数字化运营在光伏发电行业的实践探究

2023-04-18张宏候

现代工业经济和信息化 2023年11期

张宏候

（浙江芯能光伏科技股份有限公司，浙江海宁 314400）

0 引言

通过对数字化运营在光伏发电行业中的实践探究，有望深入了解数字化技术如何为光伏发电行业带来新的发展机遇。同时，也将认识到在实现数字化转型过程中需要解决的问题和挑战。本研究的结论有望为光伏发电行业的从业者、决策者以及相关利益相关者提供有价值的参考，推动行业在数字化时代取得更加可持续、高效的发展。

1 数字化技术与光伏发电

数字化技术的快速发展为光伏发电行业带来了新的机遇和挑战。数字化技术包括智能传感器、大数据分析、人工智能等，通过将物理世界数字化、连接和智能化，为光伏发电提供了更高效、智能的运营和管理手段。智能传感器在光伏发电中的应用实现了设备状态的实时监测和数据的高精度采集。通过监测光伏板温度、电压、电流等参数，智能传感器可以预警设备故障、提高设备效率，从而实现更可靠地运行。光伏电站产生的海量数据可以通过大数据分析技术挖掘出有价值的信息。通过分析历史发电数据、天气情况等因素，大数据分析可以实现发电量预测、设备故障预警等，为运营和决策提供数据支持。人工智能技术通过模拟人类智能行为，实现了设备故障的预测、维护管理的优化等功能。利用机器学习算法，人工智能能够识别设备异常模式，提前预防故障，减少停产时间和维护成本。

数字化技术支持光伏电站的远程监控和控制。运营人员可以通过移动设备实时监测电站状态，进行远程控制，优化发电量等。这提高了运维效率和设备管理的灵活性。数字化技术支持能源的精细管理和优化利用。实时能源监测、能源消耗优化、多能源协同管理等手段，可以降低能源成本，提高能源利用效率，推动可持续发展。数字化技术与光伏发电的结合，不仅提升了发电效率和运维管理水平，还为清洁能源的应用和可持续发展提供了有力支持。然而，数字化技术的应用也面临着数据隐私、网络安全等问题，需要在推进数字化运营的过程中加强监管和防范。

2 数字化运营在光伏发电的实际应用

2.1 智能传感器的应用

智能传感器可以连续监测光伏板的温度、电压、电流等运行参数。通过实时数据的收集和传输，运营人员能够迅速了解设备的状态，包括是否存在过热、漏电等问题。这有助于及时发现潜在的设备故障，减少停产时间。智能传感器还能够检测设备运行中的异常情况，并通过系统发出预警信号。一旦发现光伏板性能下降、电流不稳定等异常，传感器会自动触发警报，提醒运营人员及时处理，从而避免故障进一步扩大。智能传感器不仅能够实时监测设备参数，还能够采集大量的数据[1]。这些数据在被传送到中央控制系统后，可以被用于分析和优化。通过对历史数据的分析，可以揭示光伏板的长期性能趋势，为制定发电计划和维护策略提供依据。

智能传感器的应用使得设备状态的监测变得更加精确和及时。这有助于在故障出现之前进行预测和干预，从而减少停产时间，提高发电效率，降低维护成本。传感器所采集的数据可以通过可视化界面展示给运营人员，使他们能够直观地了解光伏电站的运行状态。同时，这些数据也可以通过远程监控系统进行实时查看，使运营人员能够随时随地监测设备运行情况，做出及时决策。智能传感器在光伏发电领域的应用不仅提高了运维效率和设备监测的准确性，还为运营人员提供了更多的数据和信息，帮助他们更好地管理和维护光伏电站，实现清洁能源的稳定供应。在下一部分，将继续探讨数字化运营在光伏发电行业中的其他实际应用。

