智能電網

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

                      2025China.cn   2022年12月27日

                      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“碳中和”目標就需要降低能源帶來的碳排放。而在能夠實現這個目標的能源體系中,水電、風電受到環境限制較強,而氫能、核聚變為代表的下一代能源體系還不夠成熟。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。

                      根據國際能源署對外公布的預測,太陽能很可能在五年內將超過煤炭。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,光伏技術與產業是否還有上升空間?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,華為數字能源智能光伏業務總裁陳國光發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布報告、咨詢機構與業內公司的預測,通過建模分析形成最終判斷,為光伏產業轉型升級提供一些參考。

                      或許可以這么說,關于智能光伏發展,你想了解的未來就在這十大趨勢當中。

                      光伏如何才能繼續前進?

                      光伏產業的發展,在近些年受到了全球的關注。關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年已經占據光伏總裝機容量的47%。如何應對分布式光伏的運維、管理,以及并網難題,正成為產業各界的考驗。

                      光伏電站的規模越來越大,且大多數處于高海拔的隔壁、沙漠,甚至近海地區。這些光伏電站如何克服環境難關,實現有效的管理與調度?

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

                      隨著光伏產業不斷發展,光伏與儲電系統的安全事故時有發生。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、經濟、穩定的新能源發電?

                      凡事有問題才會有解法,有挑戰才會有機會。這些難關依舊存在,證明光伏產業依舊機會頗多。而華為發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。

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

                      發:光伏前進的核心動力

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

                      趨勢一:光儲發電機

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

                      趨勢二:高密高可靠

                      面向未來,光伏電站持續向大功率、高可靠的發電能力前進,是產業的大勢所趨。而這離不開材料科學、散熱技術、工程技術等多種維度技術的升級。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,光伏系統中會出現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、功率優化器和關斷器,組件級發電、監控和安全關斷等等。

                      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電網絡。

                      儲:光伏并網的“定海神針”

                      僅僅產生能量還不夠,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。一方面,光伏發電留存率較低,留存成本大;另一方面,并網安全性、穩定性的問題始終縈繞在光伏身旁。為此,四個關于儲能的發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,而組串式儲能架構就可以將儲能系統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字信息技術與光伏、儲能技術進行跨界融合,極大概率將成為未來光伏儲能的主要發展思路。

                      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向組件級電力電子(MLPE)發展一樣,鋰電池儲能系統也一定會朝著更小的管理顆粒度進發。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”融合

                      為了應對光伏的并網難題,最直接的方式就是數字技術實現光伏、儲能與電網之間高效協同,讓電能發、輸、配、用靈活調度。

                      這些儲能發展趨勢,將有效解決光伏能源留存、并網的核心難題,成為光伏產業的“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。如何提升光伏發展的安全能力,十大趨勢中也給出了答案。

                      趨勢七:重構極致安全

                      光伏發電、并網、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、數字等多種技術充分融合,才能重構光儲系統安全尤其是在工商業與戶用光伏,比如說屋頂光伏、園區光伏等領域,由于事關民眾的生命財產安全,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化、整體性的升級。

                      趨勢八:安全可信

                      在未來,每臺光伏發電機都將是信息化、數字化的設備。而這就要求產業在發展光伏本身安全的同時,考慮光伏的信息安全與系統安全。一旦出現外部網絡攻擊、系統劫持等問題,對于光伏乃至能源系統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、經濟發展需要高度依靠數字技術、智能技術一樣,光伏的未來發展也必然與數字化、智能化息息相關。十大趨勢的最后兩條,展現了光伏全面數字化,以及高飽和度容納AI技術的發展前景。

                      趨勢九:全面數字化

                      根據相關預測,到2027年將有95%以上電站實現全面數字化,光伏電站作為新能源代表,當然也是如此。傳統意義上的光伏,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。將5G,物聯網,云計算,傳感技術和大數據等先進的數字化技術全面融入光伏,可以最終實現用“比特”管理“瓦特”的。讓光伏走向“發-輸-儲-配-用”全鏈路的可視、可管、可控。

                      趨勢十:AI增效

                      AI技術帶來的降本提效價值正在各行業中鋪開,光伏產業也是如此。未來,AI技術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、優化、運營等領域發揮不可替代的作用。比如說,光伏板制造企業可以使用基于AI技術的質檢能力,將組件產線效率可提升至少10%。

                      數字化、智能化技術,是光伏通往未來的金鑰匙,也是光伏其他能力升級、產業轉型的最佳助手。

                      結束語:光伏華舞依舊

                      通過十大趨勢的發布與解析,我們可以看到,今天光伏產業并非已經達到了平穩、緩慢的發展周期。而是依舊有核心挑戰亟待解決,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.在發電、儲能、安全等眾多領域,光伏產業依舊爆發著巨量的產業機會,值得業界進行關注和投入。

                      3.數字化與電力電子技術,將成為未來光伏發展的主航道。智能光伏時代已經不遠。

                      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。

                      (腦極體)

                      標簽:智能光伏 我要反饋 
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