在科技日新月異的今天,新能源已成為推動(dòng)全球發(fā)展的新動(dòng)力。從地?zé)崮堋⒑Q竽?,到風(fēng)能,再到太陽(yáng)能。新能源的廣泛利用不僅帶來了清潔的能源,更為地球的未來描繪了一幅綠色的新畫卷。
光儲(chǔ)系統(tǒng)將成為主力電源
去年年底,聯(lián)合國(guó)氣候大會(huì)上,全球130多個(gè)國(guó)家簽署了承諾,未來6年,還要再發(fā)展三倍的可再生能源,全球光伏累計(jì)裝機(jī)量,預(yù)計(jì)在2024年底,將超過水電,2026年超過氣電,2027年超過煤電,成為全球第一。
根據(jù)國(guó)際可再生能源機(jī)構(gòu)預(yù)測(cè),2030年光伏裝機(jī)將達(dá)到5200GW,2050年達(dá)到14000GW,可再生能源比例達(dá)90%以上,其中光伏將成為絕對(duì)主力。
回首望去,光伏發(fā)電從大型地面場(chǎng)景走進(jìn)千行百業(yè),千家萬(wàn)戶。從政策驅(qū)動(dòng)走向商業(yè)驅(qū)動(dòng),從少數(shù)國(guó)家推廣邁向全球普及。近年來,全世界見證了光伏產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展。在此背景之下,我們相信,隨著未來風(fēng)光加儲(chǔ)逐步平價(jià),風(fēng)光儲(chǔ)也必將成為主力電源。
然而,隨著以光伏為代表的新能源占比不斷攀升,來自并網(wǎng)、消納、安全等多方面的挑戰(zhàn)也接踵而至。
迫切需要更強(qiáng)大的創(chuàng)新解決方案,更好地解決來自電網(wǎng)的這些困難與挑戰(zhàn)!
“智能光風(fēng)儲(chǔ)發(fā)電機(jī)”時(shí)代來臨
為了解決這些難題,華為圍繞“光儲(chǔ)用網(wǎng)云”打造智能光風(fēng)儲(chǔ)發(fā)電機(jī)解決方案,讓光伏發(fā)電從跟隨電網(wǎng)走向支撐電網(wǎng),為新能源發(fā)展掃清關(guān)鍵障礙,解決高比例新能源并網(wǎng)這一世界級(jí)難題,通過電壓、頻率和功角三大穩(wěn)定重構(gòu)技術(shù)實(shí)現(xiàn)發(fā)得多、送得完、控得穩(wěn)。
眾所周知,產(chǎn)業(yè)的高速發(fā)展離不開技術(shù)的快速更新迭代,組件、儲(chǔ)能、構(gòu)網(wǎng)等單點(diǎn)技術(shù)創(chuàng)新正在走向融合創(chuàng)新,這加速了新型電力系統(tǒng)的構(gòu)建。
在組件領(lǐng)域,從P型到N型,再到鈣鈦礦,疊層技術(shù),組件效率從24%提升到33%。在儲(chǔ)能領(lǐng)域,從鋰電向多元化技術(shù)材料發(fā)展以滿足不同儲(chǔ)能時(shí)長(zhǎng)與功率應(yīng)用。
在電網(wǎng)控制技術(shù)方面,通過電力電子技術(shù)與數(shù)字技術(shù)、并網(wǎng)技術(shù)的融合,使光儲(chǔ)系統(tǒng)從跟隨電網(wǎng)到主動(dòng)增強(qiáng)電網(wǎng)。構(gòu)網(wǎng)型技術(shù)、構(gòu)網(wǎng)型儲(chǔ)能將成為未來新型電力系統(tǒng)最關(guān)鍵的技術(shù)。
隨著光伏電站的規(guī)模越來越大,場(chǎng)景越來越復(fù)雜,全生命周期都需要智能技術(shù)的賦能。通過數(shù)字化,智能化技術(shù)進(jìn)行光功率預(yù)測(cè),可以提前識(shí)別天氣突變,為電力調(diào)度提供數(shù)據(jù)支撐。通過能源數(shù)字化管理,可以實(shí)現(xiàn)源網(wǎng)荷儲(chǔ)協(xié)同,增強(qiáng)電網(wǎng)韌性。
在中國(guó)四川,海拔4600米,雪季長(zhǎng)達(dá)6個(gè)月的雅礱江流域,雅礱江水電攜手華為打造了全球最大的水光互補(bǔ)電站,創(chuàng)造了高寒超高海拔地區(qū)清潔能源大基地的建設(shè)先例。
華為智能組串逆變器
在該項(xiàng)目中,華為采用了智能并網(wǎng)算法促使可靠并網(wǎng),保障新能源穩(wěn)定送出。智能并網(wǎng)算法使能華為智能光伏控制器全場(chǎng)景電網(wǎng)適應(yīng),無論是在極弱電網(wǎng)(SCR=1.1)還是極強(qiáng)電網(wǎng)(SCR=5)條件下,亦或是在系統(tǒng)高串補(bǔ)度(SCCR=0.7)情景下,均能可靠并網(wǎng),保障新能源穩(wěn)定送出。針對(duì)雅礱江光伏+水電場(chǎng)景,光伏電力可利用原先水電送出通道,無需新建特高壓交/直流線路,同時(shí)提升了原有水電送出通道的利用率,極大地提高了經(jīng)濟(jì)效益。
有行業(yè)人士預(yù)測(cè),未來十年乃至更久,將步入“智能光風(fēng)儲(chǔ)發(fā)電機(jī)”的時(shí)代。
構(gòu)網(wǎng)技術(shù)+智能化融合創(chuàng)新
