十年前,華為不斷打破偏見、突破邊界,扛起以組串逆變器為核心的智能光伏,改變了光伏逆變器的市場格局:大型地面電站不再是集中式逆變器的專屬應(yīng)用場景,智能光伏也不僅僅停留在監(jiān)控層面……見證了光伏產(chǎn)業(yè)變化之后,業(yè)內(nèi)不禁發(fā)出“華為來了,玩法變了”的感慨。
“過去十年是光伏由補(bǔ)貼走向平價的十年,未來十年是光伏由平價電走向主力電的十年?!比A為智能光伏業(yè)務(wù)副總裁兼商用電站業(yè)務(wù)總經(jīng)理張先淼一語概括了光伏產(chǎn)業(yè)的過去及未來。那么,下一個十年,華為要做些什么?
AI落地,重構(gòu)光伏
在今年SNEC光伏展會上,組串式產(chǎn)品成為逆變器企業(yè)爭相展示的亮點(diǎn),盡享主角光環(huán)。企業(yè)的共同選擇印證了客戶的實(shí)際需求,近期央、國企約20GW規(guī)模的項(xiàng)目采購中,80%都選擇了組串式逆變器。從戶用屋頂、工商業(yè)廠房到大型地面電站,在華為的帶領(lǐng)下,組串式逆變器成為了全場景的主流。
2013年,華為經(jīng)過多方考慮選擇了組串式逆變器技術(shù)路線,2014年華為FusionSolar 1.0正式面世,自此深挖智能化的潛力,謀求光伏系統(tǒng)全生命周期的穩(wěn)定運(yùn)行、最佳發(fā)電是華為的研究重點(diǎn)。作為華為內(nèi)部最早接觸光伏領(lǐng)域并主導(dǎo)華為第一代SUN2000產(chǎn)品設(shè)計開發(fā)的關(guān)鍵成員,張先淼對智能光伏的理解更為深刻?!斑^去逆變器只是做好自己的事,而在大數(shù)據(jù)、AI等技術(shù)的加持下逆變器將承擔(dān)更多的責(zé)任,包括發(fā)電、運(yùn)維、支撐電網(wǎng)等?!?/p>
“在這一原則下,企業(yè)要謀求整個系統(tǒng)的降本,而不是只追求單個產(chǎn)品的降本?!睆埾软当硎荆ǔD孀兤鞴β试酱蟪杀驹降?,功率提升后,單體電站用的逆變器數(shù)量減少,安裝成本和支架成本會隨之降低。但若從整個系統(tǒng)考量,組串式逆變器功率不能一味求大,在基于當(dāng)前1500V系統(tǒng)電壓下功率大幅提升后逆變器前級接的光伏線纜用量會增加,經(jīng)測算196kW與300kW逆變器相比前級線纜的成本會低1分錢以上?!翱紤]到整個系統(tǒng)成本,在1500V的電壓等級下,當(dāng)前200kW左右的逆變器容量是最優(yōu)選擇。”
智能化手段對提高電站發(fā)電量大有裨益,在智能化普及的今天,逆變器企業(yè)的競爭力體現(xiàn)在誰能率先實(shí)現(xiàn)AI技術(shù)落地。張先淼表示,AI能力的培養(yǎng)需要強(qiáng)大的研發(fā)能力和投入,得益于專業(yè)團(tuán)隊(duì)的優(yōu)勢,華為將AI能力移植到光伏領(lǐng)域的過程非常順滑,可以實(shí)現(xiàn)光伏全場景應(yīng)用。而針對不同場景,基于AI的解決方案又可以抓住用戶的痛點(diǎn),如大型地面電站更關(guān)注收益,戶用及工商業(yè)項(xiàng)目要確保安全性第一。
