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          十年電站 | 光伏電站的高質量征途
          發布時間:2024-01-08 14:09      點擊次數:

          來源:北極星電力網

          2013年,我國新增光伏裝機容量12.92GW,2023年1-11月,我國光伏新增裝機163.88GW,超10倍的極速增長彰顯了十年間我國光伏產業的跨越式發展。

          不止于體量,十年來,我國地面光伏電站從粗獷式的開發運營,邁入到智能化運營新階段。而回看光伏電站的智能化、高質量發展之路,離不開數字化技術的應用,更離不開華為等逆變器企業主導的研發創新。

          自華為進軍光伏逆變器領域后,將其30年來積累的數字技術與光伏、云與AI 技術創新融合,改寫了逆變器直流變交流的單一功能,讓逆變器真正成為電站的“大腦”。更為重要的是,以數字化為基礎的組串式逆變器方案可有效降低電站故障率,助力電站通過生命周期性考驗。從電站實際運行情況來看,10年來應用華為智能光伏解決方案的電站故障率僅行業平均水平的十分之一,真正實現高質量運行。

          從試點到主流,組串式逆變器的應用之路

          光伏逆變器產品可分為集中式、組串式及微型逆變器三大類。因集中式逆變器功率高、且成本較低,在2013年以前是我國地面電站應用的主流產品。而隨著單體電站的規模越來越大,集中式逆變器元器件諸多、可靠性較差,直流匯流箱故障頻發等問題顯現出來。尤其是在風沙肆虐的西北地區,直流熔絲、風扇等部件壽命縮短,影響著光伏電站收益。

          彼時,地面電站迫切需要可靠性更高、運維便捷、有效提高發電量的新方案。也是在這一年,華為經過多方考慮選擇的組串式逆變器技術路線,并正式推出組串式逆變器產品,自此掀起了地面電站場景下,光伏逆變器應用新變革。

          據了解,因集中式逆變器含多個易損器件,其設備在運行3-5年便需要更換。而華為的組串式逆變器,采用了無熔絲和無風扇設計,大大提高了設備的使用壽命。

          此外,組串式逆變器體積更為小巧、重量更輕,基本兩個人就可完成安裝。即使任意一臺產品失效后,也可以單獨更換設備,而不影響其它逆變器正常發電,較集中式逆變器方案而言,運維效率大大提高。不僅如此,組串式逆變器的多路MPPT設計,可有效降低早晚遮擋、灰塵、組串失配等影響,發電量提升5%以上。

          憑借高可靠、高發電量等優勢,華為組串式逆變器獲得了國家電投黃河水電及三峽新能源等央企的青睞。2014年,三峽新能源河北曲陽200MW山地光伏電站和青海省海西州格爾木市黃河水電光伏發電三期項目先后并網,上述項目應用了華為SUN2000-28KTL逆變器,開創組串式逆變器在大型地面電站應用的先河。

          在走訪格爾木黃河水電光伏發電項目時,現場工作人員反饋,電站并網八年來,年平均故障率低于0.1%,華為逆變器發電量也始終保持高效穩定,單臺逆變器自2015年至今總發電量為332593Kwh,年平均有效利用小時數為1486小時。

           

          青海省海西州格爾木市黃河水電光伏發電項目

          三峽新能源曲陽光伏電站安裝的華為逆變器同樣經得住時間的考驗。根據現場電表實測數據,自2015年并網以來,華為28kW組串式逆變器相比于集中式逆變器提升約7.75%發電量,整體子陣組串式可利用小時數平均提高了3.84%。

           

          三峽新能源河北曲陽200MW山地光伏電站

          隨著華為解決方案持續迭代創新,組串式逆變器迅速在地面項目中得到推廣,改寫了逆變器的市場格局。根據北極星太陽能光伏網統計,2023年至今在超162GW光伏逆變器集采招標中,組串式逆變器規模為124GW,占比超76%。尤其是基于1500V的大功率組串式逆變器,幾乎成為風光大基地項目的“標配”。

