2024智能光伏十大趨勢(shì)白皮書

r…r…但在光伏成為主力能源的過(guò)程中，仍然存在大量機(jī)遇與挑戰(zhàn)，需要我們產(chǎn)業(yè)光伏系統(tǒng)從大電站，到千行百業(yè)，千家萬(wàn)戶，正全面高速增長(zhǎng)，如何讓各類電站規(guī)模不斷提升，對(duì)生命周期運(yùn)營(yíng)管理的要求，式站點(diǎn)的接入，如何更簡(jiǎn)單高效的管理，需安全需要從整個(gè)電力系統(tǒng)整體考慮，不僅僅局限于設(shè)備本身。同時(shí)，我們還前言2023年，碳中和按下加速鍵。全球光伏新增裝機(jī)超400GW，儲(chǔ)能超100GWh，光儲(chǔ)市場(chǎng)持續(xù)快速增長(zhǎng)。地面電站在中國(guó)擴(kuò)展到流域高原、沙戈荒、農(nóng)光等多個(gè)場(chǎng)景，空間倍增；工商業(yè)、戶用光伏在歐、美等市場(chǎng)基礎(chǔ)上，加速向亞太、拉美、非洲等市場(chǎng)發(fā)展，進(jìn)入千行百業(yè)、千家萬(wàn)戶。儲(chǔ)能也成為新能源發(fā)展的關(guān)鍵支撐，光儲(chǔ)融合加速針對(duì)上述挑戰(zhàn)，華為對(duì)光伏發(fā)展的判斷，以一個(gè)核心，五大關(guān)鍵特性，四大針對(duì)上述挑戰(zhàn)，華為對(duì)光伏發(fā)展的判斷，以一個(gè)核心，五大關(guān)鍵特性，四大可再生能源比例達(dá)90%以上，其中光伏將成為絕對(duì)主力。光儲(chǔ)成為穩(wěn)定電源P04P08千萬(wàn)級(jí)電站網(wǎng)元管理P06全場(chǎng)景GridFormingP10四維安全P14MLPE&CLPEP20高頻高密化P25CelltoGrid儲(chǔ)能安全P18P23P270302032024智能光伏十大趨勢(shì)2019-2025不同類型能源年發(fā)電量變化對(duì)比2019-2025不同類型能源年發(fā)電量變化對(duì)比400GW。國(guó)際能源署發(fā)布的《2023年電力市場(chǎng)報(bào)告》長(zhǎng)的“絕對(duì)主力”，而光伏在其中將扮演舉足輕重補(bǔ)充電出現(xiàn)，在整體電力供應(yīng)中的占比非常低；而在最近三年，隨著光伏建設(shè)在全球的全面爆發(fā)，其在電力供應(yīng)中的份額不斷提升，尤其在光儲(chǔ)融合與光儲(chǔ)平價(jià)的大背景下，光伏（儲(chǔ)）系統(tǒng)已經(jīng)從過(guò)去的補(bǔ)充電源，成為穩(wěn)定能源，并且在未來(lái)三年將逐步具備作為主力電一是商業(yè)側(cè)隨著光伏組件、儲(chǔ)能等成本持續(xù)下降，光伏系統(tǒng)的度電成本在過(guò)去三年下降了超過(guò)30%，而隨著碳酸鋰價(jià)格的大幅下行，儲(chǔ)能度電成本的降幅更是超過(guò)了60%，光儲(chǔ)供電在更廣范圍、更多場(chǎng)景中04二是技術(shù)側(cè)隨著光儲(chǔ)加速融合，以及一系列新材料、新技術(shù)的廣泛大幅提升。比如碳化硅、氮化鎵等第三代半導(dǎo)體的應(yīng)用，讓功率器件的效率和可靠性顯著增強(qiáng)；光儲(chǔ)系統(tǒng)的安全設(shè)計(jì)水平也在快速發(fā)展，從交流側(cè)安全到直流側(cè)安全，從硬件安全到軟件安全、信息安全，從被動(dòng)安全到主動(dòng)安全，安全設(shè)計(jì)正在編織一張多節(jié)點(diǎn)、全維度的“保障網(wǎng)”；構(gòu)網(wǎng)型儲(chǔ)能技術(shù)的應(yīng)用，讓高比例新能源穩(wěn)定并網(wǎng)與消納成為可能；此外，GWh級(jí)光儲(chǔ)建網(wǎng)能力已經(jīng)有了實(shí)際應(yīng)用案例。完成交付。紅海新城是沙特“2030愿景”中的標(biāo)志性里程碑，也是全球首個(gè)100%由光儲(chǔ)供電的新城項(xiàng)目（生物質(zhì)油機(jī)僅作為緊急備電）。新城建成后，每年可接待百萬(wàn)人次來(lái)自世界各地的游客。