Con la expansión continua de la escala de la planta de energía fotovoltaica y la rápida iteración tecnológica, la operación manual tradicional y el modo de mantenimiento se ha vuelto difícil cumplir con los requisitos de la operación eficiente, segura y de bajo costo de las centrales eléctricas. La operación y el mantenimiento inteligentes, aprovechando tecnologías avanzadas como Internet de las cosas, big data e inteligencia artificial, ha logrado precisión, automatización e inteligencia en la operación y mantenimiento de plantas de energía fotovoltaica, convirtiéndose en un medio clave para mejorar la eficiencia de la generación de energía y los beneficios económicos de las plantas de energía.
1. Monitoreo de escenario completo: comprensión en tiempo real del estado de operación de la estación de energía
El sistema inteligente de operación y mantenimiento logra un monitoreo integral de los componentes fotovoltaicos (PV), inversores, cajas de combinadores, transformadores y otros equipos al desplegar una gran cantidad de sensores en varios enlaces de la central eléctrica. Los sensores de temperatura y los sensores de luz instalados en la superficie de los paneles fotovoltaicos pueden recopilar datos en tiempo real sobre la temperatura de funcionamiento y la intensidad de la luz de los componentes; Los sensores de corriente y voltaje dentro del inversor pueden monitorear con precisión los parámetros operativos del equipo; y las estaciones meteorológicas recopilan datos ambientales como la velocidad del viento, la dirección del viento y la precipitación. Estos datos se transmiten en tiempo real a la plataforma de gestión de la nube a través de una red de comunicación inalámbrica, formando un modelo "gemelo digital" de la estación de energía.
El personal de operación y mantenimiento puede ver varios datos de la estación de energía en cualquier momento a través de computadoras o terminales móviles, como la generación de energía de cada panel fotovoltaico, cambios de temperatura del equipo e información de alarma de falla. Cuando un módulo fotovoltaico experimenta un aumento anormal de temperatura, el sistema emitirá automáticamente una advertencia temprana y marcará la ubicación específica en el modelo gemelo digital. El personal de operación y mantenimiento puede localizar rápidamente el punto de falla y llevar a cabo el mantenimiento de manera oportuna. Después de adoptar este sistema de monitoreo de escenario completo, una gran estación de energía fotovoltaica en tierra ha mejorado significativamente su eficiencia de manejo de fallas, con el tiempo promedio para detectar fallas que se reducen de 24 horas a menos de 1 hora.
2. Diagnóstico y predicción inteligentes: evitación temprana de riesgos potenciales
Según los big data y los algoritmos de inteligencia artificial, los sistemas inteligentes de operación y mantenimiento pueden realizar un análisis en profundidad de los datos de operación de la central eléctrica, lograr un diagnóstico inteligente y la predicción de fallas. El sistema establece un modelo de predicción de fallas al aprender datos históricos de fallas y reglas de operación del equipo, que pueden predecir de antemano los tipos y tiempos de fallas que pueden ocurrir en dispositivos como módulos fotovoltaicos e inversores. Por ejemplo, al analizar los datos de generación de energía y las tendencias de temperatura de los paneles fotovoltaicos, el sistema puede predecir posibles problemas como grietas ocultas y atenuación en componentes con una tasa de precisión de más del 85%.
En una estación de energía fotovoltaica en Gansu, un sistema de predicción inteligente predijo con éxito que un lote de inversores que se han estado ejecutando durante 5 años puede tener problemas de envejecimiento del condensador. El personal de operación y mantenimiento los reemplazó por adelantado para evitar pérdidas de generación de energía causadas por fallas repentinas de los inversores. Según las estadísticas, después de adoptar la tecnología de diagnóstico y predicción inteligente, el tiempo de inactividad no planificado de la central eléctrica se ha reducido en un 30%, y la generación de energía anual ha aumentado en aproximadamente un 2%.
3. Tareas automatizadas: Reducción de los costos de mano de obra y los riesgos de seguridad
La operación y el mantenimiento inteligentes han introducido equipos automatizados, como inspecciones de drones y limpieza de robots, reduciendo en gran medida la intervención manual. Los drones equipados con cámaras de alta definición y imágenes térmicas infrarrojas pueden realizar inspecciones integrales de plantas de energía fotovoltaica, con un área de inspección de hasta 100000 metros cuadrados por hora, que es más de 10 veces más eficiente que las inspecciones manuales. La termografía infrarroja puede identificar rápidamente módulos fotovoltaicos con temperatura anormal, proporcionando una base precisa para la resolución de problemas.
La limpieza del robot resuelve el problema de la dificultad y el alto costo en la limpieza de paneles fotovoltaicos. El robot de limpieza se mueve en la superficie del panel fotovoltaico a través de pistas o tazas de succión, equipadas con un cepillo giratorio y un dispositivo de pulverización de agua de alta presión, que puede eliminar eficientemente el polvo y la suciedad de la superficie. En áreas con tormentas de arena frecuentes, los robots pueden planificar automáticamente las rutas y frecuencias de limpieza en función del nivel de contaminación de los paneles fotovoltaicos, asegurando que los paneles siempre mantengan una alta transmitancia. Después de usar robots de limpieza en una estación de energía fotovoltaica desértica, el costo de limpieza anual se puede ahorrar en 500000 yuanes, y la eficiencia de generación de energía del panel fotovoltaico puede mejorarse en aproximadamente un 5%.