在刚刚过去的春节假期里,OpenAI发布的大模型Sora成了全球人工智能领域的热门话题,再次惊艳全球。惊叹之余,让我们更加意识到对现代社会生活产生颠覆性影响的“AI革命”已正式来临。Sora的出现表明,通用人工智能(AGI)不仅离现实应用更近了一步,会逐渐成为多个领域的核心驱动力。而在这个变革的浪潮中,人工智能(AI)技术的引入正为光伏行业带来深远的影响。AI不仅提高了光伏企业的生产效率,降低了成本,还推动了行业的可持续发展。
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一、AI助力光伏效率革新
AI技术在光伏领域的应用,首先体现在提升光伏系统的运行效率上。通过对海量数据的分析,AI算法能够精准预测光照强度、阴影遮挡等环境因素对光伏系统性能的影响,从而优化系统配置和运行策略。此外,AI技术还可以实现光伏设备的智能故障诊断和预测性维护,减少停机时间,延长设备使用寿命。
我们所知道的从硅料到硅片,从电池片到组件,再到光伏电站安装与运维,各个环节包括各种不同设备,从单晶炉到切片机,从LPCVD到串焊机,从逆变器到跟踪支架等等。这些设备涉及大量运营数据,因为数据的存在,就有了AI提升设备运行效率、降低运行成本甚至提高设备良品率的可能。
另外对于设备端AI,核心目标是提升OEE、提高CPK、降低人工、降低能耗等,提升设备单机表现,减少高级工程师依赖。AI在光伏组件生产线上,可以实现设备异常预警、设备预测性维护、设备OEE分析、设备故障分析、故障反馈与抢修、工艺参数优化等功能,已经成熟运行,推动产能利用率持续提高,直通率可以提升0.2%以上,效果明显。
二、智能化光伏电站管理
AI技术使得光伏电站的管理更加智能化。通过集成先进的AI算法,光伏电站能够实现远程监控、自动控制和智能调度,大幅提升电站的运行效率和安全性。同时,AI技术还能够对电站的运维数据进行实时分析,提供决策支持,帮助电站运营商实现精细化和科学化管理。
众所周知,在很长一段时间里,光伏电站的运维管理主要依靠人工完成,然而光伏电站多建于偏远地区,地域条件复杂,且区域广泛,设备间距长,导致故障响应时间增加,人工作业时间长、强度大,增加维护量和维护成本。如果无法通过数智化手段来提高管理和运维效率,人力成本将会非常高,而且发电效率也会难以掌控。特别是,大部分光伏电站清洗频率为每年2至4次,如能以AI智能化方式来判断最佳清洗时间,并且自动记录清洗前后的发电量及收益情况,将助益电站长期发电效率优化和发电量提升。
所以近些年,以无人机为主要数据采集工具的智能巡检,已经在光伏领域广泛落地。智能无人机技术的发展和应用为光伏电站巡检指明了新的方向。通过搭载红外成像相机,智能运维无人机可提供组件红外检测、表面灰尘检测、隐裂检测等多种检测,还能实现实时监测、分析、智能诊断等功能,对光伏电站智能运维大有益处。因此,研究光伏电站的智能运维无人机系统及技术,具有重要的现实意义。
三、智能光伏系统的设计与优化
在设计阶段,AI技术能够根据地理位置、气候条件、土地利用情况等因素,智能规划光伏电站的布局和容量,实现最优的光伏系统设计。同时,AI算法还能够对光伏系统的性能进行模拟和预测,为投资决策提供有力支持。
例如运用数字化技术优化设计流程,兼顾屋顶遮阳和可再生能源利用的双重功能特性,综合考虑项目可行性、整体美观性、建筑结合性、光伏发电量、发电均匀度等多重目标,配合合理科学的钢结构优化设计,形成最终数字化设计导向的多功能合一的BIPV范式。
四、智能光伏产品的创新研发
AI技术在光伏产品的创新研发中也发挥着重要作用。例如通过深度学习和机器学习等技术,AI可以模拟光伏材料的性能表现,预测新型光伏技术的潜在优势和局限性,为科研人员提供有价值的参考信息。此外,AI还可以辅助科研人员进行光伏技术的创新和改进,推动光伏技术的持续进步和发展。
五、光伏行业市场分析与预测
AI技术在光伏行业市场分析和预测方面同样具有广泛的应用。例如通过深度学习和大数据分析,AI可以预测光伏市场的未来趋势、需求变化以及竞争格局。这些预测结果为企业提供了决策依据,帮助企业制定更加精准的市场策略和产品规划。
总之,AI技术在未来光伏行业的应用前景广阔。随着技术的不断发展和完善,AI将成为推动光伏行业创新发展的重要力量。然而,也应看到AI技术在应用过程中可能面临的挑战和问题,如数据安全、隐私保护等。因此,在推动AI技术在光伏行业应用的同时,也需要关注这些问题并寻求解决方案,以确保AI技术的健康发展。