該項(xiàng)目將諸多的“不可思議”色、可持續(xù)發(fā)展的目標(biāo)；此外，得益于智能控制算法，華為光儲(chǔ)系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)最大2:1的光伏與儲(chǔ)能功率比，相同儲(chǔ)能容量下可實(shí)現(xiàn)更多的光伏接入，大大降低了系統(tǒng)度電成本。（傳統(tǒng)方案多為“攢機(jī)”方案，為了防止異常情況下在供電穩(wěn)定性角度，華為基于Grid-forming構(gòu)網(wǎng)型儲(chǔ)能技術(shù)構(gòu)建了一張獨(dú)立、富有韌性的電網(wǎng)，具備強(qiáng)大的抗擾與自適應(yīng)能力，這也是構(gòu)網(wǎng)型儲(chǔ)能技術(shù)在全球的首個(gè)GWh級(jí)項(xiàng)目應(yīng)用。為了實(shí)現(xiàn)100%新能源穩(wěn)定供電，華為參與了整個(gè)電網(wǎng)的架構(gòu)設(shè)計(jì)、并基于強(qiáng)大的仿真建模能力與全球最大8.8MW光儲(chǔ)并離網(wǎng)測(cè)試平臺(tái)進(jìn)行了反復(fù)驗(yàn)證。離網(wǎng)連續(xù)故障穿越技術(shù)等。紅海新城成為沙特2030愿景中的一顆閃耀的明珠，也是人類綠色文明發(fā)展中的又一個(gè)400MW+1.3GWh052024智能光伏十大趨勢(shì)2024智能光伏十大趨勢(shì)源網(wǎng)荷儲(chǔ)協(xié)同調(diào)度多能互補(bǔ)到2030年前將全球可再生能源發(fā)電能力將提高到負(fù)荷和儲(chǔ)能的高效協(xié)同，系統(tǒng)性的提高電力系統(tǒng)功率動(dòng)態(tài)管理系統(tǒng)，開放的北向生態(tài)能力成為行業(yè)關(guān)鍵趨勢(shì)?；诒毕蛏鷳B(tài)開放能力的智能預(yù)測(cè)優(yōu)化與電力交易結(jié)合能力，可實(shí)現(xiàn)電站逆變器、儲(chǔ)能、電網(wǎng)及智能負(fù)載的協(xié)同調(diào)度機(jī)制2023年全球新建光伏超過(guò)400GW，儲(chǔ)能新增裝機(jī)量超過(guò)100GW，且光儲(chǔ)裝機(jī)量持續(xù)保持高速增長(zhǎng)率。光儲(chǔ)已成為全球各個(gè)國(guó)家實(shí)現(xiàn)雙碳目標(biāo)的重要途徑，國(guó)際能源署（IEA）表示:“更低的光伏組件價(jià)格、更大的光伏系統(tǒng)盟、美國(guó)和印度在內(nèi)的所有主要市場(chǎng)引發(fā)更高的增長(zhǎng)量?！?022-2027年全球分布式光伏新增裝機(jī)量占比預(yù)計(jì)將從47%增長(zhǎng)到58%，分布式光伏新增裝機(jī)容量占比將超過(guò)集中式光伏電站，成為新能源領(lǐng)域增量市場(chǎng)的重要組成部分。但是隨著千萬(wàn)級(jí)電站裝機(jī)量和接入電網(wǎng)比例越大，對(duì)電網(wǎng)的沖擊性也越來(lái)越大。如何發(fā)輸配用的高效智能調(diào)度協(xié)同，構(gòu)建一張多能互補(bǔ)能源超大規(guī)模海量電站納管基于CloudNative云原生全分布式技術(shù)，信息互通技術(shù)、信號(hào)控制技術(shù)及儲(chǔ)能技術(shù)，形成具有高度智能化、自動(dòng)化、互通化等特征，構(gòu)建一張擁有千萬(wàn)個(gè)互通協(xié)同能源節(jié)點(diǎn)的智慧能源網(wǎng)絡(luò)，以更好地支06華為智能光伏云-超大規(guī)模千萬(wàn)級(jí)電站網(wǎng)元智能管理截至2023年年末，華為智能光伏云已具備了千萬(wàn)級(jí)設(shè)備穩(wěn)定接入和管理的能力。基于CloudNative云原生架構(gòu)深圳龍崗低碳城-國(guó)內(nèi)首個(gè)零能耗場(chǎng)館類建筑示范項(xiàng)目 深圳市龍崗區(qū)國(guó)際低碳城會(huì)展中心采用華為數(shù)字能源的“能源云網(wǎng)+智能光儲(chǔ)”方案，建區(qū)場(chǎng)館，安裝1.1MW光伏、2MWh儲(chǔ)能并通過(guò)伏系統(tǒng)、充電網(wǎng)絡(luò)、能源通信控制器、智慧照明，智能溫控的互動(dòng)協(xié)同，實(shí)現(xiàn)了園區(qū)內(nèi)的靈活柔性協(xié)同調(diào)度，進(jìn)而達(dá)成系統(tǒng)能源利用率最優(yōu)。