“碳中和的關(guān)鍵是構(gòu)建以新能源為主體的新型電力系統(tǒng)，這一系統(tǒng)具有高比例可再生能源、高比例電力電子裝備、高度數(shù)字化和高度智能化‘四高’特征。其中，電力電子技術(shù)和數(shù)字技術(shù)將是達(dá)成這一目標(biāo)的關(guān)鍵，也是實(shí)現(xiàn)‘碳達(dá)峰、碳中和’的重中之重。”提及能源行業(yè)最熱話題，華為智能光伏業(yè)務(wù)總裁陳國光強(qiáng)調(diào)。
在今年SNEC光伏展上，華為發(fā)布的智能光伏發(fā)電機(jī)FusionSolar 8.0就是基于數(shù)字技術(shù)和電力電子技術(shù)融合創(chuàng)新，推出的最新一代全場景智能光儲(chǔ)解決方案。“光伏發(fā)電正在向‘光伏+儲(chǔ)能’轉(zhuǎn)變。”陳國光說。
市場需要什么樣的儲(chǔ)能？
在陳國光看來，要實(shí)現(xiàn)高比例可再生能源，發(fā)電側(cè)以光伏、風(fēng)電、儲(chǔ)能為主的新能源要替代傳統(tǒng)能源，成為發(fā)電的主力能源；同時(shí)，在用電側(cè)實(shí)現(xiàn)電氣化是關(guān)鍵，源網(wǎng)荷儲(chǔ)將進(jìn)入城市、園區(qū)、建筑、家庭，從傳統(tǒng)的單一能源消費(fèi)轉(zhuǎn)變成能源生產(chǎn)和消費(fèi)相結(jié)合。
“不論是多能互補(bǔ)，還是源網(wǎng)荷儲(chǔ)一體化，都是為了構(gòu)建以新能源為主體的新型電力系統(tǒng)而提出的，目的就是要建設(shè)電網(wǎng)友好型的電源。”中國電建西北院新能源工程院資源與總圖所所長惠星說。
雖然實(shí)現(xiàn)路徑早已提出，發(fā)展光伏+儲(chǔ)能也成為業(yè)內(nèi)共識(shí)，但市場對(duì)這一模式的爭論一直沒有停止。中國化學(xué)與物理電源行業(yè)協(xié)會(huì)儲(chǔ)能應(yīng)用分會(huì)秘書長劉勇認(rèn)為，目前最需要搞清楚的是，光伏電站配置儲(chǔ)能到底是為了什么，不能因?yàn)橛辛艘蠖洹?ldquo;配置儲(chǔ)能要真實(shí)有效地解決問題，那才是值得推廣的。”
“配儲(chǔ)卻不用”道出了光儲(chǔ)一體化發(fā)展的尷尬境地。華為希望通過本次推出的智能光伏發(fā)電機(jī)破解這一困境。
據(jù)悉，上述方案是對(duì)電力電子架構(gòu)進(jìn)行全面創(chuàng)新，首創(chuàng)“雙子星”±1500V雙級(jí)智能組串架構(gòu)，實(shí)現(xiàn)更大子陣、更高電壓，度電成本降低7%。同時(shí)，采用智能光儲(chǔ)協(xié)同控制算法，實(shí)現(xiàn)虛擬慣量調(diào)頻等同步機(jī)特性，讓光伏從電流源變成穩(wěn)定的電壓源，使其具備傳統(tǒng)發(fā)電機(jī)的特性和能力，支撐并增強(qiáng)電網(wǎng)穩(wěn)定運(yùn)行。
“該產(chǎn)品已運(yùn)用在青海電網(wǎng)，啟用后最明顯的效果就是光伏電站并網(wǎng)率大幅提升。”陳國光說，“智能發(fā)電機(jī)將光伏+儲(chǔ)能的作用顯性化，這才是光伏電站配置的儲(chǔ)能應(yīng)有的效果。”
如何切實(shí)提高安全性能？
進(jìn)入光伏行業(yè)以來，“顛覆”和“重構(gòu)”已經(jīng)成為了華為的代名詞。從組串式逆變器到智能IV診斷技術(shù)，再到如今的智能發(fā)電機(jī)，華為將自身積累的數(shù)字信息技術(shù)一次次成功運(yùn)用在光伏領(lǐng)域。
“將數(shù)字化和智能化運(yùn)用在光伏電站上，除了提高運(yùn)行效率，減少人工成本，降低度電成本外，更重要的一點(diǎn)是提高安全性。”陳國光告訴記者，“相比并聯(lián)式逆變器，組串式逆變器最大的優(yōu)勢就在于管理精確度更高，縮小至組串級(jí)。配合智能算法后，如果發(fā)生故障警報(bào)，則能更快地查明問題。如今，我們戶用和工商業(yè)的逆變器產(chǎn)品的準(zhǔn)確度已經(jīng)可以精確至組件，系統(tǒng)安全性不斷升級(jí)。”
和逆變器產(chǎn)品一樣，華為將這一想法也“遷移”至智能發(fā)電機(jī)。添加儲(chǔ)能后，各界對(duì)新能源電站的安全性擔(dān)憂愈發(fā)嚴(yán)重。近年來，全球范圍內(nèi)多次發(fā)生由于電芯發(fā)熱起火而引起的儲(chǔ)能系統(tǒng)事故。
陳國光說：“相比組件，電芯的不一致性、運(yùn)行過程中的不確定性問題更嚴(yán)重。比如一個(gè)2兆瓦時(shí)的系統(tǒng)，目前大多產(chǎn)品都是將2000多個(gè)電芯直接串并聯(lián)在一起，短板效應(yīng)將導(dǎo)致系統(tǒng)容量遠(yuǎn)遠(yuǎn)達(dá)不到標(biāo)稱容量，沒有主動(dòng)安全保護(hù)，長期運(yùn)行后一定會(huì)出現(xiàn)安全隱患。”
華為數(shù)字能源技術(shù)有限公司總裁侯金龍指出，安全是光伏產(chǎn)業(yè)持續(xù)健康發(fā)展的基石。目前，光伏和儲(chǔ)能電站大都建設(shè)在偏遠(yuǎn)的特定區(qū)域內(nèi)，安全只影響系統(tǒng)本身。未來，光伏和儲(chǔ)能將與人們的生產(chǎn)生活更加緊密地結(jié)合在一起，必須保證人身、財(cái)產(chǎn)的安全。
為此，華為通過電力電子和數(shù)字技術(shù)的可控性來解決電池的不一致和不確定性，強(qiáng)化對(duì)電池的精細(xì)化管理，保障儲(chǔ)能系統(tǒng)的效率和安全。
華為的智能化升級(jí)不僅體現(xiàn)在FusionSolar 8.0智能發(fā)電機(jī)上，SNEC展會(huì)期間，華為家庭綠電2.0解決方案也配套升級(jí)了智能組件、智能組串式儲(chǔ)能和綠電云，構(gòu)建智能用電生態(tài)。此外，華為還推出了行業(yè)綠電1.0解決方案、離網(wǎng)去油綜合供能和全場景數(shù)字化管理+AI智能應(yīng)用產(chǎn)品，不斷拓寬光儲(chǔ)一體化應(yīng)用場景，提升系統(tǒng)利用效率。
“碳達(dá)峰、碳中和目標(biāo)提出后，光儲(chǔ)一體化發(fā)展機(jī)遇空前。”在陳國光看來，未來儲(chǔ)能成本將持續(xù)降低，加之光儲(chǔ)技術(shù)的進(jìn)步，光儲(chǔ)共生發(fā)展將不斷提速。
