以下是從產品經理角度撰寫的智慧光伏發電信息化系統需求文檔 ,聚焦光伏行業痛點與業務價值,遵循標準PRD結構:
智慧光伏發電信息化系統需求文檔
版本 :1.0
日期 :2025年7月19日
作者 :產品經理視角
一、文檔概述
1.1 產品背景
光伏電站運營面臨四大挑戰:
發電損失定位難 :組串故障、陰影遮擋等問題人工排查效率低運維成本占比高 :占LCOE(平準化度電成本)超15%電網調度協同弱 :缺乏精準發電預測,罰款風險高資產收益不透明 :融資方難實時監控電站健康度
1.2 產品目標指標 目標值 發電量損失定位時效 ≤10分鐘 預防性維護覆蓋率 ≥80%設備 短期發電預測準確率 次日預測誤差≤8%(晴天) 資產IRR(內部收益率)透明度 動態計算誤差≤1%
二、用戶角色與場景 角色 核心場景 關鍵需求 電站運維員 日常巡檢、故障處理 移動端告警推送,AI輔助定位故障組串 運營總監 評估電站收益,優化發電策略 發電量對標分析,損失根因報告 電網調度員 平衡區域新能源波動 15分鐘級超短期功率預測 資產管理員 電站資產評估與交易 實時測算IRR,生成盡調報告 設備供應商 遠程診斷設備性能 組件衰減率分析,質保預警
三、功能需求定義
3.1 智能監控中心
核心功能矩陣
詳細功能說明 模塊 功能點 業務規則 發電全景 - 實時功率曲線(PV曲線) 對比理論/實際發電量,偏差>5%標紅 - 組串級IV曲線診斷 自動識別“階梯型”曲線(陰影遮擋特征) 設備健康 - 逆變器效率熱力圖 效率<95%時觸發優化建議 - 組件衰減追蹤 對比初始效率,年衰減>0.8%觸發告警 光功率預測 - 0-4h超短期預測 集成衛星云圖+輻照儀數據,滾動更新 - 發電計劃申報 自動生成國網要求格式的96點曲線 收益看板 - LCOE動態計算 關聯運維成本、發電量、融資利率 - 碳減排統計 實時換算CO?減排量(1MWh=0.997噸)
3.2 智能告警與診斷
AI診斷引擎規則
if ( 組串電流突降80 % and 相鄰組串正常) :if ( 紅外圖像顯示熱斑) → 診斷結果:組件損壞 elif ( 灰塵監測儀超標) → 診斷結果:污漬遮擋 else → 啟動無人機巡檢
告警分級策略 等級 場景 處置時效 緊急 逆變器停機 30分鐘響應 重要 組串效率<85% 4小時處理 提示 組件衰減率超標 72小時分析
3.3 運維工單管理
閉環流程
現場維修
遠程處理
AI診斷告警
自動生成工單
工單類型
派發至運維APP
觸發逆變器復位
維修記錄上傳
發電恢復驗證
關鍵功能
工單智能分派 :根據故障位置、運維員技能等級優化分配AR遠程協作 :運維人員佩戴AR眼鏡,專家遠程標注故障點備件庫存聯動 :維修方案自動關聯庫存可用備件
3.4 資產金融管理功能 數據來源 輸出價值 實時IRR看板 發電量+電價+運維成本 動態顯示IRR波動(按小時更新) 融資合規報告 設備狀態+發電性能 自動生成銀行要求的KPI報告 保險風險評級 故障歷史+極端天氣預測 輸出保費浮動建議
3.5 電網協同接口
AGC/AVC控制 :接收電網調度指令,自動調節逆變器功率因數考核偏差分析 :對比預測與實際發電量,計算罰款金額及根因綠電交易 :對接電力交易平臺,申報可售發電量
四、非功能性需求
4.1 性能要求場景 指標 數據采集延遲 ≤1秒(從設備到平臺) 10萬級組串監控 頁面加載<3秒 預測模型計算時效 超短期預測≤30秒
4.2 可靠性要求
數據完整性 :支持斷點續傳,數據丟失率<0.001%設備兼容性 :覆蓋主流逆變器協議(SunSpec Modbus, IEC 61850)可用性 :≥99.9%(金融級資產模塊)
4.3 安全要求層面 措施 數據安全 光伏數據AES-256加密,敏感操作區塊鏈存證 操作安全 電網控制指令需雙重生物認證 合規性 滿足《光伏電站監控系統技術規范》(GB/T 31366)
五、關鍵業務指標(KPI)
發電量提升 :通過精準診斷提升PR(性能比)≥3%運維成本降低 :預防性維護減少故障停機30%電網罰款規避 :預測準確率提升使罰款減少≥50%資產融資溢價 :IRR透明度提升加速融資審批20%
六、版本規劃 版本 時間 核心功能 商業價值 V1.0 2025 Q4 基礎監控+AI診斷+工單管理 降低25%運維人力成本 V2.0 2026 Q2 光功率預測+AGC控制+IRR看板 減少電網罰款,提升電站估值 V3.0 2026 Q4 組件回收評估+碳資產交易+數字孿生 開辟碳匯收益新增長點
七、附錄
技術依賴 :
氣象數據源:ECMWF(歐洲中期預報中心) AI框架:PyTorch(IV曲線診斷)+ Prophet(發電預測)
競品參考 :
華為FusionSolar:強在逆變器協同優化 阿里光伏云:側重資產金融化
成本測算 :
產品設計核心理念 :
發電側 :用AI診斷替代人工巡檢,揪出每一度損失的電量
電網側 :通過預測精度避免“棄光限電”,減少罰款
資產側 :透明化IRR波動,讓光伏電站成為“可交易的數字資產”
此文檔可作為光伏電站業主、運維服務商及開發團隊的需求基準,后續需結合具體電站規模(分布式/集中式)細化數據采集方案。