Huawei dezvăluie Top 10 tendințe de fotovoltaice smart pentru un viitor mai ecologic

Huawei a susținut conferința Top 10 Trends of Smart PV (fotovoltaic), cu tema „Accelerarea energiei solare ca sursă majoră de energie”. În cadrul conferinței, Chen Guoguang, președintele Huawei Smart PV+ESS Business, a împărtășit cunoștințele Huawei despre cele 10 tendințe ale Smart PV din perspectiva colaborării în mai multe scenarii, transformării digitale și siguranței sporite.

Pe măsură ce proporția de energie regenerabilă continuă să crească, industria fotovoltaică a înregistrat o creștere în plină expansiune, totuși, industria se confruntă în continuare cu multe provocări, inclusiv cum să continue reducerea costului nivelat al energiei (LCOE), cum să îmbunătățească eficiența O&M, cum să mențină stabilitatea rețelei electrice, pe măsură ce se alimentează mai multă energie regenerabilă și cum se asigură siguranța sistemului de la capăt la capăt.

„Pe fondul creșterii rapide a industriei fotovoltaice, aceste provocări aduc și oportunități.” spune Chen Guoguang. Ca o întreprindere orientată spre viitor, Huawei este dornică să împărtășească opiniile și gândirea noastră cu partenerii noștri, precum și cu organizațiile și persoanele care sunt interesate de dezvoltarea ecologică și durabilă.

Trendul 1: PV+ESS Generator

Pe măsură ce mai multă energie regenerabilă este alimentată în rețelele electrice, apar diverse probleme tehnice complexe în ceea ce privește stabilitatea sistemului, echilibrul puterii și calitatea energiei.

Prin urmare, este necesar un nou mod de control pentru a crește controlul puterii active/reactive și capacitatea de răspuns și pentru a atenua în mod activ fluctuațiile de frecvență și tensiune.

Odată cu integrarea PV și ESS, precum și a tehnologiei de formare a rețelei, putem construi „Generatoare inteligente PV+ESS” care utilizează controlul sursei de tensiune în loc de controlul sursei de curent, oferă un suport puternic pentru inerție, stabilizarea tensiunii tranzitorii și trecerea defectelor. capabilități. Acest lucru va transforma PV de la urmărirea rețelei la formarea rețelei, contribuind la creșterea aportului PV.

O piatră de hotar în practică a acestor tehnologii a fost proiectul Marea Roșie din Arabia Saudită, pentru care Huawei a furnizat un set complet de soluții, inclusiv controler fotovoltaic inteligent, sistem de stocare a energiei bateriei cu litiu (BESS) ca unul dintre partenerii principali.

Acest proiect folosește 400 MW PV și 1,3 GWh ESS pentru a susține rețeaua electrică care înlocuiește generatoarele diesel tradiționale și oferă energie curată și stabilă pentru 1 milion de oameni, construind primul oraș din lume alimentat 100% cu energie regenerabilă.

Trendul 2: Densitate mare și fiabilitate

Puterea ridicată și fiabilitatea echipamentelor din instalațiile fotovoltaice vor fi tendința. Luați ca exemplu invertoarele fotovoltaice, în prezent, tensiunea DC a invertoarelor crește de la 1100 V la 1500 V.

Odată cu aplicarea de noi materiale precum carbura de siliciu (SiC) și nitrura de galiu (GaN), precum și integrarea completă a tehnologii digitale, electronice de putere și management termic, se estimează că densitatea de putere a invertoarelor va crește cu aproximativ 50% în următorii cinci ani, iar fiabilitatea ridicată poate fi menținută.

Instalația fotovoltaică de 2,2 GW din Qinghai, China se află la 3100 m deasupra nivelului mării și are 9216 controlere fotovoltaice inteligente (invertoare) Huawei care funcționează stabil în acest mediu dur. Orele totale de disponibilitate ale invertoarelor Huawei depășesc 20 de milioane de ore, iar disponibilitatea ajunge la 99,999%.

