【9-21,中国,深【shēn】圳】华为面向【xiàng】行【háng】业举办智能【néng】光伏十大趋【qū】势【shì】发【fā】布会。会上,华为智【zhì】能光【guāng】伏业务总裁陈国【guó】光从多场景【jǐng】协同、数字化转型、重构安全【quán】等维度【dù】出发,全面解读了智能光伏十大趋势【shì】,为光【guāng】伏产业的转型升级提供参考,并发布重磅【páng】白皮书。
光伏正【zhèng】在迎来最好的时代。随着以光伏为【wéi】代表的新能源【yuán】占【zhàn】比【bǐ】不断提【tí】升,如何持【chí】续降低光储系统度电成本,提升运营运【yùn】维效【xiào】率【lǜ】,提升电网对新能源【yuán】消纳能力的【de】同时【shí】保持电网【wǎng】稳定性【xìng】,以及保【bǎo】障端到端的系统安全是业界【jiè】共【gòng】同面对的关键难题。
陈国【guó】光表示,“双碳”战略在全球的【de】逐步落地【dì】,大大加速了光伏【fú】成【chéng】为主力能源【yuán】的进程【chéng】。 光伏产业大爆发背景下【xià】,挑战永远与机遇并存。华为展望光【guāng】伏【fú】行业发展十大趋势,希望能给【gěi】业【yè】界同仁及所【suǒ】有关心绿【lǜ】色可持【chí】续发展【zhǎn】的组织与个【gè】人带来一【yī】些启发。
趋势一 光储发电机
随着新能源占比不断提升【shēng】,给电网带来了冲击,使其【qí】面临【lín】系统稳【wěn】定性、功率平衡以及【jí】电能质量等多种复杂【zá】的技【jì】术问【wèn】题。
因此【cǐ】,改变【biàn】新能源控制模式,提高有【yǒu】功和【hé】无功控制与【yǔ】响应能力,主【zhǔ】动缓解频率【lǜ】和电压波动,让光伏发电从Grid Following走向Grid Forming,将成为【wéi】解决光伏并网消纳【nà】的重要举措。通过【guò】光储【chǔ】融【róng】合+Grid Forming技术,打造【zào】智能光【guāng】储发电机,将新能源的【de】控制逻辑,从电【diàn】流源【yuán】型控制转为电【diàn】压【yā】源【yuán】型控制,并具备【bèi】强惯量支撑、瞬时稳【wěn】压与故障穿越能力,让【ràng】光伏发电从【cóng】适应电网走向【xiàng】支撑电【diàn】网,加速光伏成为主力能【néng】源【yuán】。
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【wéi】例,直流【liú】电压已【yǐ】经【jīng】由1100V提升到1500V。通过【guò】碳化硅、氮【dàn】化【huà】镓等新材料【liào】的应用,以及【jí】将数字技术与电力电子技术、热管理技术【shù】等充分结合,预计【jì】未来5年【nián】,逆【nì】变器的功率密度将再提升【shēng】~50%,同时保证设备的高可【kě】靠性。
青【qīng】海省【shěng】海南【nán】州特高压项【xiàng】目2.2GW光伏电站, 9216台设备【bèi】稳定运行在3100米高海【hǎi】拔严酷环【huán】境中,华为【wéi】逆变器总【zǒng】计可用时长【zhǎng】高达【dá】2千万小时,系统可用度高达【dá】99.999%,保【bǎo】障系统高发电量,降低度电成本【běn】。
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的驱动【dòng】下【xià】近年来迎【yíng】来蓬勃发展。如何充分利用屋顶资源、提升发电量、同时保障【zhàng】光【guāng】储系【xì】统安全成为关【guān】键要点,因【yīn】此,引入更精细化的【de】管理成为【wéi】必须【xū】。
