冬季已經(jīng)悄然來臨，光伏運維團隊即將要考慮冬季如何維護光伏電站，保證光伏電站發(fā)電量，冬季光伏電站會面臨著積雪、凝冰、灰塵、大風(fēng)等挑戰(zhàn)，這些因素可能會影響光伏組件和逆變器的性能，降低發(fā)電效率。因此，冬季光伏運維工作至關(guān)重要，它不僅能確保電站的穩(wěn)定運行，還能提高發(fā)電效益。
冬季，光伏電站遭受著嚴寒、雨雪、凝冰、大風(fēng)、霧霾、晝夜溫差大等嚴峻考驗。其中，積雪會覆蓋在光伏組件上，遮擋陽光輻射，降低組件的發(fā)電量，且在積雪重壓下，光伏組件可能發(fā)生坍塌風(fēng)險；凝冰可能出現(xiàn)在組件表面和逆變器外殼上，影響設(shè)備性能和散熱；灰塵依附在組件表面，降低電站發(fā)電量，還可能造成熱斑、失配等問題；大風(fēng)會導(dǎo)致光伏組件的損壞或傾斜，影響電站正常運行和發(fā)電效率。
做好冬季光伏運維工作，能及時清理積雪、凝冰和灰塵，緊固組件和支架，防止設(shè)備受損，確保電站穩(wěn)定運行。同時，通過有效的運維措施，可以提高光伏組件的透光率，提升發(fā)電效率，進而增加發(fā)電效益。
※ 組件運維工作內(nèi)容
（一）除塵
冬季霧霾、灰塵嚴重，會降低電站發(fā)電量和造成組件熱斑、失配。應(yīng)在光照弱時定期清理組件表面灰塵，禁止用硬物和腐蝕性溶劑清洗，可選用柔軟刷子和清水沖洗。
在冬春季，光伏電站的除塵工作至關(guān)重要。除塵的時候，應(yīng)盡量避開光伏電站最佳工作時間，選擇清晨、傍晚的時候進行組件清潔工作。因為這段時間光伏電站工作效率低、發(fā)電量小，減小清掃的風(fēng)險，同時也能避免清掃人員帶來的組件陰影遮擋。
建議清潔光伏組件玻璃表面時用柔軟的刷子，干凈溫和的水，清潔時使用的力度要小，以避免損壞玻璃表面，有鍍膜玻璃的組件要注意避免損壞玻璃層。
我國北方霧霾嚴重，道路交通發(fā)達，車輛多導(dǎo)致戶用光伏電站上面的灰塵無時不在。通常情況下是每周一次進行除塵，遇到暴雪天氣或沙塵天氣等，則要隨之變化，增加清洗頻率。
對于揚塵較多、氣候干燥、缺水的地區(qū)，可使用拖把或者加長的玻璃刷將表面的灰塵、沙塵、樹葉等撣去，但這種完全干洗法比較耗時，清潔效果一般，油污、鳥糞等地方不易清除。水清洗措施也是常用的方法，小型分布式項目清洗可用水龍頭接水管直接沖洗組件的表面，直至表面清潔為止，組件表面不易清洗的地方例如鳥類的糞便，植物的汁液可邊用水沖洗，邊配合使用玻璃刷清除頑固污點，也可以用高壓水槍沖洗。大型地面電站清洗可采用鋪設(shè)水管道的方案或無管道清洗方案，鋪設(shè)水管道的方案適合水資源豐富、地質(zhì)狀況好的區(qū)域，將管道鋪設(shè)在場地內(nèi)，后續(xù)清洗只需開啟水管進行管道周邊光伏組件的清洗，此舉清洗方便快捷，清洗效果好，但用水量大，前期投資成本高，冬天水管要做防凍處理；無管道清洗方案利用移動儲水裝置進行清洗，一般用移動水車，前期成本相比鋪設(shè)水管低，比較靈活，清洗效果較好。
此外還有噴淋清洗、專用清洗設(shè)備等方法，噴淋清洗不需要人工，清洗速度快，適合人工清洗不便的地方，但清洗效果不好，用水量較大，且噴淋設(shè)備初始投資成本較高；專用清洗設(shè)備用水量少，清洗速度快，效果好，但適合組件間距比較大，地勢比較平坦的場所，車輛的運動有可能使組件受力不均容易損壞組件，也需要專業(yè)的操作人員。另外還有壓縮空氣吹掃組件、機器人、無人機清潔、靜電除塵方法、研究出具有自清潔的納米材料等其他清洗措施。
