打造25年高效营维电站 华为智能光伏米乐app官方的解决方案总经理 许映童
尊敬的各位领导，各位来宾，上午好！
非常荣幸代表华为，分享智能光伏米乐app官方的解决方案最新的成果和理念。今天上午听了前面几位专家的演讲深受启发。今天我演讲的题目叫“智能光伏，打造25年高效营维电站”。为什么把电站营维作为我们今天大会的主题, 主要原因有两点：第一，营维，包括管理、运维、经营，在整个25年生命周期中的重要性，得到越来越多有识之士的重视，我们发现运维这个问题没有这么简单，不是看看场子、修修板子，而是有大量技术性的工作；第二，在很多企业里面，管理人员和我们运维人员自身，对运维的工作定位和价值，还没有得到充分认识，借此机会与大家也一起分享探讨下。
华为智能光伏之所以能走到今天，受到市场的高度认同，最大的启发就是来源于大量一线运维当中的经验和遇到的问题。通过现场运维人员的调研反馈，启发华为推出了智能光伏米乐app官方的解决方案。今天借这个舞台，我们希望运维专家们能继续思想碰撞，为我们的光伏事业献言献策、添砖加瓦。
今天，我的分享主要分三个部分：
第一，光伏面临的问题和挑战，包括现在和未来更多的挑战；第二，华为智能光伏的营维设计理念；最后，是华为智能光伏给客户营维带来的价值。
光伏电站运维面临的问题和挑战
关于挑战部分，刚刚专家们已经分享了很多一线运维人员切身的感受。那么为什么有这么多辛苦的工作要去做？我们知道，整个电站系统要运行25年，在25年里有各种可能性会发生。质量的问题、厂家倒闭的问题，这些是我们维护工作最大的来源。不管是逆变器厂家，还是其他部件厂家，有多少厂家能存活25年？而且逆变器行业有个特点，就是原厂配件及服务不可替代，比如坏了一个风扇、电容，或是igbt模块，都必须要原厂配件和服务，这是他的不可替代性决定的。但如果3年5年原厂家倒闭后，怎么去解决？而且一旦机器出现故障，很多情况是一线运维人员无法处理，需要原厂专业人员来现场解决。像我们现在的西部电站，建了3-5年后，很多客户来找华为帮忙做老旧机器的维护和替换。但很多设备过了质保期，比如igbt模块，成本可能只有几千元，但更换新的却需要8万元，到底修还是不修？而且修复时间有时要1个月，发电损失就达15万，所有这些都是运维中经常碰到的问题。
还有一个经常困扰运维人员的问题是，电站中有大量价格不高但故障率高的易损器件，一旦发生故障，发电量损失非常大。典型的器件，如熔丝、风扇，有的熔丝的年故障率5-10%，有时甚至更高，100mw电站每年换3500个熔丝，一个熔丝成本几十元，每月换1次，每次换150个，25年损失达750万元。你想想，一个小小的熔丝，将会导致多少人力和发电量的浪费？
第二，光伏发展非常快，前面各位专家描绘了一个非常好的前景。随着运维规模越来越大， 区域越来越分散，现有的管理工具缺乏有效的可视化和it工具支撑、缺乏可信的数据、运维效率低下，对一线挑战相当巨大，可以说简直就是噩梦，靠人工巡检跑断腿都没用。少量电站每站一套完整运维班组，各管各的，手抄报表向集团汇报。而投资者、总部的集团管理者反而越来越不满意，因为信息反馈越来越不及时、准确性无法保证、问题越来越多、效率越来越低。刚刚田总也提到，每少发1度电就扣5毛钱，如果这样，一线运维人员再多的钱也不够扣。所以必须从工具、方法、流程和观念上进行彻底的改变。
第三，是光伏电站建设多样化带来的新挑战。在传统的大型地面，运维相对而言比较好办，因为比较集中；但随着光伏电站的场景多样化，比如山地、丘陵的电站巡检，相比大型地面电站就困难的多，现场道路很难走，主动巡检方式非常困难； 还有山地森林电站火灾的隐患，我们有的企业在电站附近聘请当地的农民工长期值守，就是为了防止火灾；再有渔塘、滩涂运维人员的触电安全问题；农光电站农作物地区，影响耕种、不便维护的问题；屋顶电站的运维也很困难，很多屋顶不是属于发电集团的，一个厂房的保安都能把运维人员拒之门外。这些新的场景带来的新挑战，也促使运维的模式必须要有新的改变。
