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光伏新十年,华为要做什么?

发表于:2020-08-25 16:49:49     作者:燕七

来源:北极星太阳能光伏网(独家)

十年前,华为不断打破偏见、突破边界,扛起以组串逆变器为核心的智能光伏,改变了光伏逆变器的市场格局:大型地面电站不再是集中式逆变器的专属应用场景,智能光伏也不仅仅停留在监控层面……见证了光伏产业变化之后,业内不禁发出“华为来了,玩法变了”的感慨。

“过去十年是光伏由补贴走向平价的十年,未来十年是光伏由平价电走向主力电的十年。”华为智能光伏业务副总裁兼商用电站业务总经理张先淼一语概括了光伏产业的过去及未来。那么,下一个十年,华为要做些什么?

AI落地,重构光伏

在今年SNEC光伏展会上,组串式产品成为逆变器企业争相展示的亮点,尽享主角光环。企业的共同选择印证了客户的实际需求,近期央、国企约20GW规模的项目采购中,80%都选择了组串式逆变器。从户用屋顶、工商业厂房到大型地面电站,在华为的带领下,组串式逆变器成为了全场景的主流。

2013年,华为经过多方考虑选择了组串式逆变器技术路线,2014年华为FusionSolar 1.0正式面世,自此深挖智能化的潜力,谋求光伏系统全生命周期的稳定运行、最佳发电是华为的研究重点。作为华为内部最早接触光伏领域并主导华为第一代SUN2000产品设计开发的关键成员,张先淼对智能光伏的理解更为深刻。“过去逆变器只是做好自己的事,而在大数据、AI等技术的加持下逆变器将承担更多的责任,包括发电、运维、支撑电网等。”

“在这一原则下,企业要谋求整个系统的降本,而不是只追求单个产品的降本。”张先淼表示,通常逆变器功率越大成本越低,功率提升后,单体电站用的逆变器数量减少,安装成本和支架成本会随之降低。但若从整个系统考量,组串式逆变器功率不能一味求大,在基于当前1500V系统电压下功率大幅提升后逆变器前级接的光伏线缆用量会增加,经测算196kW与300kW逆变器相比前级线缆的成本会低1分钱以上。“考虑到整个系统成本,在1500V的电压等级下,当前200kW左右的逆变器容量是最优选择。”

智能化手段对提高电站发电量大有裨益,在智能化普及的今天,逆变器企业的竞争力体现在谁能率先实现AI技术落地。张先淼表示,AI能力的培养需要强大的研发能力和投入,得益于专业团队的优势,华为将AI能力移植到光伏领域的过程非常顺滑,可以实现光伏全场景应用。而针对不同场景,基于AI的解决方案又可以抓住用户的痛点,如大型地面电站更关注收益,户用及工商业项目要确保安全性第一。

整体来看,光伏电站的高收益体现在发电和运维两大环节。华为基于AI自学习跟踪算法的SDS系统,可将跟踪支架调整到最优角度,实现双面组件跟踪支架+多路MPPT智能光伏控制器的更优融合,将发电量提升1%以上,这相当于逆变器降本20%。运维环节,华为智能IV诊断4.0方案可在15分钟内完成百兆瓦电站的检测,准确率高达95%以上。北京鉴衡认证认定其综合性能水平达到“L4”,这是目前业界最高水准。在张先淼看来,并不是所有的IV诊断技术都具备“扫得清,识得全、判得准”的优势,这一点客户感受更为深刻,误报、漏报等情况会变相增加运维成本,损失发电量,主要原因也是一没有AI的算法技术,二没有海量数据的积累。

在安全性上,直流拉弧是屋面分布式项目最大的安全威胁,华为首次将AI算法融入AFCI智能电弧检测方案,可实现电弧及故障精准定位,并区分噪声和电弧特征,不误报和不漏报。这一技术获得了鉴衡认证首张AFCI性能最高等级认证证书。

正如张先淼所言,在AI时代逆变器被赋予了更多职能,除了确保整个系统最优外,更重要的是如何从适应电网转变为支撑电网。据业内测算,未来三年整个光伏市场的渗透率会进入30%-50%阶段,如何减少对电网的冲击,在弱电网环境下稳定运行成为光伏行业的共同挑战。