除塵時要注意選擇合適的時間，一般每月清洗 1～2 次，灰塵較多的地方可酌情增加次數(shù)。同時要注意人員安全，組件和支架有很多鋒利的尖角，在清洗組件的時候要特別注意不要被這些尖角剮蹭傷。組件清洗時，要注意連接線有無破損，用測電筆對組件的邊框、支架、鋼化玻璃進行測試，排除漏電隱患，確保人身安全。還要注意組件安全，不要將水噴射到組件接線盒、電纜橋架上。清潔時使用高壓水槍要控制好水壓，避免引起隱裂。惡劣天氣嚴禁清洗光伏組件，冬季沖洗完成后用抹布擦干表面。溫度太低應(yīng)避免沖洗，以防表面結(jié)冰。
（二）除雪
降雪后及時清理組件上的積雪，可采用柔軟工具，避免劃傷玻璃。對于結(jié)冰情況，不要強行去除，可等待自然融化或用溫水緩慢沖淋。寒冷地區(qū)可加大組件傾角、保持組件與地面距離防止積雪。
全國各地也開始步入冬天。光伏電站的光伏組件是不會被凍壞的，但是雪覆蓋在電池板上會減少整個系統(tǒng)的發(fā)電量。對于寒冷地區(qū)經(jīng)常下雪的地區(qū)，建議安裝組件的傾角大一些，積雪到一定程度會滑落，減少了雪的累積速度。安裝時組件底部和地面保持一定的距離，雪滑落堆積在底部，不至于后來堆積到組件。
很多情況下，雪的反射作用會小小地促進光伏發(fā)電。如果雪沒有把組件覆蓋住，地上的雪就會像一面鏡子把太陽光發(fā)射回來，這樣發(fā)電量就會增加。但是如果積雪完全覆蓋住組件，只有少部分太陽光穿過積雪照射到光伏組件上，那么就會影響光伏發(fā)電量。
清掃積雪注意事項：一定要注意利用柔軟物品，防止劃傷玻璃，減少了電池組件透光量；一定要注意不可用熱水沖澆電池板面，冷熱不均會嚴重損傷電池板面；一定要注意不能踩在組件上面清掃，組件有一定承重要求，可能會造成組件隱裂或損壞，影響組件壽命；一定要注意不要等積雪過厚再清洗，以免組件結(jié)冰；除雪一定要凈，不要小看條狀積雪。電池板上積雪如果僅余一小條的時候，也要清理干凈，被遮擋的電池板會整體失效，造成逆變器發(fā)電效率明顯降低。
清掃積雪的手段有拖把除雪，使用柔軟布質(zhì)拖把，將雪推下，但注意不要使用尖銳物體，以免劃傷玻璃；小型光伏電站，下雪時也可用布或塑料袋蓋上，待雪停了揭開即可；大型光伏電站，可采用機器人除雪。但要注意水管敲擊法、木棍敲擊邊框法不可取，因為用棍子硬撞擊光伏板，很可能會導(dǎo)致光伏板的隱裂。
（三）防風(fēng)
大風(fēng)可能損壞或傾斜組件，影響電站運行和發(fā)電效率。要緊固組件和支架，定期檢查其穩(wěn)固性。
冬天北方呼呼的吹，風(fēng)勁還不小，要想抵御強風(fēng)侵襲，需要把控好光伏電站的選址、設(shè)計、安裝三個環(huán)節(jié)。而在電站建設(shè)完成后，如何有效防御自然災(zāi)害，后期運維所發(fā)揮的作用也不容小覷。
選址方面，要保證建筑物質(zhì)量，綜合考慮安裝點要素。任何建筑在設(shè)計時必須要考慮安全因素，近年來，隨著輕型材料的出現(xiàn)，在設(shè)計時也要考慮這些建筑材料被風(fēng)吹走的危險，防止屋頂被氣流撕裂。目前家用分布式光伏電站主要安裝在斜面屋頂和平屋頂，對于光伏電站的安裝地也有講究，需要考慮安裝地點、安裝朝向、安裝角度、荷載要求以及排列方式及間距。
