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新能源光伏电站安全管理技术研析

作者

刘建芳 司永吉

中国能源建设集团安徽电力建设第二工程有限公司 安徽省合肥市 230601

1 新能源光伏电站安全管理技术的优势

1.1 增强设备安全性

光伏电站中的设备,如逆变器、变压器等,在长期运行过程中面临着电气故障、过热等安全风险。安全管理技术通过安装各类监测装置,对设备的温度、电压、电流等关键参数进行实时监控。当参数超出正常范围时,系统会立即启动保护机制,如自动切断电路,防止设备进一步损坏,避免引发火灾、爆炸等严重安全事故。此外,安全管理技术还能对设备进行定期的健康评估,根据评估结果制定科学的维护计划,延长设备的使用寿命,降低设备更换成本。

1.2 保障人员安全

在光伏电站的日常运维过程中,工作人员需要面对高空作业、电气操作等危险环境。安全管理技术可以为工作人员提供全方位的安全保障。例如,通过安装视频监控系统,能够实时监控工作人员的作业情况,及时发现并纠正不安全的操作行为。同时,利用智能穿戴设备,如安全帽、工作服等,可以实时监测工作人员的生命体征和位置信息。一旦工作人员发生意外,系统能够迅速定位并发出救援信号,确保在最短时间内实施救援,最大程度地保障工作人员的生命安全。

1.3 降低运维成本

传统的光伏电站运维方式往往依赖人工巡检,不仅效率低下,而且难以做到全面、及时的故障排查。安全管理技术实现了运维工作的智能化和自动化。通过远程监控系统,运维人员可以在控制中心实时掌握电站的运行状况,减少现场巡检的次数和时间。同时,基于大数据分析和人工智能算法,系统能够提前预测设备的故障风险,实现预防性维护,避免设备故障的突然发生,降低维修成本和停机损失。此外,智能化的运维管理还能够优化资源配置,提高运维效率,从而降低整个电站的运维成本。

1.4 提高能源利用效率

新能源光伏电站的主要目标在于高效地将太阳能转换为电能。通过实施安全管理技术,实现对光伏组件的实时监控与优化控制,确保组件持续处于最佳工作状态。例如,在检测到部分组件由于遮挡、老化等因素导致发电效率降低时,系统能够自动调整逆变器的工作参数,以实现电站输出功率的最优化。此外,安全管理技术亦能对电站的整体布局及朝向进行深入分析与优化,以最大化太阳能资源的利用,提升光电转换效率,进而增强光伏电站的能源利用效率,为电网提供更为稳定和高效的电力供应。

2 新能源光伏电站安全管理技术存在的问题

2.1 技术标准不完善

当前新能源光伏电站在安全管理技术方面,面临着技术标准不完善的困境。一方面,现有的标准对于光伏电站的一些新兴设备和技术应用缺乏涵盖。例如,随着光伏储能技术的快速发展,很多新型储能设备被应用到电站中,但现有的安全管理技术标准并没有针对这些新型储能设备的详细安全规范,导致在实际运行中,对于这些设备的安全管理缺乏明确的指导,存在较大的安全隐患。另一方面,不同地区的光伏电站安全管理技术标准存在差异。一些经济发达地区可能制定了相对严格和详细的标准,而一些欠发达地区的标准则相对宽松。这种地区差异使得光伏电站在跨区域建设和运营时,难以统一安全管理标准,增加了管理的难度和复杂性,也不利于整个行业的规范化发展。

2.2 监测系统存在漏洞

新能源光伏电站的监测系统是保障安全运行的重要手段,但目前的监测系统存在一些漏洞。首先,监测系统的精度有待提高。部分监测设备对于一些微小故障和潜在安全隐患的识别能力不足,导致一些问题在初期无法被及时发现,等到问题扩大化后才被察觉,这不仅增加了维修成本,还可能对电站的安全运行造成严重影响。其次,监测系统的覆盖范围不够全面。有些光伏电站只对主要设备进行监测,而忽略了一些辅助设备和线路的监测。然而,这些辅助设备和线路一旦出现问题,同样可能引发安全事故。例如,一些不起眼的电缆接头松动,如果没有被监测到,可能会导致局部过热,甚至引发火灾。

2.3 人员技术水平参差不齐

在新能源光伏电站的安全管理中,人员的技术水平起着关键作用。但目前,电站工作人员的技术水平参差不齐。一方面,一些老员工虽然有丰富的工作经验,但对于新技术、新设备的接受和掌握能力相对较弱。例如,随着智能化管理系统在光伏电站的应用,一些老员工可能无法熟练操作这些系统,导致系统的优势无法充分发挥。另一方面,新入职的员工虽然对新技术有一定的了解,但缺乏实际工作经验。在面对复杂的安全问题时,他们可能无法及时做出正确的判断和处理。而且,由于人员流动频繁,新员工的培训工作往往不够系统和深入,这也影响了整个团队的安全管理水平。

2.4 应急管理体系不健全

新能源光伏电站的应急管理体系对于应对突发安全事件至关重要,但目前很多电站的应急管理体系并不健全。一是应急预案缺乏针对性。部分电站的应急预案是照搬其他电站的模板,没有结合自身的实际情况进行制定。例如,不同地区的光伏电站面临的自然灾害风险不同,但很多应急预案并没有考虑到这些差异,导致在实际应急处理中无法发挥应有的作用。二是应急演练不够充分。虽然一些电站会定期组织应急演练,但演练的形式化现象较为严重。演练内容往往过于简单,缺乏实战性,无法真正检验和提高员工的应急处理能力。而且,演练后的总结和改进工作也做得不够到位,导致同样的问题在后续的演练中仍然可能出现。