智能光伏营维设计理念
基于上面的主要挑战，华为提出了智能光伏在营维领域的设计理念。这个设计理念，首先源头来自于客户、一线运维人员大量的调研反馈，其次借鉴了华为通信行业成熟的基站管理经验。大家看到，在深圳有几万个基站，在屋顶上、山上架着的就是基站天线，下面连着基站设备。这么多基站现场是没有人去值守的，因为一旦发生问题，第一时间就能够得到定位和修复，所有的维护工作都通过智能化网管系统完成。远程的故障诊断，出了问题后管理系统把故障的位置、原因及修复建议都报告得非常清楚，运维人员才上站检修。只有这样，才能应对大规模设备的管理和应用。基于这样的理念和经验，我们把25年电站作为一个产品来研究，不仅仅是一个逆变器、一个电池板，而是从产品到整个系统实现0-touch（零接触）的维护理念。
那么为什么要做到零接触？传统电站的运维方式，哪怕是一个小小的熔丝、一个风扇的故障，都必须运维人员进站到现场维修，随着人力成本的上升，每次进站的成本是相当可观的。比如在欧洲，不管需不需要维修更换设备，只要运维人员进站就至少100欧元，我想中国也面临着劳动力成本越来越高的趋势。因此只有在源头上简化系统组网，让电站更简单，就是我们推行的无熔丝、无外置风扇、无逆变器房，把所有的易损部件全部消除，在25年内没有易损部件的更换，这就是我们0-touch的产品基础；然后结合高精度的采集、可靠的数据传输、基于云计算、大数据挖掘和专家分析系统这一套智能管理系统，在生命周期内人与设备零接触，最大程度减少巡检和故障维修工作。从而真正实现25年整个系统的0-touch的运维理念：
集中管理、远端可视
数据可靠、网络零维护
故障精确告警，不盲目巡检，无故障不上站
让我们展开来讲，第一个改变是系统简单：首先是化繁为简，把配套、辅助设备能省则省，减少故障点；其次消除易损件，无熔丝、无外置风扇等易损件，ip65防沙防尘、免维护，这两点是0-touch的质量基础。刚才很多专家也分享到采用大型集中式逆变器方案灰尘、风扇、熔丝三大问题，只要有这些设备存在，现场的运维人员就无法减下来，主动巡检的工作量就无法减掉，所以我们必须从源头上解决这个问题。辅助的设备尽量简化或去除，只留下逆变器、组件、线缆和支架，在25年内正常情况下，人不需要到现场维护。
第二个改变是全数字化: 远程可视、可管、可控，这是0-touch的技术保障。人不到电站近端，如何了解电站现场情况？依靠高精度的数据采集、组串级的监测，对每个组串运行状态和发电情况进行高精度监测。我们访谈了山路等公司的现场的运维人员，他们对智能营维管理系统使用的最多的一个功能是什么？每天上班第一件事情，就是通过营维云中心的管理系统，对100mw电站成千上万个组串，看他们的离散度的柱状图，如果有哪些组串离散度超出预期阀值比如5%，就有的放矢的进行处理，这样有针对性的运维工作量大大降低，效率得到了大幅提高。
刚才说到精准的数据采集是基础，然后就是方阵内和方阵外的数据可靠传输，这就需要用到plc和无线功能。为什么我们在光伏要用无线？大家知道，无线在通信领域是很成熟的应用，尤其是最新的4g lte技术已大规模应用。现在的rs485、光纤在实际使用中，有大量不可靠问题，比如挖断光纤，因冻土、断裂拉扯等；一旦拉断，少则几天长则几个月，因为地下检修比较困难，很难短时间内恢复。 一线运维人员大量反馈现有光伏电站监控通信可靠性差，现场线缆检修非常困难，这是我们下定决心把无线引入到光伏的原因，通过plc和无线传输使监控数据的传输通道更可靠安全。最后，所有的数据会上传到智能营维云中心，进行分析和管理。下午我们也会实地去参观智能营维云中心，感受大数据挖掘和分析带给客户的价值。这个数据资产可以长久保留至少25年，刚开始1、2年数据价值还未真正体现出来，但通过3-5年后，这个数据会成为一个宝贵的资产，对电站的运营起着非常关键的参考指导作用，这就是我们现在所说的大数据分析带来的价值。光伏运维数据今后将成为业主的核心资产，只有建设了面向未来的智能光伏电站，电站每时每刻产生的光伏数据才会变成我们的一个宝贵隐性资产，而这个隐性资产在未来电站的25年生命周期内，将给我们带来无限大的价值。