整體來看,光伏電站的高收益體現(xiàn)在發(fā)電和運(yùn)維兩大環(huán)節(jié)。華為基于AI自學(xué)習(xí)跟蹤算法的SDS系統(tǒng),可將跟蹤支架調(diào)整到最優(yōu)角度,實(shí)現(xiàn)雙面組件跟蹤支架+多路MPPT智能光伏控制器的更優(yōu)融合,將發(fā)電量提升1%以上,這相當(dāng)于逆變器降本20%。運(yùn)維環(huán)節(jié),華為智能IV診斷4.0方案可在15分鐘內(nèi)完成百兆瓦電站的檢測,準(zhǔn)確率高達(dá)95%以上。北京鑒衡認(rèn)證認(rèn)定其綜合性能水平達(dá)到“L4”,這是目前業(yè)界最高水準(zhǔn)。在張先淼看來,并不是所有的IV診斷技術(shù)都具備“掃得清,識得全、判得準(zhǔn)”的優(yōu)勢,這一點(diǎn)客戶感受更為深刻,誤報、漏報等情況會變相增加運(yùn)維成本,損失發(fā)電量,主要原因也是一沒有AI的算法技術(shù),二沒有海量數(shù)據(jù)的積累。
在安全性上,直流拉弧是屋面分布式項(xiàng)目最大的安全威脅,華為首次將AI算法融入AFCI智能電弧檢測方案,可實(shí)現(xiàn)電弧及故障精準(zhǔn)定位,并區(qū)分噪聲和電弧特征,不誤報和不漏報。這一技術(shù)獲得了鑒衡認(rèn)證首張AFCI性能最高等級認(rèn)證證書。
正如張先淼所言,在AI時代逆變器被賦予了更多職能,除了確保整個系統(tǒng)最優(yōu)外,更重要的是如何從適應(yīng)電網(wǎng)轉(zhuǎn)變?yōu)橹坞娋W(wǎng)。據(jù)業(yè)內(nèi)測算,未來三年整個光伏市場的滲透率會進(jìn)入30%-50%階段,如何減少對電網(wǎng)的沖擊,在弱電網(wǎng)環(huán)境下穩(wěn)定運(yùn)行成為光伏行業(yè)的共同挑戰(zhàn)。
這對逆變器提出了新考驗(yàn),即在滿足電站25年穩(wěn)定運(yùn)行的同時還要滿足不同階段的SCR要求,當(dāng)前在西北大規(guī)模的老舊電站技改的主要驅(qū)動力就是要升級并網(wǎng)能力。這里的關(guān)鍵在于,未來幾年在不需要更換硬件的基礎(chǔ)上,通過軟件升級戰(zhàn)勝新的挑戰(zhàn)。華為AI BOOST智能并網(wǎng)算法重構(gòu)并網(wǎng),在各種惡劣電網(wǎng)環(huán)境,包括SCR下限1.5的情況下均能穩(wěn)定運(yùn)行,不脫網(wǎng)、不降額,可長期適應(yīng)未來電網(wǎng)的變化。
“未來十年的另一個重要變化,是光伏電站的并網(wǎng)性能和調(diào)峰性能要向傳統(tǒng)火電機(jī)組靠攏,光伏發(fā)電的間歇性缺陷決定了它要成為主導(dǎo)能源必須結(jié)合儲能?!睆埾软当硎荆@不是簡單粗暴的1+1,而是真正實(shí)現(xiàn)光儲共生。
光儲共生,華為的新玩法
近兩年光伏電站配置儲能蔚然成風(fēng),尤其是今年以來包括山東、內(nèi)蒙古、湖北、山西等多個省份在光伏電站建設(shè)方案中明確鼓勵新能源電站配置儲能,并提出優(yōu)先支持配置儲能的新能源發(fā)電項(xiàng)目。
而硬幣的另一面,光伏電站配置儲能帶來的高投入,給電站業(yè)主帶來了較大的成本壓力,不僅壓縮了企業(yè)的盈利空間,項(xiàng)目投資的回收周期也在延長。一邊在呼吁,一邊在叫苦,是當(dāng)前光儲市場的真實(shí)寫照。