3 新能源光伏电站安全管理技术的优化措施

3.1 完善技术标准

针对当前新能源光伏电站安全管理技术标准存在的明显不完善问题,相关政府部门应当积极行动起来,联合行业协会、专业科研机构以及广大企业等多方力量,形成合力,共同推进和深化技术标准的完善工作。首要任务是紧密跟随新能源行业的快速发展趋势,及时将市场上涌现的新兴设备和技术创新成果纳入到标准制定的视野和范畴之内。举例来说,针对近年来备受关注的光伏储能技术及其配套的新型储能设备,必须深入开展技术特性和潜在安全风险的系统性研究,在此基础上制定出详尽且全面的安全技术规范。这些规范应当明确涵盖设备的安装流程、使用规范、日常维护保养等各个环节的具体安全要求,为光伏电站的实际运行提供清晰、可操作的指导性文件,从而有效预防和消除各类安全隐患。其次,要着力加强不同地区之间在新能源光伏电站安全管理技术标准上的统一协调工作。具体操作上,可以由国家层面的相关部门发挥主导作用,制定出一套全国范围内适用的基础性标准框架。各地方政府则在这一框架指导下,结合本地区的自然环境、经济发展水平等实际情况,对标准进行必要的细化和补充,但必须确保不低于国家统一标准的基本要求。这样的做法既能够确保全国范围内光伏电站安全管理的基本规范性和一致性,又能充分考虑到各地的特殊性和差异性,有效降低跨区域建设和运营过程中面临的管理难度和复杂性,从而有力推动新能源光伏电站行业的健康、规范和可持续发展。

3.2 改进监测系统

为了有效弥补当前新能源光伏电站监测系统中存在的诸多漏洞和不足,必须从两个关键方面着手进行改进:一是显著提升监测系统的精度水平,二是大幅拓展监测系统的覆盖范围。在提升监测精度方面,需要大幅度增加对监测设备研发的资金和技术投入,积极采用当前最先进的传感器技术以及高效精准的数据处理算法,从而显著提升监测设备对于微小故障和潜在安全隐患的敏锐识别与精准判断能力。例如,可以引入高精度的红外热成像传感器,这种传感器能够以极高的精确度检测光伏组件和各类设备的温度变化情况,及时发现并预警那些微小的温度异常,从而在故障隐患尚未扩大之前就将其有效识别和排除。与此同时,为了扩大监测系统的覆盖范围,不仅要对电站的核心设备和关键部件进行全方位监测,还必须将那些容易被忽视的辅助设备和线路也纳入到监测体系中来。通过构建一个全面、立体的监测网络,实现对电站内所有设备和线路的实时、动态监控,确保无论任何部位出现任何问题,都能在最短的时间内被及时发现并处理。具体实施时,可以通过在电站各关键部位安装分布式监测节点,特别是对那些容易出现问题的电缆接头、开关等部位进行重点监测,从而有效预防和减少安全事故的发生,确保光伏电站的安全、稳定运行。

3.3 提升人员技术水平

鉴于电站工作人员技术水平参差不齐的现状,应采取针对性的措施提升人员的整体技术水平。对于老员工,开展新技术、新设备的专项培训课程,采用理论讲解与实际操作相结合的方式,帮助他们熟悉和掌握智能化管理系统等新技术的操作方法。例如,组织专门的软件操作培训,让老员工能够熟练运用智能监测系统进行设备状态查询和故障诊断。对于新入职员工,要建立系统、全面的培训体系,注重理论知识与实际工作经验的结合。可以采用导师带徒的方式,让新员工在实际工作中跟随经验丰富的老员工学习,快速积累实践经验。同时,定期组织案例分析和模拟演练活动,提高新员工应对复杂安全问题的能力。此外,还可以通过建立激励机制,鼓励员工自主学习和提升,提高员工学习新技术的积极性。

3.4 健全应急管理体系

为全面加强新能源光伏电站的应急管理体系,必须从完善应急预案和强化应急演练两个维度着手进行优化提升。在完善应急预案方面,各电站需立足于自身的地理位置、周边环境、设备配置等实际条件,制订出切实可行、针对性强的应急预案。必须深入分析和充分预估当地可能遭遇的自然灾害风险,包括地震、洪水、台风等,进而制定出科学合理的应对策略。例如,针对易发生洪水的区域,必须制定周密的防洪预案,涵盖设备的防洪保护措施以及人员疏散方案等关键内容。在强化应急演练方面,应着力提升演练的实战性和成效性。设计复杂且逼真的演练场景,模拟真实的突发安全事件,确保员工在演练过程中能够真切体验到应急处理的紧张氛围和面临的挑战。同时,加强演练后的总结与改进工作,对演练中发现的问题进行深入分析,及时调整应急预案和优化应急处理流程。定期对应急演练进行评估和考核,确保员工的应急处理能力得到切实提升。

4 结语

综上所述,新能源光伏电站的安全管理技术对于保障电站的稳定运行和可持续发展至关重要。虽然目前在安全管理技术方面存在一些问题,但通过采取完善技术标准、改进监测系统、提升人员技术水平和健全应急管理体系等优化措施,可以有效提高光伏电站的安全性和可靠性,降低运维成本,推动新能源光伏产业的健康发展。未来,随着技术的不断进步和管理经验的不断积累,新能源光伏电站的安全管理技术将不断完善,为清洁能源的发展提供更加坚实的保障。

参考文献:

[1] 周浩 . 新能源光伏电站安全管理技术研析 [J]. 电力设备管理,2025,(06):242-244.

[2] 方亮 . 浅谈风电光伏新能源电站高质量运维 [J]. 石河子科技,2025,(01):23-25.

[3] 陈曦. 新能源光伏电站安全技术应用研究[J]. 大众标准化,2023,(01):95-97.