这是我们智能光伏米乐app官方的解决方案在营维领域的三大价值和三个转变，如下图：
运维团队是最大财富，运维过程更是一种“经营”，而不是看守者的角色。
有如4s店对于汽车、医院对于人类，光伏电站运营维护工作以及相应的管理系统是光伏电站可靠工作的保障，但绝不仅于此。在座各位绝不仅仅只是光伏电站运维者，而是：
光伏系统的守护者：首先确保光伏系统的25年稳定可靠安全的运行；
光伏投资的保障者：保障电站在生命周期内始终运行在最佳状态，使电站发更多的电，保障电站的投资收益；
清洁电力的生产者：源源不断生产出清洁的绿色电力，成为企业的稳定的现金流，成为企业核心价值的创造者；
光伏电站的经营者：持续改进和优化，为企业经营提供高质量的决策数据，运维成果反馈给产业上游持续改进，从而进一步提升电站乃至企业的经营结果，最终促进产业的健康发展；
华为智能光伏给营维带来的价值
总的来说，有三大价值：
第一：安全可靠、简化维护；
提高系统及设备可靠性、降低设备更换工作量、降低电站运维人员劳动强度，特别是沙尘问题。下图这个电站是实际现场看到的，夏天为了散热，逆变器房门打开，逆变器门也打开，但是每个逆变器下面还要放一个灭火器，有这样一个定时炸弹，我相信运维人员没法真正安心、放心工作。还有就是60%维护的工作量是在频繁更换熔丝、风扇、防尘网、清扫，而且这个事情要做25年。
通过我们智能光伏的0-touch理念，所有上面的问题和维护工作量都不需要了，无需进行常规维护和巡检；只有营维中心自动故障提示，才有目的的上站进行维护，现场工作量大大减少。
其次就是备品备件、管理简单：华为一开始也是既做集中式，也做组串式；在集中式设计备件策略时候，整个系统包含多种设备，备件种类多，我们统计了一下，备件要超过50多种。而且很多器件5年、10年厂家可能会停产，那么10年后如何给客户维修？有些部件厂家几年后倒闭了，要管25年不同厂家的部件，怎么管理？采用组串式方案后，逆变器可以整机备份单一好管理，而且组件支持混用，只需保持同一接口。厂家之间可替换性很强，你可以用华为的，也可以用sma的组串式，无需担心多年后买不到备件，即使出了故障，一线运维人员能直接快速替换操作。这样备件问题就轻松解决了，前面提到的大机必须原厂服务和原厂配件问题也不存在了。
电网友好性问题很受关注：大规模并网后，怎么做到电网安全性？华为公司为此下了大量功夫。首先我们有专业化的技术团队，德国纽伦堡是我们的逆变器架构与设计中心，瑞典斯德哥尔摩是算法与拓扑研究中心，这2个研发中心集结了业界一流的首席科学家，专门研究逆变器的并网算法；第二，我们在现场各种恶劣电网条件下进行了大量测试（左下角的图），大家可以看到，华为顺利通过了国标gb/t 19964-2012现场低\零电压穿越、电网频率扰动和电能质量测试，是全球首个通过现场低电压及零电压测试的厂家。
同时华为在设计产品之初，也考虑到未来电网标准越来越严苛，提前做了冗余设计以适应未来不断提升的标准。目前中国标准要求电压降为0的时候逆变器做到150毫秒不脱网，华为则提前具备了200毫秒不脱网的能力。针对未来的标准演进，我们的芯片和操作系统还支持进一步的软件升级与优化。软件可扩展、可自适应，未来即使电网有某些新的标准发生变化，我们也能通过软件的升级、在线调整。在电网友好性上，我们有权威认证机构在现场大规模检验的报告，满足国内外所有电能质量和电网穿越相关标准要求，而且在中利、黄河、山路、绿巨人等并网项目中，得到了大规模实际验证，我们的电网友好性是稳定和坚强的。并且已经为未来做好了充分准备。
