以下是从产品经理角度撰写的智慧光伏发电信息化系统需求文档 ,聚焦光伏行业痛点与业务价值,遵循标准PRD结构:
智慧光伏发电信息化系统需求文档
版本 :1.0
日期 :2025年7月19日
作者 :产品经理视角
一、文档概述
1.1 产品背景
光伏电站运营面临四大挑战:
发电损失定位难 :组串故障、阴影遮挡等问题人工排查效率低运维成本占比高 :占LCOE(平准化度电成本)超15%电网调度协同弱 :缺乏精准发电预测,罚款风险高资产收益不透明 :融资方难实时监控电站健康度
1.2 产品目标指标 目标值 发电量损失定位时效 ≤10分钟 预防性维护覆盖率 ≥80%设备 短期发电预测准确率 次日预测误差≤8%(晴天) 资产IRR(内部收益率)透明度 动态计算误差≤1%
二、用户角色与场景 角色 核心场景 关键需求 电站运维员 日常巡检、故障处理 移动端告警推送,AI辅助定位故障组串 运营总监 评估电站收益,优化发电策略 发电量对标分析,损失根因报告 电网调度员 平衡区域新能源波动 15分钟级超短期功率预测 资产管理员 电站资产评估与交易 实时测算IRR,生成尽调报告 设备供应商 远程诊断设备性能 组件衰减率分析,质保预警
三、功能需求定义
3.1 智能监控中心
核心功能矩阵
详细功能说明 模块 功能点 业务规则 发电全景 - 实时功率曲线(PV曲线) 对比理论/实际发电量,偏差>5%标红 - 组串级IV曲线诊断 自动识别“阶梯型”曲线(阴影遮挡特征) 设备健康 - 逆变器效率热力图 效率<95%时触发优化建议 - 组件衰减追踪 对比初始效率,年衰减>0.8%触发告警 光功率预测 - 0-4h超短期预测 集成卫星云图+辐照仪数据,滚动更新 - 发电计划申报 自动生成国网要求格式的96点曲线 收益看板 - LCOE动态计算 关联运维成本、发电量、融资利率 - 碳减排统计 实时换算CO₂减排量(1MWh=0.997吨)
3.2 智能告警与诊断
AI诊断引擎规则
if ( 组串电流突降80 % and 相邻组串正常) :if ( 红外图像显示热斑) → 诊断结果:组件损坏 elif ( 灰尘监测仪超标) → 诊断结果:污渍遮挡 else → 启动无人机巡检
告警分级策略 等级 场景 处置时效 紧急 逆变器停机 30分钟响应 重要 组串效率<85% 4小时处理 提示 组件衰减率超标 72小时分析
3.3 运维工单管理
闭环流程
现场维修
远程处理
AI诊断告警
自动生成工单
工单类型
派发至运维APP
触发逆变器复位
维修记录上传
发电恢复验证
关键功能
工单智能分派 :根据故障位置、运维员技能等级优化分配AR远程协作 :运维人员佩戴AR眼镜,专家远程标注故障点备件库存联动 :维修方案自动关联库存可用备件
3.4 资产金融管理功能 数据来源 输出价值 实时IRR看板 发电量+电价+运维成本 动态显示IRR波动(按小时更新) 融资合规报告 设备状态+发电性能 自动生成银行要求的KPI报告 保险风险评级 故障历史+极端天气预测 输出保费浮动建议
3.5 电网协同接口
AGC/AVC控制 :接收电网调度指令,自动调节逆变器功率因数考核偏差分析 :对比预测与实际发电量,计算罚款金额及根因绿电交易 :对接电力交易平台,申报可售发电量
四、非功能性需求
4.1 性能要求场景 指标 数据采集延迟 ≤1秒(从设备到平台) 10万级组串监控 页面加载<3秒 预测模型计算时效 超短期预测≤30秒
4.2 可靠性要求
数据完整性 :支持断点续传,数据丢失率<0.001%设备兼容性 :覆盖主流逆变器协议(SunSpec Modbus, IEC 61850)可用性 :≥99.9%(金融级资产模块)
4.3 安全要求层面 措施 数据安全 光伏数据AES-256加密,敏感操作区块链存证 操作安全 电网控制指令需双重生物认证 合规性 满足《光伏电站监控系统技术规范》(GB/T 31366)
五、关键业务指标(KPI)
发电量提升 :通过精准诊断提升PR(性能比)≥3%运维成本降低 :预防性维护减少故障停机30%电网罚款规避 :预测准确率提升使罚款减少≥50%资产融资溢价 :IRR透明度提升加速融资审批20%
六、版本规划 版本 时间 核心功能 商业价值 V1.0 2025 Q4 基础监控+AI诊断+工单管理 降低25%运维人力成本 V2.0 2026 Q2 光功率预测+AGC控制+IRR看板 减少电网罚款,提升电站估值 V3.0 2026 Q4 组件回收评估+碳资产交易+数字孪生 开辟碳汇收益新增长点
七、附录
技术依赖 :
气象数据源:ECMWF(欧洲中期预报中心) AI框架:PyTorch(IV曲线诊断)+ Prophet(发电预测)
竞品参考 :
华为FusionSolar:强在逆变器协同优化 阿里光伏云:侧重资产金融化
成本测算 :
产品设计核心理念 :
发电侧 :用AI诊断替代人工巡检,揪出每一度损失的电量
电网侧 :通过预测精度避免“弃光限电”,减少罚款
资产侧 :透明化IRR波动,让光伏电站成为“可交易的数字资产”
此文档可作为光伏电站业主、运维服务商及开发团队的需求基准,后续需结合具体电站规模(分布式/集中式)细化数据采集方案。