组件级电力电子器【qì】件(Module-Level Power Electronics, MLPE)在【zài】光伏【fú】系统【tǒng】中指【zhǐ】能对单个或几个光伏组件进行精【jīng】细【xì】化控制的电力电子【zǐ】设备,包括微【wēi】型逆【nì】变器【qì】、功率优化器和关断器,组件级发电、监控【kòng】和安全关断是其独【dú】特价【jià】值【zhí】。随着光伏系统向着更【gèng】安全、智能【néng】化发展,预计2027年MLPE在分布【bù】式市场渗透【tòu】率将【jiāng】提【tí】升至20%-30%。
趋势四 组串式储能
相【xiàng】较于传统集中式储能解决【jué】方【fāng】案,智能组串式储【chǔ】能【néng】解决方案【àn】是将数字【zì】信息【xī】技术与光伏、储能技【jì】术进行跨界融合,基于分布【bù】式储能系统架构,采用【yòng】电池模【mó】组级能量优化、电池单簇能量控【kòng】制、数字智能化管理、全【quán】模块【kuài】化设计【jì】等创新技术,实现【xiàn】储【chǔ】能系统全生命周期内更高【gāo】放【fàng】电、更优投资【zī】、极简运维、安全可靠的价值。其具有组串式、智【zhì】能化、模块化三大【dà】特点【diǎn】。
在东南【nán】亚地【dì】区最大的储能电站项目——新加坡200MW/200MWh项目中,针【zhēn】对客户电【diàn】网调频【pín】和【hé】旋转备用的应用场景【jǐng】,智能组串式【shì】储能【néng】通过充放【fàng】电精细化管【guǎn】理【lǐ】,实现更长时间的恒功率输出,保障调【diào】频收益。同时,通【tōng】过【guò】电池包级自【zì】动SOC标定【dìng】功能,节省人力开支,大幅提升运维效率【lǜ】。
趋势五 电芯级精细管理
正如【rú】光伏系统【tǒng】向组件级电力电子(MLPE)发展一样【yàng】,锂电池【chí】储能系统也【yě】一定会朝着更小的管理颗粒【lì】度进发。 只有针对电【diàn】芯开展精【jīng】细化【huà】管理【lǐ】,才【cái】能更有效地【dì】应对效能与安全问题。当前,传【chuán】统端侧BMS只能【néng】将有限的数据进行汇总和简单分析,几乎不可能做【zuò】到故障【zhàng】的早期发【fā】现与预警【jǐng】。因此,需【xū】要【yào】让bms(Battery Management System)“更敏【mǐn】感”、“更智【zhì】能”,甚【shèn】至要“预知未来”,这有赖于大量数据【jù】的采集与运算【suàn】处理,并结合AI技术找到最【zuì】优点【diǎn】、对趋【qū】势做出【chū】预判【pàn】。
趋势六 “光储网”融合
在发电侧【cè】,建【jiàn】设光储清洁能【néng】源基地,利用特高压【yā】送至负荷中心已在成为趋势。在用电侧,构建【jiàn】虚【xū】拟电厂(VPP)把海量分布式光伏系统、储能【néng】及可控负荷相结合【hé】,将分【fèn】散的发电单【dān】元【yuán】、储【chǔ】电单【dān】元灵【líng】活【huó】调【diào】度,实现电网削峰【fēng】填谷也已在多个国家开始【shǐ】落地。
因此,构建“光储网”融【róng】合【hé】的稳【wěn】定能【néng】源系【xì】统,支撑光伏送出与消纳,将【jiāng】成为解【jiě】决【jué】能源安全与【yǔ】能【néng】源独立关键举措【cuò】。通【tōng】过融合数字【zì】技术、电力电子技【jì】术与【yǔ】储能技术,实现多【duō】能互补、协调互济。应用5G、AI、云技【jì】术,能将海量【liàng】分布式光储系统进行智能化【huà】管【guǎn】理、运营与电【diàn】力交易,构建VPP虚拟电厂,为【wéi】用户侧【cè】可调节资源参与市【shì】场交易、负荷侧响【xiǎng】应,为电网【wǎng】削峰填谷提供坚强技术保障。
趋势七 重构极致安全
光储【chǔ】安全是【shì】产业发展的基【jī】石,这【zhè】要求我们【men】站在全场景、全链路的角度系统【tǒng】考量,并充分融合电力电子技【jì】术【shù】、电化学技术、热管【guǎn】理技【jì】术与数字技术【shù】,重【chóng】构系统【tǒng】极致安全。
