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电力司法鉴定中心分享太阳能等新能源设备接入电网系统的鉴定案件
- 2019-05-09 -

  某钢铁股份金太阳示范项目(一期)20MW光伏电站发电出力不足的原因鉴定案

  电力司法鉴定中心分享案情简介:

  2017年10月7日,某光伏有限公司与某节能科技有限公司签订了“宝钢股份金太阳一期冷轧厂20MWP总包合同”,合同价格17209.44万元。合同中第4.4条约定如果不能保障2018年12月31日之前完成并网运行,最低延期罚款为合同总价的20%。合同中第15.7条约定光伏电站首年发电量不低于2200万kWh,25年平均年发电量不低于2000万kWh。

  光伏有限公司于2017年11月27日开工,2018年12月31日并网发电、完工交付,工期延误总天数为395天。依据合同第4.4条之约定,因光伏有限公司原因使竣工日期延误,每延误1天的误期赔偿金额为合同协议书的合同价格的0.5%,380天累计误期赔偿金额为32697.936万元,最低延期罚款为合同总价的20%,即3441.888万元。

  该光伏电站投运后2年半时间内,陆续出现5次变压器损毁,每次被迫停电等待检修,导致发电量持续低于可研报告及总承包合同总承包商承诺的发电量。

  2017年9月,节能科技有限公司委托鉴定中心对该光伏发电站发电出力不足的原因进行司法鉴定。

  鉴定经过:

  2017年10月7日至2018年1月18日,鉴定中心司法鉴定人及司法鉴定专家赴宝钢股份金太阳示范项目(一期)20MW光伏电站现场,开展了以下司法鉴定工作:

  一、进行涉案背景调查;

  二、进行电站质量勘查;

  1、光伏组件表面热斑效应明显。

  说明:电站现场光伏组件表面积尘较多,积尘不均匀会产生热斑现象,采用热成像仪对光伏组件热斑进行测试。

  第一块热斑处温度为182.1℃,第二块热斑处温度为163.6℃;

  第三块热斑处温度为184.4℃,第四块热斑处温度为101.6℃;

  第五块热斑处温度为115.3℃,第六块热斑处温度为145.7℃;

  第七块热斑处温度为135.1℃,第八块热斑处温度为83.8℃;

  第九块热斑处温度为93.4℃,第十块异常温带温度为66.4℃。

  组件平均温度为40~60℃。

  2、组件表面存在脏污现象。

  (1)、光伏组件没有定期清洁,组件表面存在鸟粪、老鼠屎、泥渍、水渍等脏污现象。

  (2)、警惕老鼠啃噬线缆导致的电气故障。

  (3)、警惕热斑导致的火灾隐患。

  (4)、光伏组件存在"蚯蚓纹",会导致光伏组件性能下降。

  (5)、蚯蚓纹的产生与屋顶电站设计不合理及运维踩踏有关。

  注:承包方未针对业主特殊使用环境给予组件行/列之间充足空间作运维通道。

  3、水汽侵蚀了光伏组件

  说明:边框密封失效导致水汽进入组件。

  4、光伏组件固定存在问题

  说明:

  (1)、光伏阵列采用紧贴屋顶钢结构的安装方式。

  (2)、电站组件连接处存在固定件松动、脱落,大风天气可导致组件振动、位移、破损。

  5、光伏组件线缆防护存在问题

  说明:

  (1)、光伏组件防水接头暴露在外,长期暴晒易加速老化,降低防水性能;

  (2)、光伏组件之间采用塑料套管走线,走线管部分破损,易造成安全隐患。

  6、汇流箱正负直流电缆同色

  说明:汇流箱汇集电缆正极应使用红色、负极应使用黑色。=

  7、逆变器室布置适宜

  说明:

