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智能光伏未来十大趋势 光储一体技术引关注
发布时间：
2021-11-17
当前，世界各国齐心协力应对气候变化，已有28个国家相继承诺“碳中和”目标。与此同时，5G、AI、云等技术也正在使能千行百业，加速行业智能化、数字化转型。我们正置身于光储替代化石能源的时代大浪潮中，那么新能源未来将走向何方？
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，为“十四五”寻找路径，为新能源下一步发展提供战略参考。
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（VirtualPowerPlant）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。