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华为发布智能光伏十大趋势:加大研发投入,加速碳中和
日期:2021-10-12   [复制链接]
责任编辑:sy_yangjurong 打印收藏评论(0)[订阅到邮箱]
日前,中央财经委员会第九次会议召开。会议强调,我国力争2030年前实现碳达峰,2060年前实现碳中和。

目标已定,从时间跨度来看,碳达峰到碳中和之间,发达国家有60-70年的转型期,而中国只有30年时间,能源和经济转型、二氧化碳和其他温室气体减排的速度与力度都要比发达国家大得多。

3月17日,华为携手全球技术专家、咨询公司、能源智库深度沟通,立足更低LCOE,电网友好、智能融合、安全可信四个价值维度做出预测,发布了面向2025的智能光伏十大趋势。

由于光伏产业的自身特点,储能的成本问题始终是痛点之一,也成为当天发布会上的重点话题。
联合国秘书长安东尼奥·古特雷斯提出,2050年实现碳中和是当今世界最为紧迫的使命。当前,一场“气候保卫战”正在打响,已经有110多个国家、接近世界GDP三分之二的经济体都正在转向零碳经济,其中有28个国家明确提出本世纪中叶实现碳中和的目标。

3月15日,中央财经委员会第九次会议也提到, “十四五”是碳达峰的关键期、窗口期,要构建以新能源为主体的新型电力系统。

光伏产业迎来了历史性的发展机遇,但也遇到一些挑战。

周桃园解释称,在光伏为主力的能源系统中,由于光伏对电网的冲击,电网可消纳能力有限,且调峰调频压力越来越大,首先要解决光伏对电网支撑的问题。因此,光伏电站必然走向光储融合电站,并且具备与传统能源同样的支撑电网的能力。

在发言中,他分享了华为看到的光伏产业三大变化:

第一、光伏电站的核心诉求从降低LCOE转向降低LCOE与提升并网能力并重。

随着新能源的持续接入、渗透率提升,电网强度逐渐变弱、好的电网接入点越来越少,项目建设最重要的就是找到电网接入点,这就要求未来的光伏电站具备对电网的上佳适应性,从强电网到弱电网可以全面适应并且稳定并网,这对于项目建设者、对于电网都是非常重要的诉求。

第二、光伏平价走向光储平价,传统储能必然走向智能储能。

光伏电站已经实现了全面平价,但是增加储能之后其系统成本有所上升。“十四五”时期, 随着装机规模的提升、储能技术的创新,储能的度电成本会实现快速突破,最终让光伏平价走向光储平价。
同时,储能系统度电成本的降低不能依靠单一电池行业来解决,而有赖于储能技术、电力电子技术与智能化技术的融合创新,从系统架构上、智能化程度上重构储能系统,提升储能系统可用容量、降低运维成本,并且提升储能的安全性、降低全生命周期的使用成本,这样才能让储能行业更加快速健康的发展,也才能支撑光伏最终成为电力系统的主力能源。

第三、绿电,必然走向千行百业,千家万户。碳中和的影响极为广泛,不仅推动生产方式的改变,同时也是生活方式的革命

光伏与农牧渔、通信、交通、医疗、教育、商场、工商业制造等各行各业正在融合;面向个人家庭,绿电正助力大家开启零碳新生活——零碳发电、零碳园区、零碳家庭、零碳数据中心、零碳网络,最终将构成一个零碳地球。

面向这些变化,面向零碳发展的“星辰大海”,华为将何以为?

周桃园介绍说,数字能源是公司六大产业板块之一、战略方向之一,将持续加大投资。自2013年始,华为数字能源聚焦电力电子技术和数字化技术的融合创新,通过在原来的瓦特流上加上比特流,“比特管理瓦特”,实现了从绿色发电到高效用电。截至目前,华为数字能源解决方案已经实现绿色发电3250亿度、节电100亿度,相当于为地球种下了2.2亿棵树。

在储能领域,华为也已经有10多年的储能系统研发和成功经验。在通信站点能源、数据中心能源、微网、车载电源等领域已经积累了大量的储能应用经验,累积储能应用超过5GWh;在高效的储能系统架构、BMS、系统安全、智能化诊断和分析等方面具有丰富技术积累。

“基于这些平台技术和我们光伏领域的经验,我们将与行业伙伴一起携手,融合AI、云、计算等ICT技术以及先进电力电子技术、高效温控技术等,打造更优LCOS、极致安全的储能解决方案,助力行业高质量蓬勃发展。”他说。

周桃园表示,面向碳中和的全球趋势,面向零碳发展的“星辰大海”,华为将继续加大研发投入,与广大合作伙伴一起联合创新,让绿电走进千家万户、千行百业,加速碳中和。

实现碳达峰、碳中和是一场硬仗,但不是一场无准备之仗。数据显示,截至2019年底,我国碳强度较2005年降低约48.1%,非化石能源占一次能源消费比重达15.3%,提前完成了我国对外承诺的2020年目标。

我国可再生能源领域专利数、投资、装机和发电量连续多年稳居全球第一,风电、光伏的装机规模均占全球30%以上,中国已经成为全球最大的可再生能源市场,而且中国的巨大发展降低了全球可再生能源的价格,又极大促进了全球可再生能源发展。

人类只有一个地球,在碳排放问题上,人类就是一个命运共同体。习近平总书记指出:“实现这个目标,中国需要付出极其艰巨的努力。我们认为,只要是对全人类有益的事情,中国就应该义不容辞地做,并且做好。”