  (1)、经目击查验,逆变器正常运行。

  (2)、一体式逆变室,防护等级IP54,拥有较好的防尘功能,周围环境整洁。

  8、酸腐环境造成组件严重腐蚀

  9、酸腐环境造成组件积尘严重

  较常规积尘更难清洗,对玻面的腐蚀将增加光的漫反射。

  10、对变压器故障情况勘查中,解剖了电缆头

  鉴定分析:

  一、光伏电站整体及主要设备核查情况

  (一)光伏发电站整体情况

  1、宝钢股份金太阳示范项目(一期)20MW光伏电站厂区整体环境较好,无火灾隐患。光伏电站部分容量由于变压器故障停电检修,其他部分正常发电。运维检修通道设计不合理,组件积尘较多且出现水汽入侵问题。现场有运维记录及相关管理制度。

  2、光伏电站部分容量由于变压器故障需停电检修,不能发电出力。依据工程总包合同,此工程尚在质保期内,国发可要求配合进行相关的售后服务。

  (二)工程主要设备核查情况

  对于金太阳示范工程,国家财政部、科技部、国家能源局发布过下面三个重要文件。

  ●财政部、科技部、国家能源局发布的“关于实施金太阳示范工程的通知”财建【2009】397号以及附件“金太阳示范工程财政补助资金管理暂行办法”。

  ●国家能源局、财政部、科技部、发布的“关于印发金太阳示范项目管理暂行办法的通知”国能新能【2011】109号以及附件“金太阳示范项目管理暂行办法”。

  ●财政部、科技部、国家能源局2012年1月发布的财建【2012】21号文件,“关于做好2012年金太阳示范工作的通知”及附件1“金太阳示范工程关键设备基本要求(2012年)”。

  依据上述文件的要求,工程所使用的光伏组件、汇流箱、逆变器等主要设备必须通过国家批准认证机构的认证,并符合具体的性能要求。鉴定组专家主要依据现场检查情况、业主所提供的工程竣工档案资料及承包方提供的光伏电站零部件资料,对设备的认证情况及档案资料进行核查分析。具体情况如下。

  注:对于未提供光伏电站零部件认证信息或提供信息不全的部分,鉴定组专家通过内部信息渠道求证相关信息,以期最大限度的描述相应事件的真实性。

  1、光伏组件

  经现场随机查验,光伏电站安装的光伏组件一部分是由某太阳能科技有限公司生产的型号为S-240D的光伏组件,铭牌的认证标志一栏有CGC认证标志(太阳能光伏产品金太阳认证),进一步查询北京鉴横认证中心证书数据库,未发现该型号光伏组件的认证记录。另一部分是由某光伏有限公司生产的型号为GDM-245PE03的光伏组件,铭牌的认证标志一栏无CGC认证标志(太阳能光伏产品金太阳认证),进一步查询北京鉴横认证中心证书数据库,发现该型号光伏组件存在认证记录。

  2、汇流箱

  光伏电站采用的某太阳能科技有限公司生产的型号为XZD-16PV的光伏汇流箱于2015年12月12日获得CGC认证证书,证书编号CGC114690101R0M,依据标准:CGC/GF 002:2010《光伏汇流箱技术规范》(国家认监委备案号:CNCA/CTS0001-2011),证书有效期至2019年12月11号。

  光伏电站采用的臻和防雷电气技术有限责任公司生产的型号为GPC1-ASZ-1000的光伏汇流箱于2015年9月5日获得CGC认证证书,证书编号CGC124690114R0M,依据标准:CGC/GF002:2010《光伏汇流箱技术规范》(国家认监委备案号:CNCA/CTS0001-2011),证书有效期至2019年9月4号。

  3、并网光伏逆变器

  光伏电站采用阳光电源股份有限公司生产的型号为SG500KTL的并网光伏逆变器,此产品于2015年12月29日获得CGC认证证书,证书编号CGC124690021ROM,依据标准:CGC/GF004:2011《并网光伏发电专用逆变器技术条件》(国家认监委备案号:CNCA/CTS 0004-2009A),证书有效期至2019年12月28号。

