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预测智能光伏的未来

2020-06-29 14:58:26来源:

随着可再生能源渗透率的提高,占能源生产总量的比重越来越大,确保跨发电资产的安全性,可靠性和成本效益的努力将成为太阳能光伏行业的重中之重。随着数字化和智能化世界的快速发展,华为正在利用其电信专业知识来预测该行业的未来。全球排名第一的逆变器制造商已与该领域的专家进行了接触,并预计到2025年将出现10个技术趋势,以实现更智能的光伏产业。

华为表示,未来的行业趋势涵盖四个方面:较低的电力成本(LCOE),电网友好性,智能融合以及安全性和可信赖性。这些趋势将开始推动行业朝着智能,绿色解决方案发展,并为新能源行业的创新和飞速增长提供见识。

数字转移

“全球超过90%的光伏电站将实现数字化,”华为Smart PV副总裁Samuel Zhang说。尽管全球光伏市场蓬勃发展,前景充满希望,但仍有许多光伏电站尚未针对智能进行优化-从发电到通信。张说:“这些设备无法得到有效监控,也无法提供故障警报。”但这有望改变。随着5G和云服务等数字技术的飞速发展,华为预计到2025年将有90%以上的光伏电站实现完全数字化,从而使光伏电站变得更加简化和智能,并实现高效管理。

人工智能升级

AI和PV的深度集成将促进设备之间的相互感应和互连,并将通过协作优化提高发电量和运维效率。AI技术可以为光伏系统提供有希望的新途径,包括:利用AI诊断算法主动识别和保护PV模块和设备故障;具有大量工厂数据和自我学习功能的跟踪器算法优化,可提高产量;以及AI辅助的太阳能存储协同效应,可自动优化光伏存储工厂的收入。随着LCOE的持续降低和运维复杂性的增加,人工智能技术可能会在光伏电站中被广泛采用。Zhang预测:“超过70%的光伏电站将采用AI技术。”

无人植物

华为预测,到2025年,太阳能光伏电站中超过80%的工作将无人值守。

“随着AI和物联网(IoT)的不断出现,智能产品和服务将为整个光伏解决方案带来便利。”张说。通过整合专家经验和持续不断的自我学习,该公司建议积极的AI部署将取代许多诊断和决策功能中的运维专家。无人机检查和基于机器人的自动O&M将处理危险且重复的O&M工作,这需要持续的高度准确性,以提高光伏电站的生产率和安全性。华为表示,预计将来光伏电站将完全无人值守。

网格支持

功率电子接口能量的渗透水平不断提高将削弱电网的强度,这也将阻碍光伏系统的广泛应用。在接下来的五年中,光伏电站必须逐步从适应电网发展到支持电网。为此,“逆变器应具备诸如宽短路比(SCR)适应性,将谐波电流控制在1%以内,连续的高/低电压穿越和快速频率调节等功能,这些都是电网连接所必需的, ”张说。

太阳能+储能

太阳能光伏和电池储能技术的结合已经开始显示出其对清洁能源未来的希望。而且,这种趋势没有丝毫放缓的迹象。张说:“预测表明,到2025年,具有储能功能的光伏系统的比例将超过30%。”随着可再生能源的普及,电网对频率调节和调峰的要求将越来越严格。同时,随着技术的进步,电池成本也在下降。Zhang认为:“储能将与光伏系统协同工作,并成为关键组成部分。”

VPP展望

在接下来的五年中,ICT技术(例如5G,区块链和云服务)将广泛应用于分布式发电厂,形成用于协同管理的虚拟发电厂(VPP)。此类技术还将促进电力系统的调度,交易和辅助服务。张说:“ VPP技术的发展将激发新的商业模式,并在分布式光伏场景中吸引新的市场参与者,这将成为分布式光伏增长的引擎。”这家科技巨头预测,到2025年,超过80%的住宅系统将连接到VPP网络。

主动安全

Zhang预测:“电弧故障电路断流器(AFCI)将成为分布式光伏系统中的必备功能,并将被纳入国际行业标准中。”随着分布式光伏的广泛应用,建筑物和人身安全已成为主要问题。由光伏模块中的节点接触不良,光伏连接器的连接不良,电缆老化或折断引起的光伏电弧风险已成为行业中的紧迫问题。为减轻此类风险,华为表示,AFCI将成为屋顶光伏系统的标准功能。

更高的功率密度

随着补贴和激励措施的减少,对太阳能的预测正趋向于降低LCOE。张说:“这要求单个模块具有较高的功率要求,并且易于变频器维护。”为此,需要更高的功率密度。随着SiC和GaN等宽带隙半导体的研究取得突破,以及先进的控制算法,华为预计,未来五年逆变器功率密度将增加50%以上。

模块化设计

逆变器,功率调节系统(PCS)和能量存储设备是未来智能光伏电站的关键组件。随着光伏电站的容量和复杂性的增加,华为认为,传统的,专家驱动的现场维护方法成本太高。“模块化设计将成为主流,以实现灵活的部署,平稳的扩展和无专家的维护,这将大大降低运维成本并提高系统可用性,” Zhang说。

安全与信任

据华为称,全球光伏电站的累积容量增加以及网络架构的复杂性增加了光伏电站的安全风险。此外,对用户隐私的严格要求增加了分布式光伏电站安全性的复杂性。华为表示,太阳能光伏电站在可靠性,可用性,安全性,安全性,弹性和隐私性方面将越来越需要具备安全性和可信赖性。

“我们作为人类探索的共同愿望是无限的。我们一直在寻求将自己推向新的高度,跌入更深的深度,并寻求新的真理。”张说。云,5G和AI技术正在融合在一起,创造一个世界,在这个世界中,所有事物都以比我们想象的更快的速度被感知,连接和智能化,而我们所知道的PV行业将迅速发展。张说:“华为希望在启发绿色智能世界的创建中发挥自己的作用。”“新能源解决方案的无限潜力可以在整个社会广泛共享。”

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