“近年來，我國新能源裝機容量快速增長。數(shù)據(jù)顯示，截至2024年3月底，風電、太陽能發(fā)電累計裝機量分別約達4.57億千瓦和6.6億千瓦。今年一季度，風電、太陽能發(fā)電新增裝機量超過6100萬千瓦。”電力規(guī)劃設計總院副總工程師、新能源研究院院長王霽雪在SNEC第十七屆(2024)國際太陽能光伏與智慧能源(上海)大會暨展覽會(以下簡稱“光伏展會”)分論壇上表示，新能源的快速發(fā)展和高效消納為推動能源綠色低碳轉(zhuǎn)型和保障“雙碳”目標實現(xiàn)提供了重要支撐。
在“雙碳”目標支撐下，伴隨產(chǎn)業(yè)政策、規(guī)劃等密集出臺，光伏電站投資進入白熱化。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和全球人工智能技術(shù)于產(chǎn)業(yè)層面應用快速發(fā)展的背景下，光伏行業(yè)需要通過與新一代信息技術(shù)的深度融合創(chuàng)新，進一步構(gòu)建智能光伏產(chǎn)業(yè)生態(tài)體系，從而推動我國光伏產(chǎn)業(yè)持續(xù)邁向全球價值鏈中高端。
數(shù)智化轉(zhuǎn)型為大勢所趨
在業(yè)界看來，未來光伏產(chǎn)業(yè)的競爭不再局限于某一單點技術(shù)或單個產(chǎn)品層面的競爭，而是上升到對光伏整體生態(tài)體系建設能力的深度把握。其中，通過新一代信息技術(shù)實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)升級，已逐步成為當下光伏產(chǎn)業(yè)突圍的重要路徑。
“數(shù)智化轉(zhuǎn)型是大勢所趨，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現(xiàn)數(shù)智化運維。”某參展企業(yè)相關(guān)負責人告訴中國證券報記者，業(yè)界正在探索通過在傳統(tǒng)光伏發(fā)電系統(tǒng)中應用大數(shù)據(jù)與人工智能等新興技術(shù)，對從光伏電站建設到運維的全部流程進行優(yōu)化和創(chuàng)新，最終實現(xiàn)優(yōu)化初始投資、降低運維成本、增加投資回報率等，從而大幅提升光伏電站全生命周期價值。
“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，光伏電站對數(shù)智化的需求包括電站全生命周期管理以及針對不同客戶需求打造的服務能力等。”華為數(shù)字能源電站智能光伏產(chǎn)品管理總監(jiān)萬松表示。
萬松告訴記者，長期以來，華為智能光伏在智能組串式逆變器、智能組串式儲能、主動安全、并網(wǎng)能力及電站數(shù)字化五大技術(shù)方向上，通過持續(xù)創(chuàng)新打造解決方案競爭力，為客戶創(chuàng)造更多價值，并推動行業(yè)健康發(fā)展。
在本次光伏展會上，華為數(shù)字能源電站智能光伏業(yè)務總裁周濤發(fā)布了智能光風儲發(fā)電機解決方案。據(jù)悉，該方案基于相關(guān)智能算法，通過電壓、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)于同步機組的控制方案，實現(xiàn)“發(fā)得多、送得完、控得穩(wěn)”。
助力探索更多應用場景
數(shù)智化升級還能夠使光伏電站適應各種復雜場景，例如大型地面電站、山地丘陵、農(nóng)光互補和漁光互補等。
對于發(fā)展太陽能資源具備優(yōu)勢的青海而言，在當?shù)亟ㄔO運營高質(zhì)量光伏電站，受海拔和氣候等因素考驗。
以光伏“大腦”逆變器為例，作為光伏發(fā)電的核心設備，其性能和壽命直接影響著整個光伏電站的長期可靠運行和盈利能力。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行多年依舊保持著高水準。
據(jù)悉，格爾木是華為第一臺組串式逆變器和第一套智能光伏解決方案落地的地點。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，運維更少。
事實上，隨著清潔能源基地的規(guī)模越建越大、應用場景越來越復雜。從沙漠、戈壁等單一場景走向海光、農(nóng)光、山地、流域高原等多種場景后，只有通過數(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，地勢起伏大，冬季最低氣溫低至-30℃。
“如果采用傳統(tǒng)方式建設，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，攜手合作伙伴通過數(shù)字技術(shù)的應用，針對電站在規(guī)劃、建設、運維與運行期的挑戰(zhàn)進行效率提升。”周濤舉例說，如通過無人機實景建模技術(shù)和傾角識別算法，找出建設施工與規(guī)劃角度產(chǎn)生較大偏差的樁基或組件，通過盤古AI大模型進行氣象預測，使得光功率預測更精準，從而提升發(fā)電量。
構(gòu)筑安全堡壘
由于光伏電站的運營周期比較長，通常需要數(shù)十年。因此，光伏電站的運維對于保證光伏發(fā)電系統(tǒng)的穩(wěn)定運行和發(fā)電效益至關(guān)重要。
從運維內(nèi)容來看，監(jiān)測和數(shù)據(jù)采集十分關(guān)鍵。通過對監(jiān)測數(shù)據(jù)的分析和處理，光伏電站運維人員可以及時發(fā)現(xiàn)光伏系統(tǒng)中的故障和異常情況，并進行診斷和預警，有助于及時采取修復措施，減少系統(tǒng)的停機時間和損失。
有行業(yè)專家表示，安全是光伏電站的命脈和根基，在光伏電站運維上采用云計算、人工智能、大數(shù)據(jù)等信息技術(shù)手段，對于提升整個電站的運營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、無人機、相機作為硬件支持，數(shù)字孿生地圖為支點，拓展了光伏電站逆變器監(jiān)控，電站EL巡檢，電站紅外巡檢，巡檢報告，消缺，數(shù)據(jù)預測等能力。通過高效檢測及AI分析報告服務、高效運維及大模型分析服務，實現(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示范名單，中國能建中電工程西北院天富40萬千瓦光伏基地數(shù)智監(jiān)控生產(chǎn)運維系統(tǒng)項目入選，體現(xiàn)了其在推動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維管理，保障電站高效發(fā)電和安全運行，中國能建中電工程西北院采用智能運營管理、智能集中監(jiān)視、智能診斷預警等手段，利用數(shù)智一體化平臺，將低空、高點、地面監(jiān)控手段有效整合，提升光伏項目運營期的數(shù)智化管理水平和經(jīng)營效能。
“行業(yè)一提到安全，絕大多數(shù)情況下指的是光儲設備的安全，尤其是交直流側(cè)的安全。”在周濤看來，隨著光伏產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，未來電站的安全需要被重新定義，除了常規(guī)考量外，通過借助新一代信息技術(shù)，要在網(wǎng)絡與信息安全、電力系統(tǒng)安全以及關(guān)鍵元器件與系統(tǒng)的供應安全等多方面進行提升。
來源：中國證券報 記者 喬翔
作者：喬翔
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