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                華舞依舊,未來不遠:智能光伏十大趨勢告訴我們什么?

                發(fā)布時間:2022-12-26 瀏覽數(shù):101

                在“碳中和”時代,光伏正在日漸成為能源舞臺的主角。

                我們知道,想要實現(xiàn)“碳中和”目標就需要降低能源帶來的碳排放。而在能夠?qū)崿F(xiàn)這個目標的能源體系中,水電、風電受到環(huán)境限制較強,而氫能、核聚變?yōu)榇淼南乱淮茉大w系還不夠成熟。這種情況下,無所不在、取之不盡的太陽能就成為寄托人類“碳中和”夢想的主要能源體系。

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                根據(jù)國際能源署對外公布的預測,太陽能很可能在五年內(nèi)將超過煤炭。到2025年初,可再生能源總體上將成為全球最大電力來源;從2022年至2027年全球新增可再生能源裝機容量將實現(xiàn)翻倍。

                站在舞臺中央的光伏,迎來了無盡的期待,也迎接著各種各樣的疑問。在今天,光伏技術(shù)與產(chǎn)業(yè)是否還有上升空間?人類能否迎來以光電為主的新能源時代?剛剛,華為為我們帶來了新的答案。

                2022年12月23日,華為數(shù)字能源智能光伏業(yè)務總裁陳國光發(fā)布了智能光伏十大趨勢。這些趨勢綜合了第三方國際組織所發(fā)布報告、咨詢機構(gòu)與業(yè)內(nèi)公司的預測,通過建模分析形成最終判斷,為光伏產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級提供一些參考。

                或許可以這么說,關(guān)于智能光伏發(fā)展,你想了解的未來就在這十大趨勢當中。

                光伏如何才能繼續(xù)前進?

                光伏產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,在近些年受到了全球的關(guān)注。關(guān)于光伏我們聽到了非常多令人激動的故事。在這種情況下,光伏還能夠向前一步,甚至抵達成為主要能源的目標嗎?

                圍繞這個問題,我們必須先了解還有關(guān)于光伏的問題沒有解決。

                比如說,分布式光伏裝機量在2021年已經(jīng)占據(jù)光伏總裝機容量的47%。如何應對分布式光伏的運維、管理,以及并網(wǎng)難題,正成為產(chǎn)業(yè)各界的考驗。

                光伏電站的規(guī)模越來越大,且大多數(shù)處于高海拔的隔壁、沙漠,甚至近海地區(qū)。這些光伏電站如何克服環(huán)境難關(guān),實現(xiàn)有效的管理與調(diào)度?

                隨著新能源占比不斷提升,光伏發(fā)電給電網(wǎng)穩(wěn)定性帶來的沖擊越來越大。這個問題應該如何化解?

                隨著光伏產(chǎn)業(yè)不斷發(fā)展,光伏與儲電系統(tǒng)的安全事故時有發(fā)生。如何進一步提升光伏的安全性?

                以及最重要的,如何才能進一步降低光伏度電成本,讓大眾用到清潔、經(jīng)濟、穩(wěn)定的新能源發(fā)電?

                凡事有問題才會有解法,有挑戰(zhàn)才會有機會。這些難關(guān)依舊存在,證明光伏產(chǎn)業(yè)依舊機會頗多。而華為發(fā)布的智能光伏十大趨勢,一一點透了未來如何攻克這些難關(guān)。

                為了幫助大家理解,我們將十大趨勢總結(jié)成了四個關(guān)鍵字——發(fā)、儲、安、智。

                發(fā):光伏前進的核心動力

                如何實現(xiàn)成本更低、效率更高的光伏發(fā)電,是光伏產(chǎn)業(yè)推進的主要路徑。圍繞光伏發(fā)電,產(chǎn)業(yè)不僅需要發(fā)電效率,同時需要增大光伏密度,提升單位產(chǎn)能。另一方面,更加靈活可控的光伏發(fā)電將成為未來產(chǎn)業(yè)剛需?;诖?,我們可以看到十大趨勢中有三點涉及發(fā)電側(cè)。

