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智能光伏未來十大趨勢 光儲一體技術(shù)引關(guān)注

環(huán)球網(wǎng)發(fā)布時間:2021-03-27 11:52:00

  當(dāng)前,世界各國齊心協(xié)力應(yīng)對氣候變化,已有28個國家相繼承諾“碳中和”目標(biāo)。與此同時,5G、AI、云等技術(shù)也正在使能千行百業(yè),加速行業(yè)智能化、數(shù)字化轉(zhuǎn)型。我們正置身于光儲替代化石能源的時代大浪潮中,那么新能源未來將走向何方?

  3月17日,華為攜手全球技術(shù)專家、咨詢公司、能源智庫深度溝通,立足更低LCOE,電網(wǎng)友好、智能融合、安全可信四個價值維度做出預(yù)測,發(fā)布了面向2025的智能光伏十大趨勢,為“十四五”尋找路徑,為新能源下一步發(fā)展提供戰(zhàn)略參考。

趨勢一:高壓高密

  系統(tǒng)電壓提升是LCOE降低的重要途徑。從600V-1000V-1500V,未來將走向更高電壓。系統(tǒng)電壓提升的同時,子陣越來越大,從1MW到8.8MW,變成超級子陣,進一步降低LCOE。

隨著碳化硅、氮化鎵材料、芯片散熱、拓撲架構(gòu)技術(shù)的發(fā)展,提升功率密度的同時,光伏度電成本進一步下降。到2025年將實現(xiàn)逆變器功率密度將提升50%以上。

趨勢二:全模塊化

  光伏平價進入市場化運作,電站生命周期與補貼年限解耦。模塊化將支撐更長電站生命周期,助力LCOE降低25%。

  逆變器、PCS、儲能等關(guān)鍵核心部件,設(shè)備間采用標(biāo)準(zhǔn)接口,靈活擴容,快速部署;逆變器不管交流還是直流側(cè),具備儲能接口,面向未來演進。同時隨著光伏電站規(guī)模和復(fù)雜度越來越高,專家上站維護的傳統(tǒng)模式成本過高。模塊化設(shè)計可以實現(xiàn)免專家維護,極大降低運維成本、提升系統(tǒng)可用度。全模塊化設(shè)計將成為行業(yè)主流。

趨勢三:主動支撐電網(wǎng)

  新能源滲透率提高導(dǎo)致電網(wǎng)強度下降。未來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。

  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,對支撐電網(wǎng)穩(wěn)定性提出更高要求。德國,澳大利亞等新能源滲透率高的國家,都提出了新的建模和嚴(yán)苛的電網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范。我們國家最新發(fā)布的2019新國標(biāo)GB/T37408技術(shù)規(guī)范也與時俱進,特別強化了高穿有功穩(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)定了更高的門檻。未來低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SCR對電網(wǎng)的支撐能力還會進一步提升,達到1.2。

趨勢四:光儲一體

  打造智能綠色發(fā)電機,助力光伏成為主力能源。

  光儲的結(jié)合,能夠使光伏電站從電流源變身為電壓源,以光儲協(xié)同控制算法,實現(xiàn)虛擬慣量等同步機特性,光伏發(fā)電技術(shù)指標(biāo)向火電靠攏,可儲可控,進一步增強電網(wǎng)。同時儲能要解決安全、壽命等問題,保證在電池生命周期內(nèi),電池利用率最大化,這是未來儲能電站的發(fā)展方向。

  預(yù)計到2025年,光儲共生比例將達到30%以上。

趨勢五:全面數(shù)字化

  數(shù)字技術(shù)與光伏技術(shù)融合,使運維、生產(chǎn)管理和資產(chǎn)管理變得極簡、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,預(yù)計2025年將有90%以上的電站實現(xiàn)全面數(shù)字化,讓光伏電站極簡、智能、高效的管理成為可能,從一個啞電站變成一個有機的智能生命體。

趨勢六: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)造無限可能。

  人工智能AI賦能光伏,從萬物互聯(lián)到萬物智能。受益于人工智能及物聯(lián)網(wǎng)技術(shù),通過集成海量的專家經(jīng)驗和不斷的自學(xué)習(xí),讓算法、算力、算據(jù)在計算中發(fā)揮最大作用,AI將很大程度上代替運維專家進行診斷決策。通過智能跟蹤算法,讓組件、支架、逆變器協(xié)同運行,找到最佳角度,釋放最大潛力。智能IV診斷,精準(zhǔn)定位故障,將運維工作量從“月”降低到“分鐘”。無人機空中巡檢電站、清洗機器人清洗組件、智能安防和人臉識別等技術(shù),使光伏電站不斷完善系統(tǒng)設(shè)計優(yōu)化、故障診斷、光儲協(xié)同、智能巡檢、智能清洗、機器視覺,全面提升發(fā)電效率和重構(gòu)運維體驗。從而助力電站生產(chǎn)力和安全性提升。預(yù)計,2025年光伏電站應(yīng)用AI技術(shù)比例達到70%。

趨勢七: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(VirtualPowerPlant)參與到電力系統(tǒng)的調(diào)度、交易與輔助服務(wù)中。未來5年,虛擬電站技術(shù)的發(fā)展會在分布式光伏場景中衍生出新的商業(yè)模式,以及新的市場參與者,成為分布式新的增長引擎。預(yù)計2025年,80%的戶用光伏系統(tǒng)會接入各種VPP網(wǎng)絡(luò)。

趨勢八:重構(gòu)極致安全

  組件/組串級監(jiān)控及智能關(guān)斷、主動安全防護(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)。

  主動安全是光伏成為主力能源的基石。“AI智能電弧防護”,是行業(yè)首次將AI算法融入AFCI,通過更精準(zhǔn)的電弧檢測,更迅速的故障保護,全面保障分布式光伏的安全。未來5年,屋頂0V電壓快速關(guān)斷(RSD)、電弧主動防護(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)國際標(biāo)準(zhǔn)。

趨勢九: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,綜合能源模式會有效拉通生產(chǎn)和消費,助力實現(xiàn)碳中和,推廣價值更高。綜合能源是源-網(wǎng)-荷-儲一體化的自治系統(tǒng),需要以ICT基礎(chǔ)設(shè)施為底座,通過平臺+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)會大行其道。

趨勢十:安全可信

  光伏電站網(wǎng)絡(luò)安全風(fēng)險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)計及制造外,同時加強預(yù)測性維護,夯實可靠地基;在軟件端重點投入分層級防御,實現(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。

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