當前，世界各國齊心協(xié)力應對氣候變化，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(yè)，加速行業(yè)智能化、數(shù)字化轉型。我們正置身于光儲替代化石能源的時代大浪潮中，那么新能源未來將走向何方？
3月17日，華為攜手全球技術專家、咨詢公司、能源智庫深度溝通，立足更低LCOE，電網(wǎng)友好、智能融合、安全可信四個價值維度做出預測，發(fā)布了面向2025的智能光伏十大趨勢，為“十四五”尋找路徑，為新能源下一步發(fā)展提供戰(zhàn)略參考。
趨勢一：高壓高密
系統(tǒng)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。系統(tǒng)電壓提升的同時，子陣越來越大，從1MW到8.8MW，變成超級子陣，進一步降低LCOE。
隨著碳化硅、氮化鎵材料、芯片散熱、拓撲架構技術的發(fā)展，提升功率密度的同時，光伏度電成本進一步下降。到2025年將實現(xiàn)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(guī)模和復雜度越來越高，專家上站維護的傳統(tǒng)模式成本過高。模塊化設計可以實現(xiàn)免專家維護，極大降低運維成本、提升系統(tǒng)可用度。全模塊化設計將成為行業(yè)主流。
趨勢三：主動支撐電網(wǎng)
新能源滲透率提高導致電網(wǎng)強度下降。未來5年，光伏電站必須從適應電網(wǎng)逐步向支撐電網(wǎng)演進。
隨著全球新能源的迅猛發(fā)展，新能源電網(wǎng)適應性標準也在不斷演進，對支撐電網(wǎng)穩(wěn)定性提出更高要求。德國，澳大利亞等新能源滲透率高的國家，都提出了新的建模和嚴苛的電網(wǎng)標準規(guī)范。我們國家最新發(fā)布的2019新國標GB/T37408技術規(guī)范也與時俱進，特別強化了高穿有功穩(wěn)定性、高低電壓穿越能力、頻率適應性等電網(wǎng)適應性要求，設定了更高的門檻。未來低SCR電網(wǎng)環(huán)境下，光伏逆變器需具備更精準的并網(wǎng)算法。
在澳洲，全球最嚴苛的電網(wǎng)標準國家，華為SUN2000-196KTL產(chǎn)品，已經(jīng)完全可以支撐這一電網(wǎng)標準特性，在惡劣電網(wǎng)環(huán)境下，穩(wěn)定并網(wǎng)。未來SCR對電網(wǎng)的支撐能力還會進一步提升，達到1.2。
趨勢四：光儲一體
打造智能綠色發(fā)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(xié)同控制算法，實現(xiàn)虛擬慣量等同步機特性，光伏發(fā)電技術指標向火電靠攏，可儲可控，進一步增強電網(wǎng)。同時儲能要解決安全、壽命等問題，保證在電池生命周期內(nèi)，電池利用率最大化，這是未來儲能電站的發(fā)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(shù)字化
數(shù)字技術與光伏技術融合，使運維、生產(chǎn)管理和資產(chǎn)管理變得極簡、智能、高效。
數(shù)字化是智能化基礎。隨著5G、云等數(shù)字化技術快速演進，預計2025年將有90%以上的電站實現(xiàn)全面數(shù)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(tǒng)自主協(xié)同優(yōu)化，創(chuàng)造無限可能。
人工智能AI賦能光伏，從萬物互聯(lián)到萬物智能。受益于人工智能及物聯(lián)網(wǎng)技術，通過集成海量的專家經(jīng)驗和不斷的自學習，讓算法、算力、算據(jù)在計算中發(fā)揮最大作用，AI將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(xié)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(tǒng)設計優(yōu)化、故障診斷、光儲協(xié)同、智能巡檢、智能清洗、機器視覺，全面提升發(fā)電效率和重構運維體驗。從而助力電站生產(chǎn)力和安全性提升。預計，2025年光伏電站應用AI技術比例達到70%。
趨勢七：虛擬電站
協(xié)同管理的虛擬電站將參與電力系統(tǒng)調度及交易，成為分布式新的增長引擎。
5G、區(qū)塊鏈、云服務等ICT技術的大規(guī)模應用于分布式電站，組成協(xié)同管理的虛擬電站（VirtualPowerPlant）參與到電力系統(tǒng)的調度、交易與輔助服務中。未來5年，虛擬電站技術的發(fā)展會在分布式光伏場景中衍生出新的商業(yè)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(tǒng)會接入各種VPP網(wǎng)絡。
趨勢八：重構極致安全
組件/組串級監(jiān)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(tǒng)一的行業(yè)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(yè)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(yè)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(tǒng)。從管理角度看，綜合能源模式會有效拉通生產(chǎn)和消費，助力實現(xiàn)碳中和，推廣價值更高。綜合能源是源-網(wǎng)-荷-儲一體化的自治系統(tǒng)，需要以ICT基礎設施為底座，通過平臺+生態(tài)理念，融合創(chuàng)新，提升能源利用效率，降低能源成本。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(wǎng)絡安全風險與用戶隱私安全要求與日俱增，愈發(fā)嚴格。2025年系統(tǒng)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(xiàn)軟件的分層可控、分層防御，使軟件更加安全可靠，使光伏產(chǎn)業(yè)更加安全可靠。安全可信能力成為光伏電站的必要要求。
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