設(shè)計方面，可提高組件強度，設(shè)計合適的擋風(fēng)板。從組件材料來看，組件背板、邊框材料、封裝玻璃的選擇可以考慮針對一些特殊氣候環(huán)境區(qū)域，提高組件的抗撞擊、抗震等性能，從而提高抵御特殊情況的能力。從電站設(shè)計來說，在權(quán)衡光伏電站成本與發(fā)電收益的同時，可適度提高光伏支架、組件壓塊等的強度設(shè)計要求，合理選擇具有更優(yōu)抗風(fēng)能力的組件傾角。還可以考慮設(shè)計合適的擋風(fēng)板，將擋風(fēng)板固定安裝在支架系統(tǒng)后立柱上，板上開有若干導(dǎo)流口，具有導(dǎo)流和降低組件風(fēng)壓的作用。
安裝方面，要選擇牢固支架，科學(xué)合理安裝光伏電站。光伏電站抗風(fēng)能力絕大部分由光伏支架所決定，理論上光伏支架的最大抗風(fēng)能力 216km/h，跟蹤支架最大抗風(fēng) 150km/h（大于 13 級風(fēng)力）。但在安裝時要注意細節(jié)，如不能為節(jié)約型鋼在平屋頂安裝三排光伏組件且前排與后排沒有做梁連，支架底部固定石墩重量要合適，應(yīng)該做成長方形，加大石墩重量。在海南這種臺風(fēng)相對頻繁，風(fēng)力也大的地方，選擇鍍鋅的支架更好，因為鋁合金支架雖然美觀，但耐壓能力不如鍍鋅的好。
運維方面，要智能高效運維，提高風(fēng)險意識?，F(xiàn)在一些地方新建的智能光伏電站一般就能實現(xiàn)高效運維，這主要是因為該類型電站可以從時間、空間、設(shè)備多層面、多維度進行監(jiān)控、運維、管理、報警，便于從技術(shù)手段上預(yù)防自然災(zāi)害。在后期運維過程中，對于屋頂電站要定期檢查建筑物，確保光伏項目所依托的建筑物質(zhì)量。隨時檢查光伏組件、光伏支架的強度，以及逆變器房的結(jié)構(gòu)等，做到防微杜漸。
※ 逆變器運維工作內(nèi)容
（一）防止積雪
逆變器周圍積雪可能會帶來嚴重后果，頂部積雪會破壞逆變器安裝結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性以及造成殼體嚴重覆冰；底部積雪會埋住交直流接口及通訊設(shè)備，可能引起漏電流等故障報警或影響通訊。因此，應(yīng)使用塑料或木鏟清理積雪，清理過程中要特別注意不損壞機殼和線纜。清理完畢后，仔細檢查安裝逆變器的墻體是否牢固，也可以將逆變器安裝在有遮擋保護的區(qū)域，防止再次積雪。
（二）外殼凝冰處理
冬季低溫環(huán)境下，逆變器外殼凝冰是常見現(xiàn)象。此時應(yīng)等待自然融化，切勿使用熱水澆灌或硬物敲擊去除，以免傷害逆變器殼體及整體結(jié)構(gòu)。為防止冰霜再次凝結(jié)，應(yīng)定期清理外殼上的灰塵和污垢，可使用柔軟的布擦拭表面，避免使用過于粗糙的布或含有化學(xué)物質(zhì)的清潔劑。同時，檢查周圍環(huán)境，看是否有冷空氣流動、潮濕或積水等問題，并采取適當(dāng)措施進行改善。此外，要加強監(jiān)控和維護，定期檢查逆變器的運行狀態(tài)，包括外殼和散熱情況，若發(fā)現(xiàn)異常應(yīng)及時處理。
（三）外觀常規(guī)檢查
1、檢查直流開關(guān)是否閉合，是否與電網(wǎng)連接，電網(wǎng)電壓是否正常，逆變器屏幕是否正常顯示。若屏幕不顯示，可用萬用表直流電壓檔測量逆變器直流輸入電壓。電壓正常時，總電壓是各組件電壓之和。如果沒有電壓，依次檢測直流開關(guān)、接線端子、電纜接頭、組件等是否正常。若有多路組件，要分開單獨接入測試。測量交流電壓是否正常。如檢查完畢均無問題，可聯(lián)系廠家。
