電站全面數(shù)字化 AI技術(shù)比例達70% 華為發(fā)布智能光伏未來十大趨勢

李克強總理在今年的兩會政府工作報告中提出，“扎實做好碳達峰、碳中和各項工作。制定2030年前碳排放達峰行動方案。”正值《巴黎協(xié)定》發(fā)布五周年之際，當前已有28個國家相繼承諾“碳中和”目標。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。

3月17日，華為攜手全球技術(shù)專家、咨詢公司、能源智庫，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，旨在為新能源下一步智能化發(fā)展提供戰(zhàn)略參考。

趨勢一：高壓高密

華為智能光伏市場營銷部總經(jīng)理武磊磊詳細闡述了智能光伏的十大發(fā)展趨勢。

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。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，預(yù)計到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)備間采用標準接口，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)性標準也在不斷演進，對支撐電網(wǎng)穩(wěn)定性提出更高要求。我們國家最新發(fā)布的2019新國標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的并網(wǎng)算法。

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。

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將在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)計到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配，并形成統(tǒng)一的行業(yè)標準。

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配，并形成行業(yè)國際標準。

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。預(yù)計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)安全風險與用戶隱私安全要求與日俱增，愈發(fā)嚴格。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。