2.2 大数据分析的作用

大数据分析技术能够整合历史发电数据、天气预报等信息，利用复杂的算法模型进行分析和预测。这使得运营商可以准确地预测未来的发电量，从而制定更合理的发电计划，调整发电策略以适应不同的天气变化，最大限度地提高发电效率。大数据分析技术有助于监测设备的运行状态和性能。当设备出现异常时，系统可以通过分析历史数据来识别潜在的故障模式，并发出预警。这使得维护人员能够在故障发生之前采取预防性措施，减少停产时间和损失。

通过大数据分析，运营商可以更好地了解光伏电站的能源利用情况。这可以帮助光伏电站优化能源分配、调整电池储存系统的充放电策略，以最大程度地降低能源浪费，提高能源利用效率。大数据分析技术为决策者提供了更多的数据支持，使光伏电站能够更加客观地制定运营和管理策略。通过深入分析数据，他们可以更好地了解电站的运行情况，预测未来的趋势，从而做出更明智的决策[2]。大数据分析技术支持持续改进和创新。通过监控和分析数据，运营商可以发现潜在的改进机会，优化运营流程，提高系统性能，推动技术和业务的创新。大数据分析在光伏发电领域的应用具有广泛的价值。它不仅提供了更深入的洞察力，还帮助运营商更好地管理光伏电站，提高发电效率，降低成本，为清洁能源的可持续发展做出了重要贡献。

2.3 人工智能技术的应用

人工智能（AI）技术在光伏发电行业中的应用，尤其是在设备故障预测、维护管理和发电效率提升方面，展现出了巨大的潜力。人工智能技术通过模拟人类智能行为和思维过程，实现了对海量数据的分析、学习和决策，为光伏发电的运营和管理提供了全新的方法。人工智能技术可以通过分析历史数据，识别设备故障的模式和特征，从而预测可能的故障发生。运用机器学习算法，人工智能可以识别出与设备故障相关的异常模式，为维护人员提供及早采取行动的线索，从而避免严重故障的发生，降低停产风险。人工智能技术能够制定更精确的维护计划。

通过分析设备的使用情况、性能数据以及环境因素，人工智能可以为运维人员制定定制化的维护计划，减少不必要的维护成本，提高维护效率。人工智能可以根据实时数据分析发电系统的运行情况，并根据天气、光照等因素做出及时的调整。这有助于优化光伏发电系统的工作状态，使其始终处于最佳发电状态，提高发电效率，实现更多清洁能源的产生。人工智能技术能够将大规模的数据分析和运算与实际的运行情况相结合，实现光伏电站的智能控制。例如，通过预测天气、电力需求等信息，人工智能可以优化电力输出策略，使电站更好地适应电网变化。人工智能技术还有助于推动能源管理模式的创新。通过将能源消耗和产生的数据与市场价格、需求等因素相结合，人工智能可以制定更智能、灵活的能源购买和销售策略，优化能源利用，降低成本。人工智能技术在光伏发电领域的应用为光伏电站的运维、维护和发电效率提升带来了革命性的改变。通过智能化的数据分析和决策，人工智能为清洁能源的稳定供应和可持续发展提供了重要支持[3]。

2.4 远程监控与控制

远程监控技术使运营人员能够随时随地监测光伏电站的运行状态。通过监控界面，运营人员可以查看电站的发电效率、发电量、设备状态等重要参数，实时了解电站的整体运行情况。远程监控系统能够自动检测设备的异常情况，并在异常发生时发出警报。这使得运营人员能够迅速发现设备故障、漏电等问题，及时采取措施，避免问题扩大，减少停产时间。远程监控系统不仅可以监测电站的状态，还可以实现远程控制。

