【9-21,中国,深【shēn】圳】华为面向【xiàng】行业【yè】举办智能【néng】光伏【fú】十大趋势发布会。会上,华【huá】为智能光伏【fú】业务总裁陈国光从多场景协同、数字化转型、重构安全等维度出发,全面解读了智能光伏十【shí】大【dà】趋势,为光伏【fú】产【chǎn】业【yè】的转型【xíng】升级提供参考【kǎo】,并发布重磅白皮书。
光【guāng】伏正在迎来最【zuì】好的【de】时代。随着【zhe】以光伏【fú】为代表的【de】新能源占比不断提升,如何持【chí】续降【jiàng】低光【guāng】储系统度电成【chéng】本,提升运营【yíng】运维效率,提升电网对新能源消纳能力【lì】的同时保持电【diàn】网稳定性,以及保障端到端的系统安全【quán】是业【yè】界共同面对的【de】关键难题。
陈国光表示,“双碳”战略在全球的逐步落地,大大【dà】加速了光伏【fú】成为【wéi】主力能源的进程【chéng】。 光【guāng】伏产【chǎn】业大【dà】爆发背景下,挑战永【yǒng】远与机遇并存【cún】。华【huá】为展望【wàng】光伏行业发展十大趋【qū】势【shì】,希望【wàng】能给业【yè】界同仁及所有关心绿色【sè】可持【chí】续发展的组织与个【gè】人带来【lái】一些启发。
趋势一 光储发电机
随着新能源【yuán】占比不断【duàn】提升,给电网带来【lái】了冲击,使【shǐ】其【qí】面临系统【tǒng】稳定性、功率平【píng】衡【héng】以【yǐ】及电能质量等多种【zhǒng】复杂的技术问题。
因此,改【gǎi】变新能【néng】源控制【zhì】模式,提高有【yǒu】功和无功控制【zhì】与响应能力,主动【dòng】缓解【jiě】频率和电压波动,让光伏发电从【cóng】Grid Following走向Grid Forming,将成【chéng】为解【jiě】决光伏并网消纳【nà】的重要举措。通过光储融合+Grid Forming技术,打造智能光储发电机,将新能源的控制逻辑,从电流源型控制转为电压【yā】源【yuán】型控制,并具备强惯量支撑、瞬【shùn】时【shí】稳【wěn】压与故障穿【chuān】越【yuè】能力【lì】,让【ràng】光【guāng】伏发电从适应电网【wǎng】走向【xiàng】支撑电网,加速光【guāng】伏成为【wéi】主【zhǔ】力【lì】能源。
趋势二 高密高可靠
光伏电站向大功率、高可靠发展已成为趋势。 以光伏逆变器为例,直流电【diàn】压已经【jīng】由【yóu】1100V提【tí】升到1500V。通过碳化硅、氮【dàn】化镓等新材【cái】料的应用【yòng】,以【yǐ】及将数字【zì】技术【shù】与电【diàn】力电子技术、热管理技术等充分结合,预【yù】计未来5年,逆变器【qì】的功率密度将再【zài】提升~50%,同时【shí】保证设备的高可靠性。
青海省海南州【zhōu】特【tè】高压项目2.2GW光伏电站, 9216台设备稳定运行在3100米高海拔严酷环境中【zhōng】,华为逆变【biàn】器总计可用时长【zhǎng】高达2千万【wàn】小【xiǎo】时,系统可用度高【gāo】达【dá】99.999%,保障系【xì】统高发电量【liàng】,降低度电成本。
趋势三 组件级电力电子(MLPE)
分布式光伏在产业政策和技术发展【zhǎn】的驱动【dòng】下近年【nián】来迎来蓬【péng】勃发【fā】展。如何充分利用屋顶资源、提升发电【diàn】量、同【tóng】时保障光【guāng】储系【xì】统安全成为关键要【yào】点,因此,引入更精【jīng】细化的【de】管理成【chéng】为必须。
