讓新能源成為人類主要的能源來源,是實現“雙碳目標”的核心方案。而光伏能源則是目前新能源體系中的主要選擇之一。以光伏為核心構建新型電力系統,讓光伏能源成為主力能源值得關注和期待。
過去幾年,光伏能源極速發展。但如何百尺竿頭更進一步,真正讓光伏能源走向舞臺中央,還需要一枚技術與產業中的指南針。
2024年1月24日,華為以“持續創新,質勝未來,加速光伏成為主力能源”為主題,舉辦了面向全球的2024智能光伏十大趨勢發布會。會上,華為數字能源智能光伏業務副總裁、CMO郝應濤圍繞一大核心、五大關鍵方案、四大根技術,全面解讀了智能光伏十大趨勢,為光伏產業的高質量發展提供前瞻性支持,并發布重磅白皮書。
(華為數字能源智能光伏業務副總裁、CMO郝應濤)
郝應濤表示,碳中和在全球提速,光儲產業呈現蓬勃燎原之勢。根據國際可再生能源機構預測,2030年光伏裝機將達到5200GW,2050年達到14000GW,可再生能源比例達90%以上,其中光伏將成為絕對主力。
毫無疑問,這十大趨勢就是光伏產業發展的指南針,為新能源的世紀之變探明了方向。
距離成為主力能源,光伏能源的挑戰是什么?
在目前階段,全球各地對光伏基礎設施的建設不斷加強,光伏能源的發電量不斷上升,光伏能源在整個能源系統中的占比在不斷提升。我們熱切期待的新能源時代正在到來。
但在這樣的關鍵階段里,光伏能源也在面臨新的挑戰。從備選能源到主力能源,光伏需要跨越更大的障礙。
比如說,光伏發電的不穩定性對電網消納造成了挑戰。如何提升光伏發電友好性,從而提升電網對新能源的消納能力已經成為首要挑戰。
接下來,隨著大量光伏電力設施的投建、投產,尤其是分布式光伏項目的增多,海量光伏電站面臨著運維、管理方面的難題。如何為海量光伏電站,提供全生命周期的高效率運維,也是行業必須面對的問題。
與此同時,安全始終是光伏系統的必答題。隨著能源占比提升,端到端的安全問題成為光伏行業必須面臨的挑戰。
如何跨越行業難關,實現光伏成為主力能源的愿景?智能光伏十大趨勢就是指南針。
十大趨勢,構筑光伏行業指南針
我們可以具體來了解一下,智能光伏十大趨勢展現了哪些內容。
首先,光伏想要成為主力能源,商業側的平價和技術側的技術能力提升是關鍵。于是十大趨勢第一項,就提出光儲平價以及構網技術,將促成光儲系統成為穩定電源,并將推動光伏在未來三年成為主力電。
能夠實現這一點,得益于自商業側光儲系統度電成本的持續降低,技術側的光儲融合大幅提升供電穩定性兩個方面。
華為參與建設的全球最大微網儲能項目——沙特紅海新城實現了400MW光伏+1.3GWh儲能,光儲度電成本低于10美分,不到傳統柴油供電成本的1/3。在供電穩定性方面,基于Grid-forming構網型儲能技術構建了一張獨立、富有韌性的電網,具備強大的抗擾與自適應能力。光儲平價正在推動人類文明抵達能源使用新紀元。
如上文所述,光伏能源的電網消納問題是關鍵。所以趨勢二就提出需要實現千萬級的電站網元管理,實現高效、智能調度的“發輸配用一張網”。
如此一來,面對海量具有波動性和間歇性的新能源設備接入,電網也可以實現多能互補、友好協同,達成所有網元的綜合調度,確保能源資源的最大化利用,以及所有網元的穩定運行。
華為智能光伏基于CloudNative云原生和實時通信控制技術支持千萬級電站網元的接入納管。結合盤古大模型進行海量數據分析與預測,加持AI技術進行智能化的能量決策調度,通過北向生態開放構筑靈活的能量管理對接能力,實現發儲配用海量電站網元的資源整合與協同調度,構建起一張千萬級電站網元的綜合智慧能源網絡。從而更高效、安全、智能地提高新能源在電力系統的功率動態平衡能力,支撐電網構建穩定安全、靈活柔性、數字智能的新型電力網絡系統。
面對海量光伏電站的運維問題,趨勢三提出了光伏電站從“運維”走向全生命周期“運營”。通過智能化能力,提升電站“規、建、維、營”的綜合效益。
這一方面,通過電力電子技術和數字技術的融合不斷加深,“比特”管理“瓦特”已經成為行業共識。華為在雅礱江柯拉水光互補電站,積極探索“規、建、維、營”的智能化應用。該技術的探索與實踐,預期可為未來電站的規劃建設時間節約50%,運維效率提升70%,電站收益提高10%以上。
除此之外,我們還能看到智能光伏十大趨勢從各個方面展現了光伏走向主力能源的未來路徑,其中包括:
趨勢四,Grid Forming構網技術規模商用,將向全場景快速擴展,支撐電網穩定,提升新能源消納;
趨勢五,安全要求從單維度的設備安全走向供應安全、設備安全、網絡安全和電力系統安全,確保新能源電力系統長期穩定可靠運行;
趨勢六,儲能的規模應用與安全標準升級,要求儲能實現從電芯的本體安全到系統級的電網安全;
趨勢七,MLPE 的標準化推動了規模商用,精細化管理逐漸走向儲能系統,MLPE & CLPE 成為分布式電站新要求;
趨勢八,高電壓持續降低光儲系統 LCOE,高可靠持續提升系統可用度,實現極致安全;
趨勢九,第三代半導體的應用疊加數字化技術,持續提升電力電子變換器功率密度,推動光伏系統提質增效;
趨勢十,通過不斷提升的高品質的電能質量,推動光儲系統在全行業的規模應用。
十大趨勢從多個維度拓展光伏產業的能力半徑,全面提升光伏能源的平價、效率、安全、運維能力,從而綜合性、立體性推動光伏成為主力能源。
新型電力系統的世紀之變
透過智能光伏十大趨勢,我們可以看到光伏能源如何一步步走向成熟,最終完成質變。成功實現以光伏為中心,構建擔任主力能源的新型電力系統,意味著人類將擺脫對不可再生能源的依賴,極大降低能源使用帶來的污染。這是一場可以與化石能源發現、電力網絡構建相媲美的世紀能源之變。
想要實現這個目標,需要明確方向,步步為營。總結智能光伏十大趨勢,我們會發現光伏產業需要沿著幾條線索穩步向前,最終讓變革發生:
1.持續推動光伏能源成本下探,推動可再生能源的平價化、普惠化。
2.將智能化技術帶到光伏產業的方方面面,基于智能化技術破解光伏運維管理的難題。
3.光伏能源體系需要極致安全,相關安全能力還需要不斷進行升級。
4.新技術、新標準的涌現,將極大豐富光伏產業的未來發展,未來大有可為。
以光伏為中心,構建新型電力系統是一場巨大的歷史性變革。根據《新型電力系統發展藍皮書》,當前至2030年是新型電力系統的加速轉型期。產業各界需要把握這個歷史機遇,積極將最新的技術、能力與產業經驗吸納進來,推動光伏能源的有效利用。
面向未來,華為智能光伏將持續創新,與產業伙伴共同推進以光伏為主的新型電力系統能源基礎設施構建,加速能源轉型。在智能光伏十大趨勢中,我們可以看到未來已來。
審核編輯 黃宇
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光儲融合 華為數字能源以全場景構網型儲能解決方案邁入全面構網時代


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