这对逆变器提出了新考验,即在满足电站25年稳定运行的同时还要满足不同阶段的SCR要求,当前在西北大规模的老旧电站技改的主要驱动力就是要升级并网能力。这里的关键在于,未来几年在不需要更换硬件的基础上,通过软件升级战胜新的挑战。华为AI BOOST智能并网算法重构并网,在各种恶劣电网环境,包括SCR下限1.5的情况下均能稳定运行,不脱网、不降额,可长期适应未来电网的变化。

“未来十年的另一个重要变化,是光伏电站的并网性能和调峰性能要向传统火电机组靠拢,光伏发电的间歇性缺陷决定了它要成为主导能源必须结合储能。”张先淼表示,这不是简单粗暴的1+1,而是真正实现光储共生。

光储共生,华为的新玩法

近两年光伏电站配置储能蔚然成风,尤其是今年以来包括山东、内蒙古、湖北、山西等多个省份在光伏电站建设方案中明确鼓励新能源电站配置储能,并提出优先支持配置储能的新能源发电项目。

而硬币的另一面,光伏电站配置储能带来的高投入,给电站业主带来了较大的成本压力,不仅压缩了企业的盈利空间,项目投资的回收周期也在延长。一边在呼吁,一边在叫苦,是当前光储市场的真实写照。

张先淼直言,“当前光伏电站加储能更像是义务劳动,没有明确的经济性,只是增加了成本。”究其原因是在我国当前的电力机制下经济性体现不出来,火电机组调峰的成本很高,会有效率及寿命的损失。市场化以后电网的调峰需求就是储能的主要市场空间,这也是为什么在市场化程度较高的地区,如美国、澳洲、欧洲等地储能率先发展起来。

“储能作为新兴产业,需要一个清晰的商业机制,现在的状况很不健康,企业只重视初始投资成本,不注重生命周期的发电能力。我们做过调查,当前市场的储能解决方案普遍存在效率低、电池容量衰减快的问题,分析实际投运的储能电站严重的运行三年容量衰减只剩三成。”张先淼认为,只有将按储能按装机容量的考核机制转变为按发电能力考核,聚焦整个生命周期的发电能力,才能促进行业健康快速发展。

而从长远来看,我国电力体制改革在持续推进,多地陆续开展了电力现货交易试点,为光伏+储能带来了新的机遇。业内专家预测“十四五”期间,光伏+储能将成为重要的新业态。华为在年初智能光伏十大趋势的发布会上预判,到2025年光伏电站光储共生比例将达到30%以上。光储融合的广阔前景驱动下,逆变器企业将触角伸向储能系统解决方案。

据了解,储能系统主要包括电池、逆变器、电池管理系统(BMS)等。张先淼表示,储能系统比纯光系统要复杂很多,蓄电池比光伏电池娇气很多,对温度、充放电的电流以及电压都非常敏感,需要很精细的管理,才能把它的能力发挥到最好,将它的寿命做到最长。

华为的路径是聚焦自己擅长的数字化、控制、电力电子领域,并与其他专业的储能电芯企业形成互补。华为与国内一线厂商合作,将采购回来的电芯做系统集成,包括BMS管理、温控管理,电池簇的充放电管理,集装箱的充放电管理,PCS,光储结合等。

张先淼介绍,华为储能解决方案将于明年一季度正式上市,对于市场接受程度,张先淼颇为自信,“华为的储能解决方案将有别于当前市场上的所有解决方案,我们将电力电子技术、温控技术、AI技术等与电芯的结合做到极致,相比当前市场的主流解决方案,华为储能解决方案可以将储能系统的度电成本降低30%以上,可以大幅提升客户电站的整体投资收益。”

 

光储融合要想实现1+1>2需要依靠技术上的深度融合,这恰好是华为擅长的。如同十年前进入光伏领域一样,十年后,华为又将跃入储能领域,可以预见储能新气象即将到来。

责任编辑:小牛

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