          數字化賦能,光伏電站掀變革

          光伏逆變器被稱為光伏電站的“大腦”,然而在數字化技術落地之前,逆變器僅具備單一的直流轉交流的功能。十年來,以華為為代表的逆變器企業在大數據、AI技術的加持下,為逆變器賦能更多價值,從設備端到系統端、電網端,帶領光伏電站進入智能化新時代。

          2014年,華為通過數字技術和電力電子技術的融合創新,推出了FusionSolar 1.0智能光伏解決方案,該解決方案應用了4G通訊技術、手持式4G智能無線終端、PLC技術、藍牙等技術,實現了光伏電站可視、可控、可管。

          2015年,黃河水電和華為成立聯合創新中心,結合雙方在產業、科研、平臺和人才等方面優勢,在智能組串逆變器、無線通訊、智能 IV 診斷、智能 EL 檢測、跟蹤支架+雙面組件+智能逆變器融合應用、光伏電站智能管理等領域取得重大突破。

          為順應用戶對于高效組件及跟蹤支架的應用需求,華為智能光伏解決方案基于AI自學習跟蹤算法的SDS系統,可將跟蹤支架調整到最優角度,實現雙面組件跟蹤支架+多路MPPT智能光伏控制器的更優融合,使電站發電量平均提升1%。

          不僅如此,傳統的電站運維巡檢費時費力,為進一步提高電站運維效率,華為智能光伏在行業首推智能IV診斷技術,可快速掃描電站故障。據了解,目前華為智能光伏新一代智能IV診斷4.0無需人工上站,即可實現在線、全量的檢測,識全率、一致性、準確率大于90%,獲得行業最高等級L4認證;IV+CV組件級智能融合診斷,發揮IV診斷快,CV診斷細的兩大特點,精準消缺,降低發電損失,總體可提升發電量約1%以上。

          在保障電站安全性上,華為智能光伏首創的智能組串分斷技術(SSLD-TECH),開創性地實現了直流側的主動分斷和精準的組串級分斷防護,有效提升電站主動安全能力。

          近兩年,隨著新能源配置儲能政策的普及,為順應光伏產業走向光儲融合新時代,華為智能光伏將逆變器和儲能系統深度融合,基于智能組串式架構與Grid-forming算法,創新推出“智能光儲發電機”,為風光大基地項目高質量運行保駕護航。

          實際上,不止于地面電站,華為智能光伏在工商業及戶用場景下,均持續為客戶帶來更優LCOE、更優LCOS、增強電網、主動安全等價值,加速降低光伏電站生命周期的度電成本、全面提升電網支撐性能,助力光伏成為主力能源。

          2013年,華為工商業項目應用的組串式逆變器具備IP65全密閉防護,可實現部件級高可靠、免維護,屬于行業首創。如今,隨著工商業場景

          更加多樣,屋頂愈發復雜,在配置儲能的政策下,商業模式也出現多樣化。為促進企業綠色轉型、降低用能成本,華為作為行業唯一“優光儲充網云”解決方案,聚焦主動安全、更多發電、長久可靠、極簡運維、更優用電五大核心價值,重新定義安全新高度,產品做到不挑屋頂、對各種應用場景友好,賦能千行百業。

          據不完全統計,自首款SUN2000-28KTL組串式逆變器應用以來,華為以創新為驅動力,推出了SUN2000-20KTL、SUN2000-40KTL、SUN2000-70KTL、SUN2000-36KTL、SUN2000-50KTL-C1、SUN2000-60KTL、SUN2000-100KTL、SUN2000-196KTL等多款逆變器產品。

           

          項目現場實景

          從智能光伏到智能光儲,過去十年,華為智能光伏的高可靠性得到驗證。下一個十年,華為將帶來哪些新變革,光伏電站又將走向何方?業內翹首期待。

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