运营人员可以通过系统远程调整设备的运行参数，控制发电量，甚至进行开关操作。这使得运营人员能够在不现场的情况下实现对电站的精细化管理。远程监控与控制技术减少了运营人员需要实际到现场进行监测和操作的次数，从而节约了人力成本。即使在不同地点，运营人员也能够实时监控和管理多个光伏电站，提高了运维效率。远程监控与控制技术使运营人员能够迅速作出反应，根据实时数据做出决策。在天气变化等因素影响下，运营人员可以调整电站的运行策略，以确保电站始终处于最佳状态。远程监控系统通常采用安全加密技术，确保数据传输的安全性。这在保护敏感数据、防止未经授权的访问方面发挥了重要作用，提高了光伏电站的安全性和可靠性。远程监控与控制技术是数字化运营在光伏发电行业中的重要组成部分，它不仅提高了运维效率，还增加了电站的灵活性和适应性，为清洁能源的可持续发展提供了有力的支持。

2.5 能源管理与优化

数字化运营技术使运营人员能够实时监测光伏电站的能源产生和消耗情况。通过能源监测系统，运营人员可以实时了解电站的发电量、能源消耗情况等重要参数，从而更好地管理能源供应[4]。数字化运营技术可以帮助识别能源消耗的高峰期和低谷期，从而制定更合理的能源消耗计划。通过合理分配能源使用时间，优化电力消耗策略，电站可以降低能源消耗成本，减少浪费。通过数字化运营技术，运营人员可以实时监测电力负荷情况。根据电力负荷的变化，可以灵活调整电力输出策略，使电站的发电量和电力需求保持平衡，降低过载风险。

光伏发电站可能与其他能源来源（如风能、储能系统等）协同运作。数字化运营技术可以整合不同能源来源的数据，实现多种能源的协同管理，优化能源利用，提高能源供应的可靠性。数字化运营技术可以基于市场价格、电力需求等因素，制定更智能、灵活的能源购买和销售策略。通过分析数据，运营人员可以在电力市场价格低的时候购买能源，在价格高的时候出售，降低成本，增加收入。通过数字化运营技术，电站可以更好地管理和优化能源，减少资源浪费，实现能源的可持续发展。这对于保护环境、推动清洁能源的应用具有重要意义。能源管理与优化是数字化运营在光伏发电行业中的重要应用领域，它通过数字化技术的支持，实现了对能源的精细化管理和最优化利用。这有助于降低成本，提高能源利用效率，推动光伏发电的可持续发展。

3 数字化运营对光伏发电行业的影响

数字化运营在光伏发电行业中的广泛应用，产生了深远的影响，从发电效率到运维管理，都为行业带来了积极的变革和发展。数字化运营技术通过实时监测设备状态、大数据分析预测发电量等手段，有效提高了发电系统的效率。运营商可以更准确地预测发电量，优化发电计划，减少能源损失，从而实现光伏电站的最大化发电效率。智能传感器、人工智能等技术的应用，使设备故障能够提前预测并采取预防措施[5]。这有助于减少维护成本，避免因设备故障而导致的停产损失，提高设备的可靠性和稳定性。数字化运营技术使得运维管理更加智能化和精细化。运营人员可以通过远程监控、数据分析等手段，实时掌握电站状态，进行实时调整和管理。这提高了运维的效率和准确性，减少了人为操作带来的风险。

数字化运营技术的应用有助于提高光伏发电的可靠性和稳定性，从而增加清洁能源的产量。随着可再生能源在能源供应中的比重逐渐增加，光伏发电行业的发展将在更大程度上推动清洁能源的可持续发展。数字化运营技术的不断应用，将催生出更多的创新和新技术。这有助于光伏发电行业不断寻求更高效、更智能的发电方式，推动技术进步和行业升级。数字化运营技术使得决策更加基于数据，更加客观和准确。运营商可以通过深入分析数据，做出更明智的决策，从而提高电站的运行效率和整体管理水平。数字化运营在光伏发电行业中的应用对整个行业产生了深远的影响。它不仅提升了发电效率和运维管理水平，还推动了清洁能源的发展和行业的创新。随着数字化技术的不断发展，光伏发电行业将在数字化运营的引领下迎来更加光明的未来。