未来智能光伏十大发展趋势


趋势一:高压高密

系统电压提升是LCOE降低的重要途径。从600V-1000V-1500V,未来将走向更高电压。系统电压提升的同时,子阵越来越大,从1MW到8.8MW,变成超级子阵,进一步降低LCOE。随着碳化硅、氮化镓材料、芯片散热、拓扑架构技术的发展,提升功率密度的同时,光伏度电成本进一步下降。到2025年将实现逆变器功率密度将提升50%以上。

趋势二:全模块化

光伏平价进入市场化运作,电站生命周期与补贴年限解耦。模块化将支撑更长电站生命周期,助力LCOE降低25%。逆变器、PCS、储能等关键核心部件,设备间采用标准接口,灵活扩容,快速部署;逆变器不管交流还是直流侧,具备储能接口,面向未来演进。同时随着光伏电站规模和复杂度越来越高,专家上站维护的传统模式成本过高。模块化设计可以实现免专家维护,极大降低运维成本、提升系统可用度。全模块化设计将成为行业主流。

趋势三:主动支撑电网,新能源渗透率提高导致电网强度下降。

未来5年,光伏电站必须从适应电网逐步向支撑电网演进。随着全球新能源的迅猛发展,新能源电网适应性标准也在不断演进,对支撑电网稳定性提出更高要求。德国,澳大利亚等新能源渗透率高的国家,都提出了新的建模和严苛的电网标准规范。我们国家最新发布的2019新国标GB/T37408技术规范也与时俱进,特别强化了高穿有功稳定性、高低电压穿越能力、频率适应性等电网适应性要求,设定了更高的门槛。未来低SCR电网环境下,光伏逆变器需具备更精准的并网算法。在澳洲,全球最严苛的电网标准国家,华为SUN2000-196KTL产品,已经完全可以支撑这一电网标准特性,在恶劣电网环境下,稳定并网。未来SCR对电网的支撑能力还会进一步提升,达到1.2。

趋势四:光储一体

打造智能绿色发电机,助力光伏成为主力能源。光储的结合,能够使光伏电站从电流源变身为电压源,以光储协同控制算法,实现虚拟惯量等同步机特性,光伏发电技术指标向火电靠拢,可储可控,进一步增强电网。同时储能要解决安全、寿命等问题,保证在电池生命周期内,电池利用率最大化,这是未来储能电站的发展方向。预计到2025年,光储共生比例将达到30%以上。

趋势五:全面数字化


数字技术与光伏技术融合,使运维、生产管理和资产管理变得极简、智能、高效。数字化是智能化基础。随着5G、云等数字化技术快速演进,预计2025年将有90%以上的电站实现全面数字化,让光伏电站极简、智能、高效的管理成为可能,从一个哑电站变成一个有机的智能生命体。

趋势六:AI增效

AI将代替专家职能,使能系统自主协同优化,创造无限可能。人工智能AI赋能光伏,从万物互联到万物智能。受益于人工智能及物联网技术,通过集成海量的专家经验和不断的自学习,让算法、算力、算据在计算中发挥最大作用,AI将很大程度上代替运维专家进行诊断决策。通过智能跟踪算法,让组件、支架、逆变器协同运行,找到最佳角度,释放最大潜力。智能IV诊断,精准定位故障,将运维工作量从“月”降低到“分钟”。无人机空中巡检电站、清洗机器人清洗组件、智能安防和人脸识别等技术,使光伏电站不断完善系统设计优化、故障诊断、光储协同、智能巡检、智能清洗、机器视觉,全面提升发电效率和重构运维体验。从而助力电站生产力和安全性提升。预计,2025年光伏电站应用AI技术比例达到70%。

趋势七:虚拟电站

协同管理的虚拟电站将参与电力系统调度及交易,成为分布式新的增长引擎。5G、区块链、云服务等ICT技术的大规模应用于分布式电站,组成协同管理的虚拟电站(Virtual PowerPlant)参与到电力系统的调度、交易与辅助服务中。未来5年,虚拟电站技术的发展会在分布式光伏场景中衍生出新的商业模式,以及新的市场参与者,成为分布式新的增长引擎。预计2025年,80% 的户用光伏系统会接入各种VPP网络。

趋势八:重构极致安全

组件/组串级监控及智能关断、主动安全防护(AFCI),将成为光伏电站的标配,并形成统一的行业标准。主动安全是光伏成为主力能源的基石。“AI智能电弧防护”,是行业首次将AI算法融入AFCI,通过更精准的电弧检测,更迅速的故障保护,全面保障分布式光伏的安全。未来5年,屋顶0V电压快速关断(RSD)、电弧主动防护(AFCI)、组串智能关断(RSD)在分布式屋顶将成为标配,并形成行业国际标准。

趋势九:综合智慧能源

能源结构转向新一代综合能源系统。从管理角度看,综合能源模式会有效拉通生产和消费,助力实现碳中和,推广价值更高。综合能源是源-网-荷-储一体化的自治系统,需要以ICT基础设施为底座,通过平台+生态理念,融合创新,提升能源利用效率,降低能源成本。2025年,超融合能源架构会大行其道。

趋势十:安全可信

光伏电站网络安全风险与用户隐私安全要求与日俱增,愈发严格。2025年系统的可靠性、可用性、安全性、韧性、隐私性,将成为必要要求。在硬件端除了高可靠设计及制造外,同时加强预测性维护,夯实可靠地基;在软件端重点投入分层级防御,实现软件的分层可控、分层防御,使软件更加安全可靠,使光伏产业更加安全可靠。安全可信能力成为光伏电站的必要要求。 

原标题:华为发布智能光伏十大趋势:加大研发投入,加速碳中和
 
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来源:观察者网
 
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