在光伏【fú】电站场景,据统计直流侧【cè】引发的故障可占到所有【yǒu】故障【zhàng】的70%以上,逆变器需要具【jù】备智能组串【chuàn】分段与【yǔ】端子自动检测功能【néng】;在分布【bù】式光伏场景,电弧故【gù】障【zhàng】自动断路功能AFCI将【jiāng】成【chéng】为标配、组件级快速关断功能【néng】将给【gěi】维护和【hé】消防人员带来安全保障;在【zài】储能场【chǎng】景,需要【yào】结合电力电子【zǐ】、云与AI等多种技术对储能产品【pǐn】从电芯到系【xì】统进行精细化管理,从传【chuán】统以被动响应及【jí】物理隔离【lí】为主【zhǔ】的防护方式转变为主动的自【zì】动防【fáng】护、甚至【zhì】提前预【yù】测告警【jǐng】,实现【xiàn】从硬件到软件、从结构到【dào】算法【fǎ】的多维安全设计。
趋势八 安全可信
光伏系统【tǒng】在带来收益【yì】的同【tóng】时,也【yě】蕴【yùn】含着各种【zhǒng】安全隐患,包括设备安【ān】全与信息【xī】安全。设备安全【quán】隐患主【zhǔ】要指设备故障导致的【de】停机,信息安全【quán】隐患【huàn】指的是来自外部的网【wǎng】络攻击。为了应对这些挑战与【yǔ】威胁,企业与【yǔ】组织需要建立一整套“安【ān】全【quán】可【kě】信”的管理机【jī】制,具【jù】体包括系统与设备的【de】可靠性、可用性、安全性和韧性,此【cǐ】外【wài】,光伏电站系统【tǒng】对外还需要注重对人身、环境的无【wú】害性以及对数据隐【yǐn】私性的保护。
趋势九 全面数字化
传【chuán】统的光伏电【diàn】站设备数量众【zhòng】多,缺【quē】乏【fá】信息收集与上报通道,基本都【dōu】属于【yú】“哑巴“式【shì】设备【bèi】,且电站是“孤岛”式【shì】的电站,不具【jù】备协同的【de】能力,电站的管【guǎn】理也处于原始的“粗放式”管理。
引入【rù】诸如【rú】5G、物联【lián】网、云计算、传感技【jì】术和大【dà】数据等先进的数字化技术,传统【tǒng】的光伏【fú】电站就可以变成会“说话”和擅长“表达”的【de】电站,可以达到【dào】用“比特【tè】”管【guǎn】理“瓦特”的目【mù】的,实现“发-输-储-配-用【yòng】”全链路的可视、可管【guǎn】、可【kě】控。目前全球已经有很多光伏【fú】电站正在进行数字化转型,预计到2027年,95%以上电站【zhàn】实现全面数字化【huà】。
趋势十 AI增效
当能源【yuán】行业逐步迈向数据驱动的时代,如何更好地将数据收【shōu】集、利用并【bìng】且最【zuì】大化【huà】地挖【wā】掘数据【jù】背后的价值【zhí】已成为整个【gè】产【chǎn】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【gāo】不确定性的新能源【yuán】领域,在制造、建设、运【yùn】维、优化、运营等光储的全生命【mìng】周期内发挥不可替代的作用。AI与云计算【suàn】、大数据等支撑技术的融【róng】合不断深入【rù】,围【wéi】绕数据处理、模型训练、部署运营【yíng】和安全监测等各环节【jiē】的【de】工具链也将不【bú】断丰富。在新能源领【lǐng】域【yù】,AI也【yě】将【jiāng】与电力【lì】电子【zǐ】、数字化【huà】技【jì】术【shù】一样,带动整个产业【yè】的深刻变革【gé】。
最后【hòu】,陈国光【guāng】表示,5G、云、AI的融合应用正在【zài】塑造一【yī】个【gè】万物感【gǎn】知、万物互联、万物智能的世界【jiè】,它比我们想【xiǎng】象中更快地到来。华为展望光伏【fú】行业【yè】发展十大【dà】趋势,勾勒和【hé】阐述【shù】了一个【gè】可触碰的绿色智能【néng】世界【jiè】,希望【wàng】全社会【huì】各界人士携起手来,共同【tóng】推动早日达成双碳目【mù】标,共建【jiàn】绿色美好未来【lái】!
