在“碳中和”时代,光伏正在日渐成为能源舞台的主角。
我们知道,想要实现“碳中和”目标就需要降低能源带来的碳排放。而在能够实现这个目标的能源体系中,水电、风电受到环境限制较强,而氢能、核聚变为代表的下一代能源体系还不够成熟。这种情况下,无所不在、取之不尽的太阳能就成为寄托人类“碳中和”梦想的主要能源体系。
根据国际能源署对外公布的预测,太阳能很可能在五年内将超过煤炭。到2025年初,可再生能源总体上将成为全球最大电力来源;从2022年至2027年全球新增可再生能源装机容量将实现翻倍。
站在舞台中央的光伏,迎来了无尽的期待,也迎接着各种各样的疑问。在今天,光伏技术与产业是否还有上升空间?人类能否迎来以光电为主的新能源时代?刚刚,华为为我们带来了新的答案。
2022年12月23日,华为数字能源智能光伏业务总裁陈国光发布了智能光伏十大趋势。这些趋势综合了第三方国际组织所发布报告、咨询机构与业内公司的预测,通过建模分析形成最终判断,为光伏产业转型升级提供一些参考。
或许可以这么说,关于智能光伏发展,你想了解的未来就在这十大趋势当中。
光伏如何才能继续前进?
光伏产业的发展,在近些年受到了全球的关注。关于光伏我们听到了非常多令人激动的故事。在这种情况下,光伏还能够向前一步,甚至抵达成为主要能源的目标吗?
围绕这个问题,我们必须先了解还有关于光伏的问题没有解决。
比如说,分布式光伏装机量在2021年已经占据光伏总装机容量的47%。如何应对分布式光伏的运维、管理,以及并网难题,正成为产业各界的考验。
光伏电站的规模越来越大,且大多数处于高海拔的隔壁、沙漠,甚至近海地区。这些光伏电站如何克服环境难关,实现有效的管理与调度?
随着新能源占比不断提升,光伏发电给电网稳定性带来的冲击越来越大。这个问题应该如何化解?
随着光伏产业不断发展,光伏与储电系统的安全事故时有发生。如何进一步提升光伏的安全性?
以及最重要的,如何才能进一步降低光伏度电成本,让大众用到清洁、经济、稳定的新能源发电?
凡事有问题才会有解法,有挑战才会有机会。这些难关依旧存在,证明光伏产业依旧机会颇多。而华为发布的智能光伏十大趋势,一一点透了未来如何攻克这些难关。
为了帮助大家理解,我们将十大趋势总结成了四个关键字——发、储、安、智。
发:光伏前进的核心动力
如何实现成本更低、效率更高的光伏发电,是光伏产业推进的主要路径。围绕光伏发电,产业不仅需要发电效率,同时需要增大光伏密度,提升单位产能。另一方面,更加灵活可控的光伏发电将成为未来产业刚需。基于此,我们可以看到十大趋势中有三点涉及发电侧。
趋势一:光储发电机
光伏发电对电网的冲击是核心问题,光储一体化发电可以通过构网型储能技术,降低新能源对电网的冲击,提升新能源消纳能力。面向未来,通过光储融合+Grid Forming 技术,打造智能光储发电机,可以改变新能源控制模式,从电流源型控制转为电压源型控制,极大提升光伏发电的可控性。
趋势二:高密高可靠
面向未来,光伏电站持续向大功率、高可靠的发电能力前进,是产业的大势所趋。而这离不开材料科学、散热技术、工程技术等多种维度技术的升级。在安全可控的前提下提升光伏密度,降低光伏对电站面积的依赖,是未来的主要发展路径之一。
趋势三:组件级电力电子(MLPE)
光伏正向着更安全,智能化发展。而组件级电力电子器件(Module-Level Power Electronics, MLPE)是光伏进一步提升智能化与安全能力的基础。未来,光伏系统中会出现大量对光伏组件进行精细化控制的电力电子设备,包括微型逆变器、功率优化器和关断器,组件级发电、监控和安全关断等等。
光储一体、高密高可靠,以及大量电力电子器件的加入,将为我们勾勒出强大的光伏发电网络。
储:光伏并网的“定海神针”
仅仅产生能量还不够,更重要的是要能够能量进行有效地留存与保管,而这也恰好是光伏的弱项与挑战。一方面,光伏发电留存率较低,留存成本大;另一方面,并网安全性、稳定性的问题始终萦绕在光伏身旁。为此,四个关于储能的发展趋势可以有效应对。
趋势四:组串式储能
储能的管理问题,需要用智能化、模块化的方式来解决,而组串式储能架构就可以将储能系统的管理水平提升到新高度。智能组串式储能解决方案是将数字信息技术与光伏、储能技术进行跨界融合,极大概率将成为未来光伏储能的主要发展思路。
