技術(shù)
導(dǎo)讀:打造智能綠色發(fā)電機(jī),助力光伏成為主力能源。
3月17日消息, 華為 攜手全球技術(shù)專家、咨詢公司、能源智庫(kù)發(fā)布了面向2025的智能光伏十大趨勢(shì)。
趨勢(shì)一:高壓高密
系統(tǒng)電壓提升是LCOE降低的重要途徑。從600V-1000V-1500V,未來(lái)將走向更高電壓。系統(tǒng)電壓提升的同時(shí),子陣越來(lái)越大,從1MW到8.8MW,變成超級(jí)子陣,進(jìn)一步降低LCOE。
隨著碳化硅、氮化鎵材料、芯片散熱、拓?fù)浼軜?gòu)技術(shù)的發(fā)展,提升功率密度的同時(shí),光伏度電成本進(jìn)一步下降。到2025年將實(shí)現(xiàn)逆變器功率密度將提升50%以上。
趨勢(shì)二:全模塊化
光伏平價(jià)進(jìn)入市場(chǎng)化運(yùn)作,電站生命周期與補(bǔ)貼年限解耦。模塊化將支撐更長(zhǎng)電站生命周期,助力LCOE降低25%。
逆變器、PCS、儲(chǔ)能等關(guān)鍵核心部件,設(shè)備間采用標(biāo)準(zhǔn)接口,靈活擴(kuò)容,快速部署;逆變器不管交流還是直流側(cè),具備儲(chǔ)能接口,面向未來(lái)演進(jìn)。同時(shí)隨著光伏電站規(guī)模和復(fù)雜度越來(lái)越高,專家上站維護(hù)的傳統(tǒng)模式成本過(guò)高。模塊化設(shè)計(jì)可以實(shí)現(xiàn)免專家維護(hù),極大降低運(yùn)維成本、提升系統(tǒng)可用度。全模塊化設(shè)計(jì)將成為行業(yè)主流。
趨勢(shì)三: 主動(dòng)支撐電網(wǎng)
新能源滲透率提高導(dǎo)致電網(wǎng)強(qiáng)度下降。未來(lái)5年,光伏電站必須從適應(yīng)電網(wǎng)逐步向支撐電網(wǎng)演進(jìn)。
隨著全球新能源的迅猛發(fā)展,新能源電網(wǎng)適應(yīng)性標(biāo)準(zhǔn)也在不斷演進(jìn),對(duì)支撐電網(wǎng)穩(wěn)定性提出更高要求。德國(guó),澳大利亞等新能源滲透率高的國(guó)家,都提出了新的建模和嚴(yán)苛的電網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范。我們國(guó)家新發(fā)布的2019新國(guó)標(biāo)GB/T37408技術(shù)規(guī)范也與時(shí)俱進(jìn),特別強(qiáng)化了高穿有功穩(wěn)定性、高低電壓穿越能力、頻率適應(yīng)性等電網(wǎng)適應(yīng)性要求,設(shè)定了更高的門(mén)檻。未來(lái)低SCR電網(wǎng)環(huán)境下,光伏逆變器需具備更精準(zhǔn)的并網(wǎng)算法。
在澳洲,全球最嚴(yán)苛的電網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)國(guó)家,華為SUN2000-196KTL產(chǎn)品,已經(jīng)完全可以支撐這一電網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)特性,在惡劣電網(wǎng)環(huán)境下,穩(wěn)定并網(wǎng)。未來(lái)SCR對(duì)電網(wǎng)的支撐能力還會(huì)進(jìn)一步提升,達(dá)到1.2。
趨勢(shì)四: 光儲(chǔ)一體
打造智能綠色發(fā)電機(jī),助力光伏成為主力能源。
光儲(chǔ)的結(jié)合,能夠使光伏電站從電流源變身為電壓源,以光儲(chǔ)協(xié)同控制算法,實(shí)現(xiàn)虛擬慣量等同步機(jī)特性,光伏發(fā)電技術(shù)指標(biāo)向火電靠攏,可儲(chǔ)可控,進(jìn)一步增強(qiáng)電網(wǎng)。同時(shí)儲(chǔ)能要解決安全、壽命等問(wèn)題,保證在電池生命周期內(nèi),電池利用率最大化,這是未來(lái)儲(chǔ)能電站的發(fā)展方向。
預(yù)計(jì)到2025年,光儲(chǔ)共生比例將達(dá)到30%以上。
趨勢(shì)五:全面數(shù)字化
數(shù)字技術(shù)與光伏技術(shù)融合,使運(yùn)維、生產(chǎn)管理和資產(chǎn)管理變得極簡(jiǎn)、智能、高效。
