“近年來(lái)，我國(guó)新能源裝機(jī)容量快速增長(zhǎng)。數(shù)據(jù)顯示，截至2024年3月底，風(fēng)電、太陽(yáng)能發(fā)電累計(jì)裝機(jī)量分別約達(dá)4.57億千瓦和6.6億千瓦。今年一季度，風(fēng)電、太陽(yáng)能發(fā)電新增裝機(jī)量超過(guò)6100萬(wàn)千瓦。”電力規(guī)劃設(shè)計(jì)總院副總工程師、新能源研究院院長(zhǎng)王霽雪在SNEC第十七屆(2024)國(guó)際太陽(yáng)能光伏與智慧能源(上海)大會(huì)暨展覽會(huì)(以下簡(jiǎn)稱“光伏展會(huì)”)分論壇上表示，新能源的快速發(fā)展和高效消納為推動(dòng)能源綠色低碳轉(zhuǎn)型和保障“雙碳”目標(biāo)實(shí)現(xiàn)提供了重要支撐。
在“雙碳”目標(biāo)支撐下，伴隨產(chǎn)業(yè)政策、規(guī)劃等密集出臺(tái)，光伏電站投資進(jìn)入白熱化。但值得注意的是，雖然新能源行業(yè)正在快速發(fā)展，但行業(yè)整體數(shù)智化程度仍舊偏低。
業(yè)內(nèi)專家表示，在新型能源體系建設(shè)和全球人工智能技術(shù)于產(chǎn)業(yè)層面應(yīng)用快速發(fā)展的背景下，光伏行業(yè)需要通過(guò)與新一代信息技術(shù)的深度融合創(chuàng)新，進(jìn)一步構(gòu)建智能光伏產(chǎn)業(yè)生態(tài)體系，從而推動(dòng)我國(guó)光伏產(chǎn)業(yè)持續(xù)邁向全球價(jià)值鏈中高端。
數(shù)智化轉(zhuǎn)型為大勢(shì)所趨
在業(yè)界看來(lái)，未來(lái)光伏產(chǎn)業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)不再局限于某一單點(diǎn)技術(shù)或單個(gè)產(chǎn)品層面的競(jìng)爭(zhēng)，而是上升到對(duì)光伏整體生態(tài)體系建設(shè)能力的深度把握。其中，通過(guò)新一代信息技術(shù)實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)升級(jí)，已逐步成為當(dāng)下光伏產(chǎn)業(yè)突圍的重要路徑。
“數(shù)智化轉(zhuǎn)型是大勢(shì)所趨，以光伏下游的電站環(huán)節(jié)為例，目前大多數(shù)光伏電站的運(yùn)維管理水平處在‘工廠模式’到‘信息模式’之間，尚未有光伏電站真正實(shí)現(xiàn)數(shù)智化運(yùn)維。”某參展企業(yè)相關(guān)負(fù)責(zé)人告訴中國(guó)證券報(bào)記者，業(yè)界正在探索通過(guò)在傳統(tǒng)光伏發(fā)電系統(tǒng)中應(yīng)用大數(shù)據(jù)與人工智能等新興技術(shù)，對(duì)從光伏電站建設(shè)到運(yùn)維的全部流程進(jìn)行優(yōu)化和創(chuàng)新，最終實(shí)現(xiàn)優(yōu)化初始投資、降低運(yùn)維成本、增加投資回報(bào)率等，從而大幅提升光伏電站全生命周期價(jià)值。
“光伏數(shù)智化是基于光伏發(fā)電和信息技術(shù)的創(chuàng)新融合，最終呈現(xiàn)出智能化光伏電站這一載體。其中，光伏電站對(duì)數(shù)智化的需求包括電站全生命周期管理以及針對(duì)不同客戶需求打造的服務(wù)能力等。”華為數(shù)字能源電站智能光伏產(chǎn)品管理總監(jiān)萬(wàn)松表示。
萬(wàn)松告訴記者，長(zhǎng)期以來(lái)，華為智能光伏在智能組串式逆變器、智能組串式儲(chǔ)能、主動(dòng)安全、并網(wǎng)能力及電站數(shù)字化五大技術(shù)方向上，通過(guò)持續(xù)創(chuàng)新打造解決方案競(jìng)爭(zhēng)力，為客戶創(chuàng)造更多價(jià)值，并推動(dòng)行業(yè)健康發(fā)展。
在本次光伏展會(huì)上，華為數(shù)字能源電站智能光伏業(yè)務(wù)總裁周濤發(fā)布了智能光風(fēng)儲(chǔ)發(fā)電機(jī)解決方案。據(jù)悉，該方案基于相關(guān)智能算法，通過(guò)電壓、頻率、功角三大穩(wěn)定重構(gòu)，讓新能源系統(tǒng)能夠等效甚至部分優(yōu)于同步機(jī)組的控制方案，實(shí)現(xiàn)“發(fā)得多、送得完、控得穩(wěn)”。
助力探索更多應(yīng)用場(chǎng)景
數(shù)智化升級(jí)還能夠使光伏電站適應(yīng)各種復(fù)雜場(chǎng)景，例如大型地面電站、山地丘陵、農(nóng)光互補(bǔ)和漁光互補(bǔ)等。
對(duì)于發(fā)展太陽(yáng)能資源具備優(yōu)勢(shì)的青海而言，在當(dāng)?shù)亟ㄔO(shè)運(yùn)營(yíng)高質(zhì)量光伏電站，受海拔和氣候等因素考驗(yàn)。
以光伏“大腦”逆變器為例，作為光伏發(fā)電的核心設(shè)備，其性能和壽命直接影響著整個(gè)光伏電站的長(zhǎng)期可靠運(yùn)行和盈利能力。作為首次使用組串式逆變器的大型地面電站，青海格爾木光伏電站運(yùn)行多年依舊保持著高水準(zhǔn)。