根據(jù)低碳建筑的特性據(jù)測(cè)算，深圳國(guó)際低碳城投入后，每年將生產(chǎn)127萬(wàn)度綠電，072024智能光伏十大趨勢(shì)光儲(chǔ)電站裝機(jī)量不斷增加的同時(shí)，電力電子技術(shù)與數(shù)字技術(shù)的融合也在不斷加深。早在2021年末，五部門聯(lián)合發(fā)布的《智能光伏產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新發(fā)展行動(dòng)計(jì)劃（2021-2025年）》便從智能設(shè)計(jì)、智能集成和智能運(yùn)維等方面給出行動(dòng)管理“瓦特”的概念已經(jīng)深入人心。光儲(chǔ)電站正積極探索數(shù)字化轉(zhuǎn)型之路，通過(guò)諸如數(shù)字化作業(yè)平臺(tái)、無(wú)人機(jī)巡檢系統(tǒng)等智能化的監(jiān)控、運(yùn)維與管理的工具來(lái)提升電站的運(yùn)維效率與運(yùn)行的可靠性。然而，在高速建設(shè)、多能互補(bǔ)、協(xié)同調(diào)度等大背景下，無(wú)論是集中式還是分布式光儲(chǔ)電站均面臨著來(lái)自效率、質(zhì)量和收益等方面的多重壓力，電站站數(shù)據(jù)將在未來(lái)幾年催生出預(yù)測(cè)性維護(hù)功能，通過(guò)建立AI故障模型，可預(yù)判設(shè)備狀步完善，可將整體效率提升70%。電站運(yùn)營(yíng)階段智能化將在收益提升方面做出突出貢獻(xiàn)。對(duì)于集中式電站而言，AI大模型的應(yīng)用將進(jìn)一步提升短期和超短期光功率預(yù)測(cè)的準(zhǔn)確性以及光儲(chǔ)配合的高效性。不僅可以減少棄光、提升消納，還能減少因預(yù)測(cè)不準(zhǔn)確而導(dǎo)致的罰款。對(duì)分布式電站而言，高精度的預(yù)測(cè)不僅體現(xiàn)在發(fā)電上，更體現(xiàn)在用電負(fù)荷的預(yù)測(cè)光儲(chǔ)電站全生命周期智能化的實(shí)現(xiàn)，可以讓光儲(chǔ)電站全階段實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量、高效率、高收益，提高電站的可靠性和穩(wěn)電站規(guī)劃階段充分利用無(wú)人機(jī)、衛(wèi)星、機(jī)器人等進(jìn)行踏勘，對(duì)電站周邊環(huán)境進(jìn)行充分評(píng)估，提升踏勘質(zhì)量及效率，輔助光伏電站選址、設(shè)計(jì)和投資決策。尤其是對(duì)于分布式電站，基于無(wú)人機(jī)圖像或高清衛(wèi)星影響給出投資收益報(bào)告。整體規(guī)劃時(shí)間縮短50%。電站建設(shè)階段面積廣、選址偏、施工人員多、物料多、施工時(shí)間緊張等特點(diǎn)給電站進(jìn)度和質(zhì)量的監(jiān)管帶來(lái)極大挑戰(zhàn)。因施工階段場(chǎng)站監(jiān)控還未建成，搭載高清變焦攝像頭的無(wú)人機(jī)便成為場(chǎng)站的流動(dòng)“監(jiān)督員”。通過(guò)實(shí)景建模技術(shù)，智能比對(duì)現(xiàn)場(chǎng)狀態(tài)與設(shè)計(jì)圖判斷施工進(jìn)度是否正常；通過(guò)視頻智能檢測(cè)組件傾角、樁基08雅礱江柯拉光伏電站位于四川省甘孜州雅江縣，項(xiàng)目坐落在川西高原，海拔4000m以上，面積約16平方公里，約等于80個(gè)“鳥巢”體育場(chǎng)。電站裝機(jī)規(guī)模100萬(wàn)千瓦，光伏組件達(dá)200多萬(wàn)塊?？