组件【jiàn】级电【diàn】力电子【zǐ】器件(Module-Level Power Electronics, MLPE)在光伏系统中【zhōng】指能【néng】对单个或几个光伏组件进行精细化控制【zhì】的【de】电力电子设备,包括微型【xíng】逆变器、功率优化器【qì】和关断【duàn】器【qì】,组件级发电、监控和【hé】安全关断是其【qí】独特价值。随着【zhe】光伏系统【tǒng】向着更安全【quán】、智能【néng】化【huà】发展【zhǎn】,预计【jì】2027年MLPE在分布式市场渗透率将提升至20%-30%。
趋势四 组串式储能
相较【jiào】于【yú】传【chuán】统集中式储能解决方案,智能组串式储能解决方【fāng】案是将数字信息技术与光【guāng】伏、储能【néng】技【jì】术进行跨界【jiè】融【róng】合,基于分布式储能系统架构,采用电池模组级能量优【yōu】化、电池单簇能量控制、数字【zì】智【zhì】能化管理【lǐ】、全模【mó】块化设【shè】计【jì】等创新技术【shù】,实现储能系统全生命周期内【nèi】更高【gāo】放电、更优投【tóu】资、极简运【yùn】维、安【ān】全可【kě】靠【kào】的价值。其【qí】具有组串式、智能化、模块化三大特【tè】点。
在东南【nán】亚地区最大的储能电站项【xiàng】目【mù】——新加坡200MW/200MWh项目中,针对客户电网调【diào】频和旋转备用的应用场景,智【zhì】能组串式储能通【tōng】过充放【fàng】电【diàn】精细化管理,实现【xiàn】更长时间【jiān】的恒功率输出【chū】,保障调频收益。同时【shí】,通【tōng】过电【diàn】池包【bāo】级【jí】自动SOC标定功能,节省人【rén】力开支,大幅提升运维效率【lǜ】。
趋势五 电芯级精细管理
正如光伏系统向【xiàng】组件级电力电子(MLPE)发展一样,锂电【diàn】池储能系统也一定会朝着更小的【de】管理颗【kē】粒度进发。 只有针对电芯开展精细【xì】化【huà】管理,才【cái】能更有效地应对【duì】效【xiào】能与安【ān】全问题【tí】。当前,传统端【duān】侧BMS只能将有限的数据【jù】进行汇总和简【jiǎn】单分析,几乎不可能做到故障的早期【qī】发现与【yǔ】预警。因此,需【xū】要【yào】让bms(Battery Management System)“更敏感【gǎn】”、“更智能”,甚至要“预知未【wèi】来”,这【zhè】有【yǒu】赖于大【dà】量数据【jù】的采集【jí】与运算处理,并结合AI技术找到最优点、对趋势做【zuò】出预判。
趋势六 “光储网”融合
在【zài】发电侧【cè】,建【jiàn】设光储清洁能【néng】源基地【dì】,利用特【tè】高压【yā】送【sòng】至负荷中心【xīn】已在成为【wéi】趋势。在用电侧,构建虚拟电厂(VPP)把海量分布式光【guāng】伏系【xì】统、储能及可控负荷相结合,将分散的发电单元【yuán】、储电单元灵活调度,实现【xiàn】电网削峰填谷也已在多个国【guó】家开始落【luò】地。
因此,构建“光【guāng】储【chǔ】网”融合的稳定【dìng】能源系统【tǒng】,支撑光伏送出与消纳,将成为解决能源安全【quán】与能源独立关【guān】键【jiàn】举措。通【tōng】过融合数字技术、电力电子技术【shù】与储能技术,实现多能互补、协调【diào】互济【jì】。应【yīng】用5G、AI、云技【jì】术,能将海量分布式光【guāng】储系统进行智【zhì】能化管理、运【yùn】营与电力交易,构建VPP虚拟【nǐ】电厂,为用户【hù】侧可调节【jiē】资【zī】源【yuán】参【cān】与【yǔ】市场交易、负荷侧响应,为电网削峰填谷【gǔ】提供坚【jiān】强技术保障。
趋势七 重构极致安全
光【guāng】储安全是【shì】产业发展【zhǎn】的基石,这要求【qiú】我们站【zhàn】在全场景、全链路的角度系统考量【liàng】,并充分融合电力【lì】电【diàn】子技术、电化学技【jì】术、热管理技术与数字技【jì】术,重构系【xì】统极【jí】致安【ān】全。