據(jù)悉，格爾木是華為第一臺(tái)組串式逆變器和第一套智能光伏解決方案落地的地點(diǎn)。此前，華為和黃河公司一起聯(lián)合創(chuàng)新，在行業(yè)首次定義了智能光伏，并構(gòu)建了“云、管、端”的數(shù)字化架構(gòu)，并以智能光伏逆變器作為光伏電站的大腦，深度挖掘光伏系統(tǒng)的潛力，讓發(fā)電更多，運(yùn)維更少。
事實(shí)上，隨著清潔能源基地的規(guī)模越建越大、應(yīng)用場(chǎng)景越來(lái)越復(fù)雜。從沙漠、戈壁等單一場(chǎng)景走向海光、農(nóng)光、山地、流域高原等多種場(chǎng)景后，只有通過(guò)數(shù)字化、智能化技術(shù)的加持，才能保證新能源電站的高效、穩(wěn)定運(yùn)行。
據(jù)周濤介紹，去年華為助力雅礱江公司建成了全球最大的水光互補(bǔ)電站——1GW柯拉光伏電站。該電站處于四川甘孜州，最高海拔4600米，地勢(shì)起伏大，冬季最低氣溫低至-30℃。
“如果采用傳統(tǒng)方式建設(shè)，其效率之低、成本之高難以想象。所以我們與雅礱江公司成立了聯(lián)合創(chuàng)新中心，攜手合作伙伴通過(guò)數(shù)字技術(shù)的應(yīng)用，針對(duì)電站在規(guī)劃、建設(shè)、運(yùn)維與運(yùn)行期的挑戰(zhàn)進(jìn)行效率提升。”周濤舉例說(shuō)，如通過(guò)無(wú)人機(jī)實(shí)景建模技術(shù)和傾角識(shí)別算法，找出建設(shè)施工與規(guī)劃角度產(chǎn)生較大偏差的樁基或組件，通過(guò)盤古AI大模型進(jìn)行氣象預(yù)測(cè)，使得光功率預(yù)測(cè)更精準(zhǔn)，從而提升發(fā)電量。
構(gòu)筑安全堡壘
由于光伏電站的運(yùn)營(yíng)周期比較長(zhǎng)，通常需要數(shù)十年。因此，光伏電站的運(yùn)維對(duì)于保證光伏發(fā)電系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行和發(fā)電效益至關(guān)重要。
從運(yùn)維內(nèi)容來(lái)看，監(jiān)測(cè)和數(shù)據(jù)采集十分關(guān)鍵。通過(guò)對(duì)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的分析和處理，光伏電站運(yùn)維人員可以及時(shí)發(fā)現(xiàn)光伏系統(tǒng)中的故障和異常情況，并進(jìn)行診斷和預(yù)警，有助于及時(shí)采取修復(fù)措施，減少系統(tǒng)的停機(jī)時(shí)間和損失。
有行業(yè)專家表示，安全是光伏電站的命脈和根基，在光伏電站運(yùn)維上采用云計(jì)算、人工智能、大數(shù)據(jù)等信息技術(shù)手段，對(duì)于提升整個(gè)電站的運(yùn)營(yíng)效率以及降低人力成本都有非常大的幫助。
據(jù)介紹，歐普泰電站檢測(cè)AI云以人工智能、大數(shù)據(jù)模型為底層技術(shù)支撐，逆變器、無(wú)人機(jī)、相機(jī)作為硬件支持，數(shù)字孿生地圖為支點(diǎn)，拓展了光伏電站逆變器監(jiān)控，電站EL巡檢，電站紅外巡檢，巡檢報(bào)告，消缺，數(shù)據(jù)預(yù)測(cè)等能力。通過(guò)高效檢測(cè)及AI分析報(bào)告服務(wù)、高效運(yùn)維及大模型分析服務(wù)，實(shí)現(xiàn)光伏電站故障可視化、全周期大數(shù)據(jù)分析，提升電站效率，降低運(yùn)維成本，保障電力安全。
工業(yè)和信息化部此前公示了第四批智能光伏試點(diǎn)示范名單，中國(guó)能建中電工程西北院天富40萬(wàn)千瓦光伏基地?cái)?shù)智監(jiān)控生產(chǎn)運(yùn)維系統(tǒng)項(xiàng)目入選，體現(xiàn)了其在推動(dòng)新能源與新一代信息技術(shù)深度融合的積極探索。
為做好光伏電站的運(yùn)維管理，保障電站高效發(fā)電和安全運(yùn)行，中國(guó)能建中電工程西北院采用智能運(yùn)營(yíng)管理、智能集中監(jiān)視、智能診斷預(yù)警等手段，利用數(shù)智一體化平臺(tái)，將低空、高點(diǎn)、地面監(jiān)控手段有效整合，提升光伏項(xiàng)目運(yùn)營(yíng)期的數(shù)智化管理水平和經(jīng)營(yíng)效能。
“行業(yè)一提到安全，絕大多數(shù)情況下指的是光儲(chǔ)設(shè)備的安全，尤其是交直流側(cè)的安全。”在周濤看來(lái)，隨著光伏產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，未來(lái)電站的安全需要被重新定義，除了常規(guī)考量外，通過(guò)借助新一代信息技術(shù)，要在網(wǎng)絡(luò)與信息安全、電力系統(tǒng)安全以及關(guān)鍵元器件與系統(tǒng)的供應(yīng)安全等多方面進(jìn)行提升。
來(lái)源：中國(guó)證券報(bào) 記者 喬翔
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