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《巴黎協定》發布五周年之際,當前已有28個國家相繼承諾“碳中和”目標。與此同時,5G、AI、云等技術也正在使能千行百業,加速行業智能化、數字化轉型。
3月17日,華為攜手全球技術專家、咨詢公司、能源智庫,立足更低LCOE,電網友好、智能融合、安全可信四個價值維度做出預測,發布了面向2025的智能光伏十大趨勢,旨在為新能源下一步智能化發展提供戰略參考。
趨勢一:高壓高密
華為智能光伏市場營銷部總經理武磊磊詳細闡述了智能光伏的十大發展趨勢。
系統電壓提升是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、拓撲架構技術的發展,提升功率密度的同時,光伏度電成本進一步下降,預計到2025年,將實現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、儲能等關鍵核心部件,設備間采用標準接口,靈活擴容,快速部署;逆變器不管交流還是直流側,具備儲能接口,面向未來演進。同時隨著光伏電站規模和復雜度越來越高,專家上站維護的傳統模式成本過高。模塊化設計可以實現免專家維護,極大降低運維成本、提升系統可用度。全模塊化設計將成為行業主流。
趨勢三:主動支撐電網
新能源滲透率提高導致電網強度下降。未來5年,光伏電站必須從適應電網逐步向支撐電網演進。
隨著全球新能源的迅猛發展,新能源電網適應性標準也在不斷演進,對支撐電網穩定性提出更高要求。我們國家最新發布的2019新國標GB/T37408技術規范也與時俱進,特別強化了高穿有功穩定性、高低電壓穿越能力、頻率適應性等電網適應性要求,設定了更高的門檻。未來低SCR電網環境下,光伏逆變器需具備更精準的并網算法。
趨勢四:光儲一體
打造智能綠色發電機,助力光伏成為主力能源。
光儲的結合,能夠使光伏電站從電流源變身為電壓源,以光儲協同控制算法,實現虛擬慣量等同步機特性,光伏發電技術指標向火電靠攏,可儲可控,進一步增強電網。同時儲能要解決安全、壽命等問題,保證在電池生命周期內,電池利用率最大化,這是未來儲能電站的發展方向。預計到2025年,光儲共生比例將達到30%以上。
趨勢五:全面數字化
數字技術與光伏技術融合,使運維、生產管理和資產管理變得極簡、智能、高效。數字化是智能化基礎。隨著5G、云等數字化技術快速演進,預計2025年將有90%以上的電站實現全面數字化,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,使能系統自主協同優化,創造無限可能。
受益于人工智能及物聯網技術,通過集成海量的專家經驗和不斷的自學習,讓算法、算力、算據在計算中發揮最大作用,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,使光伏電站不斷完善系統設計優化、故障診斷、光儲協同、智能巡檢、智能清洗、機器視覺,全面提升發電效率和重構運維體驗。從而助力電站生產力和安全性提升。預計到2025年,光伏電站應用AI技術比例達到70%。
趨勢七:虛擬電站
協同管理的虛擬電站將參與電力系統調度及交易,成為分布式新的增長引擎。
5G、區塊鏈、云服務等ICT技術的大規模應用于分布式電站,組成協同管理的虛擬電站參與到電力系統的調度、交易與輔助服務中。未來5年,虛擬電站技術的發展會在分布式光伏場景中衍生出新的商業模式,以及新的市場參與者,成為分布式新的增長引擎。預計2025年,80%的戶用光伏系統會接入各種VPP網絡。
趨勢八:重構極致安全
組件/組串級監控及智能關斷、主動安全防護(AFCI),將成為光伏電站的標配,并形成統一的行業標準。
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電壓快速關斷(RSD)、電弧主動防護(AFCI)、組串智能關斷(RSD)在分布式屋頂將成為標配,并形成行業國際標準。
趨勢九:綜合智慧能源
能源結構轉向新一代綜合能源系統。從管理角度看,綜合能源模式會有效拉通生產和消費,助力實現碳中和,推廣價值更高。綜合能源是源-網-荷-儲一體化的自治系統,需要以ICT基礎設施為底座,通過平臺+生態理念,融合創新,提升能源利用效率,降低能源成本。預計2025年,超融合能源架構會大行其道。
趨勢十:安全可信
光伏電站網絡安全風險與用戶隱私安全要求與日俱增,愈發嚴格。2025年系統的可靠性、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計及制造外,同時加強預測性維護,夯實可靠地基;在軟件端重點投入分層級防御,實現軟件的分層可控、分層防御,使軟件更加安全可靠,使光伏產業更加安全可靠。安全可信能力成為光伏電站的必要要求。
責任編輯: 李穎