  宝钢光伏电站采用阳光电源股份有限公司生产的型号为SG630KTL的并网光伏逆变器,此产品于2015年8月3日获得CGC认证证书,证书编号CGC124690070ROM,依据标准:CGC/GF004:2011《并网光伏发电专用逆变器技术条件》(国家认监委备案号:CNCA/CTS0004-2009A),证书有效期至2019年8月2号。

  (三)电站运维方面的情况

  光伏电站有运维班组、运维记录、与国发关于电站异常处理方面的沟通记录文件。

  从现场材料核查及电站现场勘测结果分析,电站运维班组在运维方面工作内容充分、记录详实。

  (四)项目技术资料方面

  通过现场勘查及材料审核分析,该项目按规范要求进行了工程竣工验收,具备一定的项目竣工验收资料以及设备和系统的检测报告等技术资料。但根据所提供的技术资料,该光伏电站实测性能指标与相关合同要求相差较大。

  按照《宝钢股份金太阳一期冷轧厂20MWP总包合同》中规定的性能保证要求:光伏电站整体效率不低于80%;光伏发电首年发电量不低于2200万kWh,25年平均年发电量不低于2000万kWh。而2018年1月~2月,国家太阳能光伏产品质量监督检验中心(CPVT)对宝钢股份70兆瓦金太阳示范项目(一期)总包电站进行了现场检测,并出具了测试报告(编号:2016DDS00653)。该测试报告结论显示:系统效率实测为70.61%(以1-1#逆变器方阵为单元进行的系统效率测试)。实测效率已达不到合同中规定的性能保证要求。而且,由于电站存在频繁的电气故障,长期实测值会低于该短期实测效率。此外,根据宝钢股份金太阳示范项目(一期)20MW光伏电站2018年以来的发电量统计结果说明该项目年发电量也远低于平均年发电量不低于2000万kWh的性能保证要求。

  根据CPTV的测试报告:组件平均功率损失(主要包括组件性能衰减、残留物遮挡、热斑效应及隐裂造成的损失等)为15.63%,根据《金太阳示范工程关键设备基本要求(2012年)》晶体硅组件衰减率在2年内不高于2%,25年内不高于20%的要求合理推算可知组件衰减率已严重超标。同时,也达不到合同约定的相关性能要求(合同第15条性能保证:晶体硅组件衰减率2年内不高于2%,10年内不高于10%,25年内不高于20%)。

  对于电站整体性能损耗的原因,CPVT测试报告的测试结论认为:组件损耗影响较大,下列因素亦有一定影响。

  一、电路设计方面

  (一)设计概况

  宝钢股份金太阳示范项目(一期)设计由某工程技术集团有限公司完成,我中心共收到一期宝日汽车板厂房屋面光伏、一期中试机组厂房屋面光伏、一期五冷轧及硅钢后续项目厂房屋面光伏三套设计图纸。其中电气图纸包含:系统主接线图、设备安装图、二次控制回路图、电缆敷设图、材料清单等。

  (二)设计分析

  1、一期宝日汽车板终版图纸XAB919E02-0006中,UPS电源由箱变低压侧和1800热卷库厂房检修电源箱供给,该两路电源互为备用。由于箱变低压侧电源受组件工作影响会经常失电,而备用电源取自检修电源,可靠性不高,故造成UPS供电可靠性降低,由UPS供电的负荷存在断电隐患。

  2、一期宝日汽车板终版图纸XAB919E02-0004中,进线柜未配置保护级CT,进线线路保护从设计图中看无法实现。

  3、一期宝日汽车板终版图纸XAB919E02-0005中,隔离变低压侧所带插座、箱变的照明、空调等电源负荷容量,远大于低压侧开关容量,如过负荷造成开关断开,则UPS会失电,由UPS供电的开关柜的控制保护电源消失,影响开关柜内保护装置正常工作。