2、檢查交流開關(guān)是否閉合。逆變器交流輸出端子是否正常連接無松動，逆變器是否正常并網(wǎng)。若未并網(wǎng)，應(yīng)及時查驗，用萬用表交流電壓檔測量逆變器交流輸出電壓，若沒有正常電壓數(shù)值，應(yīng)首先檢查開關(guān)是否閉合。
3、要及時檢查逆變器出風(fēng)口是否有積雪擁堵、防止逆變器表面覆冰。雪覆蓋會導(dǎo)致機器溫度降低，有可能會影響元器件正常運行。同時，檢查交流輸出端子連接情況，確保連接正常無松動。
※ 其他注意事項
（一）防火
冬季草木枯干易失火，光伏電站設(shè)備故障可能引發(fā)火災(zāi)。要加強消防管理，檢查消防器材，清除易燃雜物。
冬季氣候干燥，草木枯干，光伏電站周邊的雜草等易燃物增多，火災(zāi)風(fēng)險也隨之提高。光伏電站中的組件、電纜、逆變器等設(shè)備在發(fā)生故障時可能產(chǎn)生火花，一旦引燃周邊的易燃雜物，極易引發(fā)火災(zāi)。
為了確保光伏電站的安全運行，必須加強消防管理。首先，要定期檢查電站內(nèi)的消防器材，如滅火器、消防栓等，確保其完好有效，在有效期內(nèi)且壓力正常。對消防通道進行清理，保證暢通無阻，以便在發(fā)生火災(zāi)時能夠及時進行滅火和救援。
其次，要排查電站內(nèi)電氣設(shè)備是否存在漏電、短路等電氣安全隱患。重點檢查配電箱接地是否良好、電氣線路絕緣是否符合要求等。對發(fā)現(xiàn)的安全隱患要及時進行整改，防止發(fā)生電氣火災(zāi)、觸電等安全事故。
此外，還可以參考一些實際案例，如澤庫縣消防救援大隊開展光伏發(fā)電項目消防安全檢查，重點檢查了企業(yè)消防安全制度、應(yīng)急疏散預(yù)案落實情況，消防設(shè)施器材運行完好及維護保養(yǎng)情況等，對發(fā)現(xiàn)的問題要求各電站負責(zé)人立即整改。山東高速濰坊發(fā)展有限公司組織冬季光伏防火除草工作，對各收費站匝道圈光伏的枯枝雜草進行集中清理，確保不留死角，并對光伏組件進行全面巡檢，切實消除火災(zāi)隱患。
（二）定期檢查電纜
檢查電纜接頭是否老化、龜裂、漏電，確保連接可靠，排查電氣安全隱患，清理消防通道。
定期檢查電纜對于光伏電站的安全運行至關(guān)重要。首先，要檢查電纜接頭是否老化、龜裂、漏電等情況。老化、龜裂的電纜接頭可能導(dǎo)致接觸不良，增加電阻，從而產(chǎn)生熱量，甚至引發(fā)火災(zāi)。漏電則可能對人員和設(shè)備造成安全威脅。
確保電纜連接可靠是保證電站正常運行的關(guān)鍵。連接不可靠可能導(dǎo)致電流不穩(wěn)定，影響發(fā)電效率，甚至損壞設(shè)備?？梢允褂脤I(yè)的檢測工具，如萬用表等，對電纜的連接情況進行檢測。
同時，要排查電氣安全隱患。重點檢查配電箱接地是否良好、電氣線路絕緣是否符合要求等。對發(fā)現(xiàn)的安全隱患要及時進行整改，防止發(fā)生電氣火災(zāi)、觸電等安全事故。
此外，清理消防通道也是定期檢查電纜的重要內(nèi)容之一。保持消防通道暢通無阻，以便在發(fā)生火災(zāi)等緊急情況時能夠及時進行救援。
最后
冬季光伏電站運維需要全面考慮各個方面的問題，采取有效的維護措施，確保電站穩(wěn)定運行和最大發(fā)電效率，同時要注意維護人員的人身安全。只有做好冬季光伏運維工作，才能讓光伏電站在寒冷的冬季依然能夠為我們提供穩(wěn)定的電力供應(yīng)。