數(shù)字化是智能化基礎(chǔ)。隨著5G、云等數(shù)字化技術(shù)快速演進(jìn),預(yù)計(jì)2025年將有90%以上的電站實(shí)現(xiàn)全面數(shù)字化,讓光伏電站極簡(jiǎn)、智能、高效的管理成為可能,從一個(gè)啞電站變成一個(gè)有機(jī)的智能生命體。
趨勢(shì)六:AI增效
AI將代替專家職能,使能系統(tǒng)自主協(xié)同優(yōu)化,創(chuàng)造無(wú)限可能。
人工智能AI賦能光伏,從萬(wàn)物互聯(lián)到萬(wàn)物智能。受益于人工智能及物聯(lián)網(wǎng)技術(shù),通過(guò)集成海量的專家經(jīng)驗(yàn)和不斷的自學(xué)習(xí),讓算法、算力、算據(jù)在計(jì)算中發(fā)揮最大作用,AI將很大程度上代替運(yùn)維專家進(jìn)行診斷決策。通過(guò)智能跟蹤算法,讓組件、支架、逆變器協(xié)同運(yùn)行,找到好角度,釋放最大潛力。智能IV診斷,精準(zhǔn)定位故障,將運(yùn)維工作量從“月”降低到“分鐘”。無(wú)人機(jī)空中巡檢電站、清洗機(jī)器人清洗組件、智能安防和人臉識(shí)別等技術(shù),使光伏電站不斷完善系統(tǒng)設(shè)計(jì)優(yōu)化、故障診斷、光儲(chǔ)協(xié)同、智能巡檢、智能清洗、機(jī)器視覺(jué),全面提升發(fā)電效率和重構(gòu)運(yùn)維體驗(yàn)。從而助力電站生產(chǎn)力和安全性提升。預(yù)計(jì),2025年光伏電站應(yīng)用AI技術(shù)比例達(dá)到70%。
趨勢(shì)七: 虛擬電站
協(xié)同管理的虛擬電站將參與電力系統(tǒng)調(diào)度及交易,成為分布式新的增長(zhǎng)引擎。
5G、區(qū)塊鏈、云服務(wù)等ICT技術(shù)的大規(guī)模應(yīng)用于分布式電站,組成協(xié)同管理的虛擬電站(Virtual PowerPlant)參與到電力系統(tǒng)的調(diào)度、交易與輔助服務(wù)中。未來(lái)5年,虛擬電站技術(shù)的發(fā)展會(huì)在分布式光伏場(chǎng)景中衍生出新的商業(yè)模式,以及新的市場(chǎng)參與者,成為分布式新的增長(zhǎng)引擎。預(yù)計(jì)2025年,80% 的戶用光伏系統(tǒng)會(huì)接入各種VPP網(wǎng)絡(luò)。
趨勢(shì)八:重構(gòu)極致安全
組件/組串級(jí)監(jiān)控及智能關(guān)斷、主動(dòng)安全防護(hù)(AFCI),將成為光伏電站的標(biāo)配,并形成統(tǒng)一的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。
主動(dòng)安全是光伏成為主力能源的基石?!癆I智能電弧防護(hù)”,是行業(yè)首次將AI算法融入AFCI,通過(guò)更精準(zhǔn)的電弧檢測(cè),更迅速的故障保護(hù),全面保障分布式光伏的安全。未來(lái)5年,屋頂0V電壓快速關(guān)斷(RSD)、電弧主動(dòng)防護(hù)(AFCI)、組串智能關(guān)斷(RSD)在分布式屋頂將成為標(biāo)配,并形成行業(yè)國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)。
趨勢(shì)九:綜合智慧能源
能源結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)向新一代綜合能源系統(tǒng)。從管理角度看,綜合能源模式會(huì)有效拉通生產(chǎn)和消費(fèi),助力實(shí)現(xiàn)碳中和,推廣價(jià)值更高。綜合能源是源-網(wǎng)-荷-儲(chǔ)一體化的自治系統(tǒng),需要以ICT基礎(chǔ)設(shè)施為底座,通過(guò)平臺(tái)+生態(tài)理念,融合創(chuàng)新,提升能源利用效率,降低能源成本。2025年,超融合能源架構(gòu)會(huì)大行其道。
趨勢(shì)十:安全可信
光伏電站網(wǎng)絡(luò)安全風(fēng)險(xiǎn)與用戶隱私安全要求與日俱增,愈發(fā)嚴(yán)格。2025年系統(tǒng)的可靠性、可用性、安全性、韌性、隱私性,將成為必要要求。
在硬件端除了高可靠設(shè)計(jì)及制造外,同時(shí)加強(qiáng)預(yù)測(cè)性維護(hù),夯實(shí)可靠地基;在軟件端重點(diǎn)投入分層級(jí)防御,實(shí)現(xiàn)軟件的分層可控、分層防御,使軟件更加安全可靠,使光伏產(chǎn)業(yè)更加安全可靠。安全可信能力成為光伏電站的必要要求。