                趨勢一:光儲發(fā)電機

                光伏發(fā)電對電網(wǎng)的沖擊是核心問題,光儲一體化發(fā)電可以通過構(gòu)網(wǎng)型儲能技術(shù),降低新能源對電網(wǎng)的沖擊,提升新能源消納能力。面向未來,通過光儲融合+Grid Forming 技術(shù),打造智能光儲發(fā)電機,可以改變新能源控制模式,從電流源型控制轉(zhuǎn)為電壓源型控制,極大提升光伏發(fā)電的可控性。

                趨勢二:高密高可靠

                面向未來,光伏電站持續(xù)向大功率、高可靠的發(fā)電能力前進,是產(chǎn)業(yè)的大勢所趨。而這離不開材料科學、散熱技術(shù)、工程技術(shù)等多種維度技術(shù)的升級。在安全可控的前提下提升光伏密度,降低光伏對電站面積的依賴,是未來的主要發(fā)展路徑之一。

                趨勢三:組件級電力電子(MLPE)

                光伏正向著更安全,智能化發(fā)展。而組件級電力電子器件(Module-Level Power Electronics, MLPE)是光伏進一步提升智能化與安全能力的基礎。未來,光伏系統(tǒng)中會出現(xiàn)大量對光伏組件進行精細化控制的電力電子設備,包括微型逆變器、功率優(yōu)化器和關(guān)斷器,組件級發(fā)電、監(jiān)控和安全關(guān)斷等等。

                光儲一體、高密高可靠,以及大量電力電子器件的加入,將為我們勾勒出強大的光伏發(fā)電網(wǎng)絡。

                儲:光伏并網(wǎng)的“定海神針”

                僅僅產(chǎn)生能量還不夠,更重要的是要能夠能量進行有效地留存與保管,而這也恰好是光伏的弱項與挑戰(zhàn)。一方面,光伏發(fā)電留存率較低,留存成本大;另一方面,并網(wǎng)安全性、穩(wěn)定性的問題始終縈繞在光伏身旁。為此,四個關(guān)于儲能的發(fā)展趨勢可以有效應對。

                趨勢四:組串式儲能

                儲能的管理問題,需要用智能化、模塊化的方式來解決,而組串式儲能架構(gòu)就可以將儲能系統(tǒng)的管理水平提升到新高度。智能組串式儲能解決方案是將數(shù)字信息技術(shù)與光伏、儲能技術(shù)進行跨界融合,極大概率將成為未來光伏儲能的主要發(fā)展思路。

                趨勢五:電芯級精細管理

                為了提升儲能的管理水平,光伏儲能的管理精度需要不斷精細化。而這就需要將儲能系統(tǒng)的管理顆粒度將從電池簇級、電池包級延伸到電芯級正如光伏系統(tǒng)向組件級電力電子(MLPE)發(fā)展一樣,鋰電池儲能系統(tǒng)也一定會朝著更小的管理顆粒度進發(fā)。因為只有針對電芯開展精細化管理,才能更有效地應對光伏儲能的效能與安全問題。

                趨勢六:“光儲網(wǎng)”融合

                為了應對光伏的并網(wǎng)難題,最直接的方式就是數(shù)字技術(shù)實現(xiàn)光伏、儲能與電網(wǎng)之間高效協(xié)同,讓電能發(fā)、輸、配、用靈活調(diào)度。

                這些儲能發(fā)展趨勢,將有效解決光伏能源留存、并網(wǎng)的核心難題,成為光伏產(chǎn)業(yè)的“定海神針”。

                安:新能源時代的守護之盾

                隨著光伏越來越多走向屋頂、田間,人們對光伏安全的重視也越來越高。如何提升光伏發(fā)展的安全能力,十大趨勢中也給出了答案。

                趨勢七:重構(gòu)極致安全

                光伏發(fā)電、并網(wǎng)、儲能是一個整體,因此光伏安全問題也必須納入整體中進行考量。只有依靠電力電子、熱管理、數(shù)字等多種技術(shù)充分融合,才能重構(gòu)光儲系統(tǒng)安全尤其是在工商業(yè)與戶用光伏,比如說屋頂光伏、園區(qū)光伏等領(lǐng)域,由于事關(guān)民眾的生命財產(chǎn)安全,因此更需要站在全場景、全鏈路的角度,對光伏安全進行系統(tǒng)化、整體性的升級。