Trendul 3: Module-Level Power Electronics (MLPE)

Impulsionat de politicile din industrie și de progresul tehnologic, PV distribuit a cunoscut o dezvoltare viguroasă în ultimii ani. Ne confruntăm cu provocări, cum ar fi cum să îmbunătățim utilizarea resurselor de pe acoperiș, să asigurăm un randament energetic ridicat și cum să asigurăm siguranța sistemului PV+ESS. Prin urmare, un management mai rafinat este o necesitate.

Într-un sistem fotovoltaic, electronica de putere la nivel de modul (MLPE) se referă la echipamente electronice de putere care pot efectua un control rafinat pe unul sau mai multe module fotovoltaice, inclusiv microinvertoare, optimizatoare de putere și deconectatoare.

MLPE aduce valori unice, cum ar fi generarea de energie la nivel de modul, monitorizarea și oprirea în siguranță. Pe măsură ce sistemele fotovoltaice devin mai sigure și mai inteligente, rata de penetrare a MLPE pe piața fotovoltaică distribuită este de așteptat să ajungă la 20% până la 30% până în 2027.

Trendul 4: String Energy Storage

În comparație cu soluțiile ESS centralizate tradiționale, soluția Smart String ESS adoptă o arhitectură distribuită și un design modular. Utilizează tehnologii inovatoare și management digital inteligent pentru a optimiza energia la nivel de acumulator și pentru a controla energia la nivel de rack.

Acest lucru are ca rezultat mai multă energie de descărcare, investiții optime, O&M simplă, precum și siguranță și fiabilitate pe tot parcursul ciclului de viață al ESS.

În 2022, în proiectul ESS de 200 MW/200 MWh din Singapore în scopul reglării frecvenței și al rezervei de filare, cel mai mare proiect BESS din Asia de Sud-Est, Smart String ESS implementează un management rafinat al încărcării și al descărcării pentru a obține o putere constantă pentru o perioadă mai lungă de timp. timp și să asigure beneficii de reglare a frecvenței.

În plus, funcția automată de calibrare SOC la nivelul bateriei reduce costurile cu forța de muncă și îmbunătățește foarte mult eficiența O&M.

Trendul 5: Management rafinat la nivel de celule

Similar cu sistemele fotovoltaice care se deplasează către MLPE, BESS-urile cu litiu sunt programate să se dezvolte către un nivel de management mai mic. Doar managementul rafinat la nivelul celulei bateriei poate face față mai bine problemelor de eficiență și siguranță.

În prezent, sistemul tradițional de management al bateriei (BMS) poate rezuma și analiza doar date limitate și este aproape imposibil să detectezi defecțiuni și să generezi avertismente în stadiu incipient. Prin urmare, BMS trebuie să fie mai sensibil, inteligent și chiar predictiv.

Acest lucru depinde de colectarea, calculul și procesarea unei cantități mari de date și de tehnologiile AI pentru a găsi modul optim de operare și a face prognoze.

Trendul 6: PV+ESS+Grid Integration

În ceea ce privește generarea de energie, vedem din ce în ce mai multe practici de construire a bazelor de energie curată PV+ESS care furnizează energie electrică centrelor de sarcină prin liniile de transport UHV. În ceea ce privește consumul de energie, centralele electrice virtuale (VPP) devin din ce în ce mai populare în multe țări.

VPP-urile combină sisteme fotovoltaice distribuite masiv, ESS-uri și sarcini controlabile și implementează o programare flexibilă pentru unitățile de generare a energiei și unitățile de stocare pentru a obține un nivel maxim de barbierit etc.

Prin urmare, construirea unui sistem energetic stabil care să integreze PV+ESS+Grid pentru a sprijini alimentarea cu energie fotovoltaică și alimentarea în rețea va deveni o măsură cheie pentru asigurarea securității energetice.

Putem integra tehnologii digitale, electronice de putere și de stocare a energiei pentru a obține o completare multi-energie. Centralele electrice virtuale (VPP) pot gestiona, opera și comercializa în mod inteligent puterea sistemelor PV+ESS distribuite masiv prin mai multe tehnologii, inclusiv tehnologii 5G, AI și cloud, care vor intra în practică în mai multe țări.