  4、一期中试机组图纸XA6919E02-0006中,UPS电源由箱变低压侧和中试机组厂房检修电源箱供给,该两路电源互为备用。由于箱变低压侧受组件工作影响会经常失电,而检修电源可靠性不高,故造成UPS供电可靠性降低,由UPS供电的负荷存在断电隐患。

  5、一期中试机组图纸XA6919E02-0005中,隔离变低压侧所带插座、箱变的照明、空调等电源负荷容量,远大于低压侧开关容量,如过负荷造成开关断开,则UPS会失电,由UPS供电的开关柜的控制保护电源消失,影响保护装置正常工作。

  6、一期五冷轧及硅钢后续项目图纸XA9919E02-0006-01中,UPS电源由箱变低压侧供给,无备用电源。由于箱变低压侧受组件工作影响会经常失电,故造成UPS供电可靠性降低,由UPS供电的负荷存在断电隐患。

  7、一期五冷轧及硅钢后续项目图纸XA9919E02-0005中,隔离变低压侧所带插座、箱变的照明、空调等电源负荷容量,远大于低压侧开关容量,如过负荷造成开关断开,则UPS会失电,由UPS供电的开关柜的控制保护电源消失,影响保护装置正常工作。

  二、压器故障诊断方面

  现场测量变压器高压侧电缆头与母排连接处相间间距约为170mm、边相对箱体间距约为140mm,安全间距满足相关国家标准。变压器安装时电缆接头的加工工艺较差、电缆套管封堵不严、变压器日常使用未注意采取防水汽入侵的保护措施。

  宝钢金太阳一期光伏站点5#变压器(容量为500KVA)高压侧电缆头与母排连接处发生相间及边相对箱体短路放电,此处可确定为故障起始点。故障原因分析:

  (一)变压器使用选择不当。该型式变压器为全密封式变压器,而使用环境处湿度较大,长期运行过程集聚的湿气无法排出,易产生凝露现象。

  (二)接入变压器的电缆管封堵不严,易造成湿气侵入。

  (三)变压器引出母排固定结构所用的材料可能有问题(表面有放电烧蚀现象,现场无法进行相关检测、试验)。

  (四)高压侧电缆头及后加的热缩绝缘护套工艺较差,在连续多雨、空气湿度很大的环境下,绝缘性能下降,爬电拉弧直至短路故障。

  鉴定结论:

  依据项目评审资料、工程竣工验收资料及现场勘测数据分析,针对某钢铁股份金太阳示范项目(一期)20MW光伏电站发电出力不足的原因,作出如下具体的鉴定意见:

  一、委托项目涉及的光伏电站发电出力不足与组件损耗、灰尘遮挡损耗、电站运行可靠性差等因素相关,其中组件损耗影响较大。运行可靠性差主要指变压器频繁电气故障导致回路停电检修、发电无法送出。

  二、委托项目涉及的光伏电站历年实际年发电量远低于合同约定值。电站整体效率、组件衰减率指标达不到合同中规定性能保证要求。

  三、该工程所使用的部分光伏组件(某太阳能科技有限公司生产的型号为S-240D的光伏组件)无相关认证信息,不符合三部委下发的关于“金太阳示范工程”管理规定的要求。

  四、电路设计工程总体全面完整,设计基本符合国家规程规范。但存在以下问题:

  (一)一期宝日汽车板屋面光伏10kV进线柜未配置保护级CT,无法实现线路保护功能;

  (二)三个车间的开关柜控制电源均取自UPS,而UPS的供电可靠性不足,由UPS供电的负荷存在断电隐患;