在光伏电【diàn】站场景,据统计直流侧引发的故障【zhàng】可占到所有故障的【de】70%以【yǐ】上,逆变器需要具备智【zhì】能组串分【fèn】段【duàn】与【yǔ】端子自动检测功【gōng】能;在分【fèn】布式光【guāng】伏场景,电弧故【gù】障【zhàng】自动断路功能AFCI将成为标【biāo】配、组【zǔ】件级快速关断功【gōng】能将给【gěi】维护和消防人员【yuán】带来安全保障【zhàng】;在储能场景,需要结【jié】合电力电【diàn】子、云与AI等多【duō】种技【jì】术对储【chǔ】能产品从电芯到系统进行精【jīng】细化管理,从传统以被动响【xiǎng】应及物【wù】理隔离为【wéi】主【zhǔ】的防护方式转变为主动的自动防护、甚至提前预【yù】测告警,实现从【cóng】硬件【jiàn】到软件、从【cóng】结构到算法的多【duō】维安【ān】全设计。
趋势八 安全可信
光伏系统在【zài】带来收益的同时,也蕴含着各种安全隐患,包【bāo】括设备安全与【yǔ】信息【xī】安全【quán】。设备安全隐患主要指【zhǐ】设【shè】备【bèi】故障【zhàng】导致的停机,信息安【ān】全隐患指的是来自外部的【de】网【wǎng】络攻击。为了应对这些挑战【zhàn】与威胁,企业【yè】与组【zǔ】织需要建立一整套【tào】“安全可信”的管理机制【zhì】,具体包括系统与设备的可靠【kào】性、可【kě】用性、安全性【xìng】和韧性,此外【wài】,光伏电站系【xì】统【tǒng】对外还需【xū】要注重对【duì】人身、环境的无害性以及【jí】对【duì】数据【jù】隐【yǐn】私性的保护。
趋势九 全面数字化
传统的光伏【fú】电站设备数量【liàng】众多,缺乏信息收集【jí】与【yǔ】上报通道,基本都属于“哑巴【bā】“式设备,且电站是“孤岛”式的电站,不具备【bèi】协【xié】同的能力,电站【zhàn】的管理【lǐ】也处于原始的【de】“粗【cū】放【fàng】式”管理。
引入诸【zhū】如5G、物联网、云计算、传感技【jì】术和大数据等先进的数字【zì】化技术,传统的光伏电站就可【kě】以变成【chéng】会“说话”和擅长“表达”的电站,可以【yǐ】达【dá】到用“比特”管理“瓦特”的目的,实【shí】现“发-输【shū】-储-配-用”全链【liàn】路的【de】可【kě】视、可【kě】管、可控。目前全【quán】球已经有很多光伏电站正【zhèng】在【zài】进行数字化转型,预计到2027年【nián】,95%以上电站实【shí】现全面数字【zì】化。
趋势十 AI增效
当能源行业逐步迈【mài】向数据驱动的时代,如何【hé】更好【hǎo】地【dì】将数【shù】据收集、利【lì】用并且最大【dà】化地挖掘数据背后的价值已【yǐ】成为【wéi】整个产业最关心【xīn】的问题之一。
AI技术可以普遍应用到强波【bō】动、高不确【què】定【dìng】性的新能源领域【yù】,在制造【zào】、建【jiàn】设、运维、优化、运【yùn】营等【děng】光储的全生命周期内【nèi】发挥不可替代的作用。AI与云计算、大数据【jù】等支撑技术的融合不断深入,围绕数据处理、模型训练、部署运营和【hé】安全【quán】监测等各【gè】环节的工具【jù】链也将不断丰富。在新能【néng】源领域,AI也【yě】将与【yǔ】电【diàn】力电子、数字【zì】化技术【shù】一【yī】样【yàng】,带动整【zhěng】个产业的深刻【kè】变【biàn】革。
最后,陈国光表示,5G、云、AI的【de】融合应用正在塑造一个万物【wù】感知、万物互联、万物智能的世【shì】界,它比我们想【xiǎng】象中更快地到来。华为展望光伏行业发【fā】展十大【dà】趋【qū】势,勾勒和阐述了【le】一个可【kě】触【chù】碰的绿色智能【néng】世【shì】界,希【xī】望全【quán】社会各【gè】界人【rén】士携起手【shǒu】来,共同推【tuī】动早【zǎo】日【rì】达成双碳目标【biāo】,共建【jiàn】绿色美好未来!