系统更加安全：防火、防触电、防网络攻击。
安全问题现在还没有引起足够的重视，电站场景多样化后，比如屋顶、山地，传统集中式方案，有直流汇流箱、熔丝、还有接头接触不良导致的拉弧问题，从设计方案本身埋下隐患，而组串式无直流汇流箱、无熔丝、减少直流侧走线，从源头上把火灾隐患消除。在渔光互补项目中，人的触电安全问题风险很大。集中式100多组串正负极并联，架在一个大的水塘上面，水是带电导体，任意组串漏电均可能导致触电，而且电流最高可达几千安培,一旦防护不当发生一次事故，对整个光伏发展的信心都是一个非常大的打击，所以安全绝对是重中之重。组串式逆变器原理很简单，减少串并联数量，最多2个组串并在一起接入逆变器，同时逆变器有完善的检测和保护功能，包括漏电流检测、对地绝缘监测等，各种保护功能保障安全。
防网络攻击：互联网给我们带来便利的同时，也要充分考虑到网络安全问题。华为公司在通信领域网络安全方面有绝对优势，在数据存储、数据传输、云端的安全，有大量的米乐app官方的解决方案和经验，已被政府、银行等广泛使用，网络安全已被充分检验。
第二： 远程运维、经验共享
下面这个图，就是我们今天下午要看的营维云中心。
营维云中心的价值，就是集中配置专家资源、扩展管理范围和视野，使专家经验得以固化。
用一个好平台、好环境留住运维专家资源，固化、复用专家成熟经验，形成团队整体优势。通过这个平台，可以有更多单位的运维、经营专家分享 他们的经验，帮助电站健康运营。
另外，我们运维的管理模式也发生了一个彻底的颠覆，如下图：
总部能够全局掌握各个电站的运行情况和收益对比，为考核及管理改进奠定基础。分布在各地的电站可通过无人机实施大范围的巡检，一线人员通过定制化的运维智能终端，实现与总部专家运维团队的视频、语音、位置与故障信息的实时互动，实现前后方远程协同运维，降低一线运维人员的技能要求，最大化的复用总部专家资源，实现人员的最优化配置，提高系统的维护效率。
第三．量化管理、决策支撑
精确的报告和大数据运维分析，提供完整高质量的运维报告，使运维部门意见成为企业经营决策的重要依据。现在的企业经营都要通过量化管理，管理大师彼得·德鲁克曾说过：“没有度量，就没有管理”， 比如如何评估运维团队的绩效？基于这样的智能管理系统，运维中所有的操作，如故障的处理、关闭率、电子票的关闭率等都可以通过电子表格统计出来；每个维护班组、效率和绩效一目了然。这样通过赛马文化，促进我们落后运维团队持续去改进，同时使先进团队的经验也能得到分享。
如果对运营的实际情况没有清楚掌握的话，是无法进行正确决策的。华为智能管理系统有一个设计的报表系统，首先高精度的全面的数据采集、实时上报，形成稳健的数据基础，然后大数据、多维度的分析，比如离散率分析、5点4段pr分析，最后将分析结果精确的以报表形式呈现给管理者，报表可以自定义格式适应不同的企业需求，通过真实可信、总览全局的数据，使运维团队的意见得到最高决策层重视，我相信董事会、董事长以后会更多参考运维部门的意见，运维人员的地位也将得到大幅提升。
还有就是电站设计方案：现在运维团队的意见没有得到设计团队、上游厂家的重视，实际上也是因为缺乏一个系统的总结。现在智能营维管理系统能提供供应商设备质量在线检测和评估，闭环优化到前段的设计、采购、工程实施环节，形成良性循环。这样，今后选择组串式还是集中式，选择哪个厂家的组件、逆变器，不是主观臆想的去评判，而是可以直接通过系统一目了然的看到发电量、衰减率、故障率的对比，通过真实可靠的数据来决定最后方案的选择。
最后，我们总结一下，智能光伏给营维带来的三大转变和角色的转身：