  (三)插座、箱变的照明、空调等电源负荷容量,远大于低压侧开关容量,当过负荷时会造成开关断开,UPS失电。

  五、电站变压器出现多次故障,原因为:变压器使用选择不当;安装时电缆接头的施工工艺较差、电缆套管封堵不严。

  评析:本案是一起针对20MWP光伏电站发电出力不足原因而开展的司法鉴定案。

  涉案的20MW光伏电站项目,是国家“金太阳示范工程”(装机容量为70MWP)中的一部分,服务于某地钢铁股份有限公司。2017年10月7日,某光伏有限公司与某节能科技有限公司在签订了《某钢铁股份金太阳一期冷轧厂20MWP总包合同》,约定由光伏有限公司承包节能科技有限公司的20MWP光伏电站建设项目。合同签订后,光伏有限公司于2017年10月27日开工建设,于2018年12月31日并网发电、完工交付。在该20MWP光伏电站投入运行后的两年半时间里,陆续出现了5次变压器损毁,每次被迫停电等待检修的情形,导致发电量持续低于可研报告及总承包合同中总承包商承诺的发电量。2018年9月21日,节能科技有限公司委托鉴定中心对其宝钢股份金太阳示范项目(一期)20MW光伏电站发电出力不足的原因进行司法鉴定。

  鉴定中心接受委托后,开展了深入细致的司法鉴定工作。经查,20MW光伏电站项目属于财政部、科技部、国家能源局发布的“关于实施金太阳示范工程的通知”以及附件“金太阳示范工程财政补助资金管理暂行办法”文件所指的金太阳示范工程范畴,实际经营受益人为某钢铁股份有限公司。金太阳示范项目(一期)20MW光伏电站厂区整体环境较好,但运维检修通道设计不尽合理,组件积尘较多且出现水汽入侵问题。现场勘验期间,光伏电站部分容量由于变压器故障停电检修,其他部分正常发电。

  按照《某钢铁股份金太阳一期冷轧厂20MWP总包合同》中规定的性能保证要求:光伏电站整体效率不低于80%;光伏发电首年发电量不低于2200万kWh,25年平均年发电量不低于2000万kWh。而2018年1月~2月,国家太阳能光伏产品质量监督检验中心(CPVT)对宝钢股份70兆瓦金太阳示范项目(一期)总包电站进行了现场检测,并出具了测试报告(编号:2016DDS00653)。该测试报告结论显示:系统效率实测为70.61%(以1-1#逆变器方阵为单元进行的系统效率测试)。实测效率已达不到合同中规定的性能保证要求。而且,由于电站存在频繁的电气故障,长期实测值会低于该短期实测效率。此外,根据宝钢股份金太阳示范项目(一期)20MW光伏电站2014年以来的发电量统计结果(详见报告2.3章节中表3.1)该项目年发电量也远低于平均年发电量不低于2000万kWh的性能保证要求。

  根据CPTV的测试报告:组件平均功率损失(主要包括组件性能衰减、残留物遮挡、热斑效应及隐裂造成的损失等)为15.63%,根据《金太阳示范工程关键设备基本要求(2012年)》晶体硅组件衰减率在2年内不高于2%,25年内不高于20%的要求合理推算可知组件衰减率已严重超标。同时,也达不到合同约定的相关性能要求(合同第15条性能保证:晶体硅组件衰减率2年内不高于2%,10年内不高于10%,25年内不高于20%)。

  鉴定中心依据项目评审资料、工程竣工验收资料及现场勘测数据分析,针对某钢铁股份金太阳示范项目(一期)20MW光伏电站发电出力不足的原因,作出前述鉴定意见.应当指出的是,光伏电站部分容量由于变压器故障停电检修,不能正常发电,依据工程总包合同,此工程尚在质保期内,因此,节能科技有限公司可要求光伏有限公司配合进行相关的售后服务,及时对存在的问题采取“排除妨碍;消除危险;修理、重作、更换”等民事法律补救措施,若仍不足以弥补其经济损失时,还可以采取请求“赔偿损失;支付违约金”等民事法律责任承担方式,以减少企业不必要的经济损失,依法维护企业的合法权益。


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