经将其监控和工单管理系统集成到所有员工使用的中央系统中。

“这给组织带来了你不会相信的效率,” 他说。

在一个例子中,自动每月开票的收入减少了错误和延迟,每年节省大约 1,400 到 1,800 个工时。科里说,根据每小时 75 美元的平均工资,这意味着每年节省超过 150,000 美元。

“这个系统是付费的 -- 随着你变得越来越大,你需要这些东西才能到达另一边,” 他说。

库存池

更大的投资组合增加了备件挑战,需要更大、更多样化的库存。

快速的技术进步和太阳能市场整合也增加了备件可用性风险。太阳能 O & M 公司正在投资集中备件设施和共享备件网络,以最大限度地减少交货延迟。

科里说,SPower 在一家备件合作社运营,它可以获得大约 470万美元的备件。

“我们共享库存 -- 它很贵。作为公司,这种情况必须越来越多,”他说。

舰队分析

Southern Power 太阳能运营项目经理 Lindsey Tibbs 在会议上说,随着过去 5 到 10 年太阳能开发的激增,Southern Power 一直在审查其舰队的性能。

Southern 运营着 28 个光伏设施,总容量为 2.8 千兆瓦,在过去的一年里,该公司一直在分析提高运营和维护效率的方法。

舰队分析是一项艰巨的任务。这些太阳能设施总共包含 2050万个模块、 1,500 个逆变器、 1,200 MV 变压器、 157,000 个跟踪器和 22,000 个组合箱。

蒂布斯说,运营商可以通过数据分析、空中和手持红外扫描以及退化研究的结合来补充现场检查,以识别一般问题和特定地点的故障。

无人机空中扫描允许操作员识别故障是发生在模块级还是串级,还是由于其他问题。

像南方、 Invenergy 、Duke EnergyEnel Green Power 正在太阳能基地部署无人机和先进的成像技术来检测故障并缩短检查时间。一些正在部署机器学习技术来提供自动化维护见解。

“航空扫描正在走向前沿,” 蒂布斯说。

“价格似乎在下降,以至于他们开始以一种真正经济的方式来补充维护实践,” 她说。

按类别划分的美国太阳能 O & M 成本 (2018)

资料来源: 国家可再生能源实验室。

手持式红外扫描也可以减少意外停机。

“我们最近在德克萨斯州的一家工厂做了这件事,发现那天我们有三个问题需要处理,” 蒂布斯说。“我们需要把设备离线.我们真的能够防止更严重的事情。”

蒂布斯说,为了分析退化情况,南方电力公司正在使用逆变器级直流健康研究和航空扫描相结合的方法。

“我们希望将这两者进行比较,” 她说。

南方一直在与电力研究所 (EPRI) 和国家可再生能源实验室 (NREL) 等研究小组合作,以确定如何对结果采取行动。

蒂布斯告诉与会者,南方公司现在正在将其太阳能知识与传统发电经验相结合,为太阳能发电厂开发更复杂的预测性和预防性维护策略。

她说,该公司正在优先考虑为运营提供 “最大美元价值” 的模型,重点是逆变器、变压器、跟踪器和组合箱的性能指标。

科里和蒂布斯都强调需要分享数据和知识,以提高太阳能行业的竞争力。

“这些数据对行业的价值绝对惊人,” 科里说。

“分享没关系。这就是我们努力做得更好的地方,”蒂布斯说。“希望我们分享.我们会做得更好。”

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