伽利略曾說過:“科學(xué)的真理不應(yīng)該在古代圣人的蒙著灰塵的書上去找,而應(yīng)該在實(shí)驗(yàn)中和以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的理論中探尋。”
面向光伏大基地場(chǎng)景,華為通過構(gòu)網(wǎng)技術(shù)+智能化融合創(chuàng)新,讓光儲(chǔ)成為穩(wěn)定電源。在沙特阿拉伯西部的紅海之濱,華為助力打造的紅海新城,是全球首個(gè)100%由清潔能源供電的城市、全球首個(gè)GW級(jí)100%清潔能源供電的獨(dú)立微網(wǎng)項(xiàng)目、全球規(guī)模最大的儲(chǔ)能項(xiàng)目、全球首個(gè)碳中和標(biāo)桿城市,華為開創(chuàng)了行業(yè)之先河。
在沙特紅海,通過400MW光伏和1.3GWh儲(chǔ)能獨(dú)立穩(wěn)定構(gòu)網(wǎng),為紅海新城100萬(wàn)人口提供100%新能源的綠色供電。值得關(guān)注的是,作為全球最大的光儲(chǔ)微網(wǎng)項(xiàng)目,紅海新城的儲(chǔ)能規(guī)模高達(dá)1.3GWh。規(guī)模如此之大的儲(chǔ)能電站,自然會(huì)配備大量的儲(chǔ)能電池。故此,如何對(duì)儲(chǔ)能電池系統(tǒng)進(jìn)行有效控制至關(guān)重要。
為了解決傳統(tǒng)儲(chǔ)能方式“牽一發(fā)而動(dòng)全身”的弊端,華為推出的智能組串式構(gòu)網(wǎng)型儲(chǔ)能解決方案大放異彩。它通過電池包優(yōu)化器實(shí)現(xiàn)電池模組級(jí)管理,減小電池串聯(lián)失配的影響。與此同時(shí),再憑借精準(zhǔn)的算法對(duì)電池包進(jìn)行可視化監(jiān)控,實(shí)時(shí)捕捉異常電池。一旦發(fā)現(xiàn)故障異常后,可立即將“問題”電池單獨(dú)隔離。相對(duì)于傳統(tǒng)方案,華為智能組串式構(gòu)網(wǎng)型儲(chǔ)能系統(tǒng)采用模塊化設(shè)計(jì),單電池包故障不影響其他電池包的使用,儲(chǔ)能電池可用度達(dá)到99.99%。
基于此,紅海新城已成為新型電力系統(tǒng)的重要里程碑,對(duì)碳中和路程上的重要技術(shù)也具有劃時(shí)代意義。
不僅如此,在我國(guó)青海、新疆等地,華為還與客戶攜手完成了全球首批百M(fèi)Wh組串式構(gòu)網(wǎng)型儲(chǔ)能電站實(shí)證測(cè)試。項(xiàng)目中,智能光風(fēng)儲(chǔ)發(fā)電機(jī)通過了頻率大擾動(dòng)、電壓大擾動(dòng)等180余項(xiàng)性能測(cè)試,有功啟動(dòng)時(shí)間小于5毫秒,是國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的3倍,其SCR值達(dá)到理論極限1.0,光儲(chǔ)具備穩(wěn)定電源能力,實(shí)現(xiàn)新能源高比例送出,穩(wěn)定消納。
放眼未來,超過GW級(jí)的大電站將持續(xù)涌現(xiàn),“規(guī)模龐大、環(huán)境復(fù)雜、送出困難”將成為大型電站管理的突出挑戰(zhàn),可通過發(fā)揮5G、智能化、云計(jì)算、物聯(lián)網(wǎng)等技術(shù),讓未來的每個(gè)電站都變成數(shù)字化電站。
通過數(shù)字化大數(shù)據(jù)分析,對(duì)GW級(jí)電站的數(shù)百萬(wàn)塊組件、上萬(wàn)臺(tái)逆變器,構(gòu)建PR值為核心指標(biāo)的評(píng)價(jià)體系,持續(xù)指引提升發(fā)電量。通過智能化氣象算法,將光功率預(yù)測(cè)精度提升到90%以上,提前識(shí)別天氣突變,為電力調(diào)度提供數(shù)據(jù)支撐,參與電力交易,加強(qiáng)電網(wǎng)確定性,提升送出量。
通過智能運(yùn)維駕駛艙+智能化故障識(shí)別算法,對(duì)環(huán)境復(fù)雜的電站,進(jìn)行遠(yuǎn)程管理,實(shí)現(xiàn)“機(jī)器代人”,無人化運(yùn)維,大幅提升運(yùn)維效率。
事實(shí)證明,智能光風(fēng)儲(chǔ)發(fā)電機(jī)以及數(shù)字技術(shù)的廣泛應(yīng)用,能夠打造出高質(zhì)量、全數(shù)字化的清潔能源基地,讓清潔能源基地真正走向“自動(dòng)駕駛”。
寫在最后
深根固柢方能枝繁葉茂。華為將持續(xù)加大研發(fā)投入,深入理解客戶和行業(yè)的發(fā)展需求,打造可信賴的高質(zhì)量產(chǎn)品和解決方案。與全球客戶和伙伴攜手推動(dòng)產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展,共建綠色美好未來!
原標(biāo)題:“智能光風(fēng)儲(chǔ)發(fā)電機(jī)”時(shí)代來臨 讓清潔能源基地真正走向“自動(dòng)駕駛”