張先淼直言,“當(dāng)前光伏電站加儲能更像是義務(wù)勞動,沒有明確的經(jīng)濟(jì)性,只是增加了成本?!本科湓蚴窃谖覈?dāng)前的電力機(jī)制下經(jīng)濟(jì)性體現(xiàn)不出來,火電機(jī)組調(diào)峰的成本很高,會有效率及壽命的損失。市場化以后電網(wǎng)的調(diào)峰需求就是儲能的主要市場空間,這也是為什么在市場化程度較高的地區(qū),如美國、澳洲、歐洲等地儲能率先發(fā)展起來。
“儲能作為新興產(chǎn)業(yè),需要一個清晰的商業(yè)機(jī)制,現(xiàn)在的狀況很不健康,企業(yè)只重視初始投資成本,不注重生命周期的發(fā)電能力。我們做過調(diào)查,當(dāng)前市場的儲能解決方案普遍存在效率低、電池容量衰減快的問題,分析實(shí)際投運(yùn)的儲能電站嚴(yán)重的運(yùn)行三年容量衰減只剩三成?!睆埾软嫡J(rèn)為,只有將按儲能按裝機(jī)容量的考核機(jī)制轉(zhuǎn)變?yōu)榘窗l(fā)電能力考核,聚焦整個生命周期的發(fā)電能力,才能促進(jìn)行業(yè)健康快速發(fā)展。
而從長遠(yuǎn)來看,我國電力體制改革在持續(xù)推進(jìn),多地陸續(xù)開展了電力現(xiàn)貨交易試點(diǎn),為光伏+儲能帶來了新的機(jī)遇。業(yè)內(nèi)專家預(yù)測“十四五”期間,光伏+儲能將成為重要的新業(yè)態(tài)。華為在年初智能光伏十大趨勢的發(fā)布會上預(yù)判,到2025年光伏電站光儲共生比例將達(dá)到30%以上。光儲融合的廣闊前景驅(qū)動下,逆變器企業(yè)將觸角伸向儲能系統(tǒng)解決方案。
據(jù)了解,儲能系統(tǒng)主要包括電池、逆變器、電池管理系統(tǒng)(BMS)等。張先淼表示,儲能系統(tǒng)比純光系統(tǒng)要復(fù)雜很多,蓄電池比光伏電池嬌氣很多,對溫度、充放電的電流以及電壓都非常敏感,需要很精細(xì)的管理,才能把它的能力發(fā)揮到最好,將它的壽命做到最長。
華為的路徑是聚焦自己擅長的數(shù)字化、控制、電力電子領(lǐng)域,并與其他專業(yè)的儲能電芯企業(yè)形成互補(bǔ)。華為與國內(nèi)一線廠商合作,將采購回來的電芯做系統(tǒng)集成,包括BMS管理、溫控管理,電池簇的充放電管理,集裝箱的充放電管理,PCS,光儲結(jié)合等。
張先淼介紹,華為儲能解決方案將于明年一季度正式上市,對于市場接受程度,張先淼頗為自信,“華為的儲能解決方案將有別于當(dāng)前市場上的所有解決方案,我們將電力電子技術(shù)、溫控技術(shù)、AI技術(shù)等與電芯的結(jié)合做到極致,相比當(dāng)前市場的主流解決方案,華為儲能解決方案可以將儲能系統(tǒng)的度電成本降低30%以上,可以大幅提升客戶電站的整體投資收益?!?/p>
光儲融合要想實(shí)現(xiàn)1+1>2需要依靠技術(shù)上的深度融合,這恰好是華為擅長的。如同十年前進(jìn)入光伏領(lǐng)域一樣,十年后,華為又將躍入儲能領(lǐng)域,可以預(yù)見儲能新氣象即將到來。
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