趋势五:电芯级精细管理
为了提升储能的管理水平,光伏储能的管理精度需要不断精细化。而这就需要将储能系统的管理颗粒度将从电池簇级、电池包级延伸到电芯级正如光伏系统向组件级电力电子(MLPE)发展一样,锂电池储能系统也一定会朝着更小的管理颗粒度进发。因为只有针对电芯开展精细化管理,才能更有效地应对光伏储能的效能与安全问题。
趋势六:“光储网”融合
为了应对光伏的并网难题,最直接的方式就是数字技术实现光伏、储能与电网之间高效协同,让电能发、输、配、用灵活调度。
这些储能发展趋势,将有效解决光伏能源留存、并网的核心难题,成为光伏产业的“定海神针”。
安:新能源时代的守护之盾
随着光伏越来越多走向屋顶、田间,人们对光伏安全的重视也越来越高。如何提升光伏发展的安全能力,十大趋势中也给出了答案。
趋势七:重构极致安全
光伏发电、并网、储能是一个整体,因此光伏安全问题也必须纳入整体中进行考量。只有依靠电力电子、热管理、数字等多种技术充分融合,才能重构光储系统安全尤其是在工商业与户用光伏,比如说屋顶光伏、园区光伏等领域,由于事关民众的生命财产安全,因此更需要站在全场景、全链路的角度,对光伏安全进行系统化、整体性的升级。
趋势八:安全可信
在未来,每台光伏发电机都将是信息化、数字化的设备。而这就要求产业在发展光伏本身安全的同时,考虑光伏的信息安全与系统安全。一旦出现外部网络攻击、系统劫持等问题,对于光伏乃至能源系统的损害是难以估量的。
多角度、全方位地思考安全问题,提升安全能力,正在成为光伏未来之路的守护者。
智:通往未来的金钥匙
光伏如何通往未来?就像我们的社会、经济发展需要高度依靠数字技术、智能技术一样,光伏的未来发展也必然与数字化、智能化息息相关。十大趋势的最后两条,展现了光伏全面数字化,以及高饱和度容纳AI技术的发展前景。
趋势九:全面数字化
根据相关预测,到2027年将有95%以上电站实现全面数字化,光伏电站作为新能源代表,当然也是如此。传统意义上的光伏,有大量哑巴设备与孤岛建设模式。这给光伏的运维管理、能效提升带来了巨大挑战。将5G,物联网,云计算,传感技术和大数据等先进的数字化技术全面融入光伏,可以最终实现用“比特”管理“瓦特”的。让光伏走向“发-输-储-配-用”全链路的可视、可管、可控。
趋势十:AI增效
AI技术带来的降本提效价值正在各行业中铺开,光伏产业也是如此。未来,AI技术将在光伏电站的全生命周期中广泛应用,从而在制造、建设、运维、优化、运营等领域发挥不可替代的作用。比如说,光伏板制造企业可以使用基于AI技术的质检能力,将组件产线效率可提升至少10%。
数字化、智能化技术,是光伏通往未来的金钥匙,也是光伏其他能力升级、产业转型的最佳助手。
结束语:光伏华舞依旧
通过十大趋势的发布与解析,我们可以看到,今天光伏产业并非已经达到了平稳、缓慢的发展周期。而是依旧有核心挑战亟待解决,同时解决这些难点将带来巨大的价值回馈。整理十大趋势,我们可以得出三点核心经验:
1.依靠光伏,打通新能源成为主要能源的道路是可靠的,并且其成绩还会不断提升。
2.在发电、储能、安全等众多领域,光伏产业依旧爆发着巨量的产业机会,值得业界进行关注和投入。
3.数字化与电力电子技术,将成为未来光伏发展的主航道。智能光伏时代已经不远。
无论如何,今天的光伏依旧站在舞台中央,迎接着聚光灯的犀利。他依旧年轻,依旧充满活力——光与电的华舞,还在继续。
免责声明:此文内容为第三方自媒体作者发布的观察或评论性文章,所有文字和图片版权归作者所有,且仅代表作者个人观点,与 无关。文章仅供读者参考,并请自行核实相关内容。投诉邮箱:editor@fromgeek.com。
免责声明:本网站内容主要来自原创、合作伙伴供稿和第三方自媒体作者投稿,凡在本网站出现的信息,均仅供参考。本网站将尽力确保所提供信息的准确性及可靠性,但不保证有关资料的准确性及可靠性,读者在使用前请进一步核实,并对任何自主决定的行为负责。本网站对有关资料所引致的错误、不确或遗漏,概不负任何法律责任。任何单位或个人认为本网站中的网页或链接内容可能涉嫌侵犯其知识产权或存在不实内容时,应及时向本网站提出书面权利通知或不实情况说明,并提供身份证明、权属证明及详细侵权或不实情况证明。本网站在收到上述法律文件后,将会依法尽快联系相关文章源头核实,沟通删除相关内容或断开相关链接。