Trendul 7: Siguranță îmbunătățită

Siguranța este piatra de temelie a dezvoltării industriei PV și ESS. Acest lucru ne cere să luăm în considerare în mod sistematic toate scenariile și legăturile și să integrăm pe deplin electronica de putere, electrochimic, managementul termic și tehnologiile digitale pentru a îmbunătăți siguranța sistemului.

Într-o instalație fotovoltaică, defecțiunile cauzate de partea DC reprezintă mai mult de 70% din toate defecțiunile. Prin urmare, invertorul trebuie să accepte deconectarea inteligentă a șirurilor și detectarea automată a conectorului. În scenariul PV distribuit, funcția AFCI (Arc Fault Circuit Breaker) va deveni o configurație standard, iar funcția de oprire rapidă la nivel de modul va asigura siguranța personalului de întreținere și a pompierilor.

În scenariul ESS, mai multe tehnologii, cum ar fi electronica de putere, cloud și AI, trebuie utilizate pentru a implementa managementul rafinat al ESS de la celulele bateriei la întregul sistem. Modul tradițional de protecție bazat pe răspunsul pasiv și izolarea fizică este schimbat în protecție automată activă, implementând designul de siguranță multidimensional de la hardware la software și de la structură la algoritm.

Trendul 8: Securitate și încredere

Pe lângă faptul că aduc beneficii, sistemele fotovoltaice prezintă și diverse riscuri, inclusiv siguranța echipamentelor și securitatea informațiilor. Riscurile de siguranță ale echipamentelor se referă în principal la oprirea cauzată de defecțiuni.

Riscurile de securitate a informațiilor se referă la atacurile rețelelor externe. Pentru a face față acestor provocări și amenințări, întreprinderile și organizațiile trebuie să stabilească un set complet de mecanisme de management de „securitate și încredere”, inclusiv fiabilitatea, disponibilitatea, securitatea și rezistența sistemelor și dispozitivelor.

De asemenea, trebuie să implementăm protecția pentru siguranța personală și a mediului, precum și confidențialitatea datelor.

Trendul 9: Digitalizare

Instalațiile fotovoltaice convenționale au o cantitate mare de echipamente și nu dispun de canale de colectare și raportare a informațiilor. Majoritatea echipamentelor nu pot „comunica” între ele, ceea ce este foarte dificil de implementat un management rafinat.

Odată cu introducerea tehnologiilor digitale avansate, cum ar fi 5G, Internetul lucrurilor (IoT), cloud computing, tehnologiile de detectare și big data, centralele fotovoltaice pot trimite și primi informații, folosind „biți” (fluxuri de informații) pentru a gestiona „wați” (fluxurile de energie). Întreaga legătură generație-transmisie-stocare-distribuție-consum este vizibilă, gestionabilă și controlabilă.

Trendul 10: AI Application

Pe măsură ce industria energetică se îndreaptă către o era a datelor, cum să colectați, să utilizați și să maximizați mai bine valoarea datelor a devenit una dintre preocupările de top ale întregii industrii.

Tehnologiile AI pot fi aplicate pe scară largă în domeniile de energie regenerabilă și joacă un rol indispensabil în întregul ciclu de viață al PV+ESS, inclusiv în producție, construcție, O&M, optimizare și exploatare.

Convergența AI și a tehnologiilor precum cloud computing și big data se adâncește, iar lanțul de instrumente care se concentrează pe procesarea datelor, formarea modelelor, implementarea și operarea și monitorizarea siguranței va fi îmbogățit. În domeniul energiei regenerabile, AI, precum electronica de putere și tehnologiile digitale, va conduce la o transformare profundă a industriei.

La final, Chen Guoguang a remarcat că aplicațiile convergente ale 5G, cloud și AI modelează o lume în care toate lucrurile pot simți, toate lucrurile sunt conectate și toate lucrurile sunt inteligente. Vine mai repede decât credem. Huawei identifică primele 10 tendințe ale industriei fotovoltaice și descrie o lume verde și inteligentă în viitorul apropiat. Sperăm că oamenii din toate categoriile sociale își pot da mâinile pentru a atinge obiectivele neutralității carbonului și pentru a construi un viitor mai ecologic și mai bun.