“碳中和的關鍵是構建以新能源為主體的新型電力系統,這一系統具有高比例可再生能源、高比例電力電子裝備、高度數字化和高度智能化‘四高’特征。其中,電力電子技術和數字技術將是達成這一目標的關鍵,也是實現‘碳達峰、碳中和’的重中之重。”提及能源行業最熱話題,華為智能光伏業務總裁陳國光強調。
在今年SNEC光伏展上,華為發布的智能光伏發電機FusionSolar 8.0就是基于數字技術和電力電子技術融合創新,推出的最新一代全場景智能光儲解決方案。“光伏發電正在向‘光伏+儲能’轉變。”陳國光說。
市場需要什么樣的儲能?
在陳國光看來,要實現高比例可再生能源,發電側以光伏、風電、儲能為主的新能源要替代傳統能源,成為發電的主力能源;同時,在用電側實現電氣化是關鍵,源網荷儲將進入城市、園區、建筑、家庭,從傳統的單一能源消費轉變成能源生產和消費相結合。
“不論是多能互補,還是源網荷儲一體化,都是為了構建以新能源為主體的新型電力系統而提出的,目的就是要建設電網友好型的電源。”中國電建西北院新能源工程院資源與總圖所所長惠星說。
雖然實現路徑早已提出,發展光伏+儲能也成為業內共識,但市場對這一模式的爭論一直沒有停止。中國化學與物理電源行業協會儲能應用分會秘書長劉勇認為,目前最需要搞清楚的是,光伏電站配置儲能到底是為了什么,不能因為有了要求而配。“配置儲能要真實有效地解決問題,那才是值得推廣的。”
“配儲卻不用”道出了光儲一體化發展的尷尬境地。華為希望通過本次推出的智能光伏發電機破解這一困境。
據悉,上述方案是對電力電子架構進行全面創新,首創“雙子星”±1500V雙級智能組串架構,實現更大子陣、更高電壓,度電成本降低7%。同時,采用智能光儲協同控制算法,實現虛擬慣量調頻等同步機特性,讓光伏從電流源變成穩定的電壓源,使其具備傳統發電機的特性和能力,支撐并增強電網穩定運行。
“該產品已運用在青海電網,啟用后最明顯的效果就是光伏電站并網率大幅提升。”陳國光說,“智能發電機將光伏+儲能的作用顯性化,這才是光伏電站配置的儲能應有的效果。”
如何切實提高安全性能?
進入光伏行業以來,“顛覆”和“重構”已經成為了華為的代名詞。從組串式逆變器到智能IV診斷技術,再到如今的智能發電機,華為將自身積累的數字信息技術一次次成功運用在光伏領域。
“將數字化和智能化運用在光伏電站上,除了提高運行效率,減少人工成本,降低度電成本外,更重要的一點是提高安全性。”陳國光告訴記者,“相比并聯式逆變器,組串式逆變器最大的優勢就在于管理精確度更高,縮小至組串級。配合智能算法后,如果發生故障警報,則能更快地查明問題。如今,我們戶用和工商業的逆變器產品的準確度已經可以精確至組件,系統安全性不斷升級。”
和逆變器產品一樣,華為將這一想法也“遷移”至智能發電機。添加儲能后,各界對新能源電站的安全性擔憂愈發嚴重。近年來,全球范圍內多次發生由于電芯發熱起火而引起的儲能系統事故。
陳國光說:“相比組件,電芯的不一致性、運行過程中的不確定性問題更嚴重。比如一個2兆瓦時的系統,目前大多產品都是將2000多個電芯直接串并聯在一起,短板效應將導致系統容量遠遠達不到標稱容量,沒有主動安全保護,長期運行后一定會出現安全隱患。”
華為數字能源技術有限公司總裁侯金龍指出,安全是光伏產業持續健康發展的基石。目前,光伏和儲能電站大都建設在偏遠的特定區域內,安全只影響系統本身。未來,光伏和儲能將與人們的生產生活更加緊密地結合在一起,必須保證人身、財產的安全。
為此,華為通過電力電子和數字技術的可控性來解決電池的不一致和不確定性,強化對電池的精細化管理,保障儲能系統的效率和安全。
華為的智能化升級不僅體現在FusionSolar 8.0智能發電機上,SNEC展會期間,華為家庭綠電2.0解決方案也配套升級了智能組件、智能組串式儲能和綠電云,構建智能用電生態。此外,華為還推出了行業綠電1.0解決方案、離網去油綜合供能和全場景數字化管理+AI智能應用產品,不斷拓寬光儲一體化應用場景,提升系統利用效率。
“碳達峰、碳中和目標提出后,光儲一體化發展機遇空前。”在陳國光看來,未來儲能成本將持續降低,加之光儲技術的進步,光儲共生發展將不斷提速。