                趨勢八:安全可信

                在未來,每臺光伏發(fā)電機都將是信息化、數(shù)字化的設備。而這就要求產(chǎn)業(yè)在發(fā)展光伏本身安全的同時,考慮光伏的信息安全與系統(tǒng)安全。一旦出現(xiàn)外部網(wǎng)絡攻擊、系統(tǒng)劫持等問題,對于光伏乃至能源系統(tǒng)的損害是難以估量的。

                多角度、全方位地思考安全問題,提升安全能力,正在成為光伏未來之路的守護者。

                智:通往未來的金鑰匙

                光伏如何通往未來?就像我們的社會、經(jīng)濟發(fā)展需要高度依靠數(shù)字技術(shù)、智能技術(shù)一樣,光伏的未來發(fā)展也必然與數(shù)字化、智能化息息相關(guān)。十大趨勢的最后兩條,展現(xiàn)了光伏全面數(shù)字化,以及高飽和度容納AI技術(shù)的發(fā)展前景。

                趨勢九:全面數(shù)字化

                根據(jù)相關(guān)預測,到2027年將有95%以上電站實現(xiàn)全面數(shù)字化,光伏電站作為新能源代表,當然也是如此。傳統(tǒng)意義上的光伏,有大量啞巴設備與孤島建設模式。這給光伏的運維管理、能效提升帶來了巨大挑戰(zhàn)。將5G,物聯(lián)網(wǎng),云計算,傳感技術(shù)和大數(shù)據(jù)等先進的數(shù)字化技術(shù)全面融入光伏,可以最終實現(xiàn)用“比特”管理“瓦特”的。讓光伏走向“發(fā)-輸-儲-配-用”全鏈路的可視、可管、可控。

                趨勢十:AI增效

                AI技術(shù)帶來的降本提效價值正在各行業(yè)中鋪開,光伏產(chǎn)業(yè)也是如此。未來,AI技術(shù)將在光伏電站的全生命周期中廣泛應用,從而在制造、建設、運維、優(yōu)化、運營等領(lǐng)域發(fā)揮不可替代的作用。比如說,光伏板制造企業(yè)可以使用基于AI技術(shù)的質(zhì)檢能力,將組件產(chǎn)線效率可提升至少10%。

                數(shù)字化、智能化技術(shù),是光伏通往未來的金鑰匙,也是光伏其他能力升級、產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型的最佳助手。

                結(jié)束語:光伏華舞依舊

                通過十大趨勢的發(fā)布與解析,我們可以看到,今天光伏產(chǎn)業(yè)并非已經(jīng)達到了平穩(wěn)、緩慢的發(fā)展周期。而是依舊有核心挑戰(zhàn)亟待解決,同時解決這些難點將帶來巨大的價值回饋。整理十大趨勢,我們可以得出三點核心經(jīng)驗:

                1.依靠光伏,打通新能源成為主要能源的道路是可靠的,并且其成績還會不斷提升。

                2.在發(fā)電、儲能、安全等眾多領(lǐng)域,光伏產(chǎn)業(yè)依舊爆發(fā)著巨量的產(chǎn)業(yè)機會,值得業(yè)界進行關(guān)注和投入。

                3.數(shù)字化與電力電子技術(shù),將成為未來光伏發(fā)展的主航道。智能光伏時代已經(jīng)不遠。

                無論如何,今天的光伏依舊站在舞臺中央,迎接著聚光燈的犀利。他依舊年輕,依舊充滿活力——光與電的華舞,還在繼續(xù)。

                國電中星是一家專業(yè)的電力檢測設備廠家,密切關(guān)注電力電網(wǎng)相關(guān)行業(yè)的發(fā)展與動態(tài),了解更多訪問國電中星官網(wǎng):www.dubmansion.com

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