项目追踪

北京唯绿建筑节能科技有限公司光电建筑太阳能发电监测装置产业化

2015年06月17日 14:59 来源:

一、项目概述

        本项目是基于两项专利技术“多通道数据采集集中器”和“多组串口数据集中器”,研发光电建筑太阳能发电监控装置,实现光伏发电系统高效发电。

        大型光伏建筑一体化EPC项目具有光伏方阵规模大,分布面积复杂,控制装置及并网逆变器数量多等特点,单靠传统人工巡检的方式进行故障排查,效率极其低下。利用发电监控装置,可以对方阵的发电量、电性能参数及设备的运行状态进行实时监测及远程传输,及时发现最细小故障并发出警告信号,使检修人员第一时间排除故障,对确保发电系统的安全可靠运行起着极其重要的作用。

二、项目主要内容

        光电建筑太阳能发电监控装置是与建筑一体化结合的太阳能光伏发电系统的核心环节之一,能够实时监测系统的瞬时发电量、累计发电量、太阳辐射强度、环境温度等运行参数,排查故障。同时该装置能够将光伏发电系统的历史运行记录进行存储和数据分析,从而规范运行维护,提高系统运行效率。监控装置可通过网络进行数据远传,实现远程监测,并通过集中的监测平台,进行数据比对,从而总结出进一步的设计、工程、管理提高措施,推动与建筑结合的太阳能光伏发电系统的规模化应用。

 


  

光电建筑太阳能发电监控装置示意图

 

        唯绿光伏发电监控装置(PVCS)分为硬件系统和软件系统两大部分,其硬件部分主要包括逆变器、唯绿综合传感采集集中器、外界环境参数传感器、大屏幕显示器、上位机以及网络传输设施。各光伏逆变器采用RS485通信线缆与唯绿综合传感采集集中器连接,实现逆变器运行状态和运行参数向上传输,以及控制命令的下传。外界环境参数传感器通过4~20 mA线缆与唯绿综合传感采集集中器相连, 由采集集中器完成AD转换。采集集中器采用RS232通信线缆与上位机相连接。最终,上位机通过采集集中器可实时接收外界各种环境参数以及逆变器运行状况,另外通过采集集中器还可向逆变器下传各种控制命令。

        软件部分主要包括运行于唯绿综合传感采集集中器的嵌入式软件及运行于上位机的系统软件及应用软件。嵌入式软件主要功能是完成数据采集、AD转换以及多路RS485通信数据的集中功能及中继功能。应用软件主要功能是完成逆变器运行状态参数和环境参数的数据存储、实时显示、统计以及对系统的设置和控制。

三、项目创新点

        1.全面监测太阳能系统的运行状态

        光电建筑太阳能发电监控装置对太阳能系统的监测包括室外环境、电池板温度、逆变器运行参数和并网后的电能质量,进行故障报警和提示,指导运行维护人员运行管理。

        2. 横向比较和综合分析

        光电建筑太阳能发电监控装置横向比较逆变器和并网柜电能表的数据,包括三相电压、电流和功率因数、无故障运行小时等数据,准确核准发电量和发电效率。综合分析室外环境风力、温度、湿度、电池板温度等因子对发电效率的影响。

        3. 远程监控

         光电建筑太阳能发电监控装置实现了远程监控,软件系统通过数据上报的方式,通过网络上传到唯绿公司研发中心的监测平台,可实现多项目的横向分析。

        4. 软件平台

        光电建筑太阳能发电监控装置软件平台iEES-BIPV与大型公建监测计量数据库结构一致,数据处理流程类同,预留了通讯接口和扩容空间,可直接采用iEES-BIPV扩展模块进行建筑常规用电和照明、动力、空调等分项用电监测计量,减少建筑中监控系统的软件和服务器设备投资,便于管理。

四、项目的推广和效益

        本项目研发生产的光电建筑太阳能发电监测装置成熟度高,产业化前景好。目前,本装置已应用到了北京、天津、内蒙古、珠海等地的EPC项目中,企业协调各地业主开通网络端口,将数据统一上传到企业内部数据监测中心,实时监测太阳能发电效益,及时发现故障并报警,延长无故障运行时间。

        从2012年1月1日至2013年3月31日,项目实施过程中,带动企业实现总计超过5610万元的营业收入,其中光伏监测装置直接销售收入达到2064万元,形成利润496万元,上缴税收373万元。直接生产成本为1405万,毛利率达到32%,财务风险极低。另外,本项目带动实现的10MW与建筑结合的太阳能光伏发电系统,25年可累计发电3 亿度,其环境减排效益相当于种植12 万棵成年大树。

        另外,企业将继续加大技术研发和成果产业化工作,随着国内光伏并网环境的成熟,除光伏监控装置销售、光伏EPC项目总承包模式外,采用EMC合同能源管理方式投资运营电站,成为太阳能光伏建筑行业的龙头企业。