吕夥娬九c兩河口水電092024智能光伏十大趨勢(shì)全場(chǎng)景GridForming與同步發(fā)電機(jī)組相比，傳統(tǒng)新能源具有低可控和低轉(zhuǎn)動(dòng)慣量等特性，隨著其滲透率的不斷提升，發(fā)生故障時(shí)傳統(tǒng)新能源系統(tǒng)無(wú)法像同步發(fā)電機(jī)組一樣，主動(dòng)進(jìn)行電壓和頻率支撐，越來(lái)越難以適應(yīng)新型電力系統(tǒng)發(fā)展的要求，給電力另外，如調(diào)相機(jī)這樣的同步機(jī)組方案，初始成本主要由銅線圈、硅鋼、合金鋼等材料成本構(gòu)成，并且1%~2%的損耗會(huì)帶來(lái)二次投資的電費(fèi)成本；同時(shí)，作為大型旋轉(zhuǎn)設(shè)備，需要運(yùn)維人員24小時(shí)值守，定期大修小修也會(huì)帶來(lái)高高比例新能源的接入帶來(lái)的弱電網(wǎng)問(wèn)題已成為共識(shí)，行業(yè)紛紛在探索解決此問(wèn)題的新技術(shù)。隨著華為智能光伏去年趨勢(shì)四全場(chǎng)景GridForming借鑒同步機(jī)組的電壓建立過(guò)程，智能光儲(chǔ)發(fā)電機(jī)通過(guò)輸入給定的電壓和相位，以實(shí)現(xiàn)從傳統(tǒng)的電流控制向電壓控制的轉(zhuǎn)變，因此在電力系統(tǒng)中的外特性表現(xiàn)通過(guò)給定光儲(chǔ)發(fā)電機(jī)的虛擬轉(zhuǎn)動(dòng)慣量J和阻尼系數(shù)D，從控制策略上模擬同步機(jī)組的機(jī)械運(yùn)動(dòng)方程，此時(shí)光伏和儲(chǔ)能電池可類比于原動(dòng)機(jī)，而變流器可等效為發(fā)電機(jī)，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)同步機(jī)組兩階模式的等效。系統(tǒng)頻率變化通常由不平衡功率沖擊引起，在此過(guò)程中，光儲(chǔ)發(fā)電機(jī)也將感受到不平衡功率的作用，在不平衡轉(zhuǎn)矩的作用下，主動(dòng)快速將轉(zhuǎn)子動(dòng)能的變化以電磁功率的形式注入電網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)對(duì)系統(tǒng)的慣量支撐。與同步機(jī)組不同的是，電力電子設(shè)備的參數(shù)受硬件限制小，因此光儲(chǔ)發(fā)電機(jī)的虛擬轉(zhuǎn)動(dòng)慣量J和阻尼系數(shù)D可靈活設(shè)置以適應(yīng)不同的運(yùn)行場(chǎng)景，提高對(duì)系統(tǒng)頻低頻振蕩POD功率抑制效果示意同步機(jī)組低頻振蕩POD功率抑制效果示意（PSS），形成附加阻尼控制以提高系統(tǒng)阻尼，從而抑制低頻振蕩。光儲(chǔ)發(fā)電機(jī)借鑒這一原理，通過(guò)在站級(jí)控制器（PPC）中引入低頻振蕩POD功率抑制技術(shù)，使光儲(chǔ)系統(tǒng)具備類同步機(jī)組PSS功能，輸出附加阻尼控制功率，從而達(dá)到抑制0.1～2.5Hz低頻振蕩的效果。下圖為在站級(jí)控制中對(duì)比有無(wú)低頻振蕩POD華為智能光伏解決方案采用自適應(yīng)虛擬阻抗技術(shù)，通過(guò)AI自學(xué)習(xí)動(dòng)態(tài)地調(diào)整電站本身的電氣特性來(lái)匹配電網(wǎng)特性，使逆變器和PCS主動(dòng)調(diào)節(jié)自身阻抗，華為智能光伏解決方案采用自適應(yīng)虛擬阻抗技術(shù)，通過(guò)AI自學(xué)習(xí)動(dòng)態(tài)地調(diào)整電站本身的電氣特性來(lái)匹配電網(wǎng)特性，使逆變器和PCS主動(dòng)調(diào)節(jié)自身阻抗，改變輸出阻抗的幅頻相頻特性，提高穩(wěn)定性，避免在次/超同步頻段出現(xiàn)阻尼不足的問(wèn)題引發(fā)功率振蕩。從而可以抑制2.5-100Hz的振蕩抑制。2024智能光伏十大趨勢(shì)），最大20s時(shí)間常數(shù)的等效轉(zhuǎn)動(dòng)慣量、0.1-100Hz的寬頻振蕩抑制能力。單純從能力上看，智能光儲(chǔ)發(fā)電機(jī)方案已從商業(yè)價(jià)值角度，隨著電芯成本的進(jìn)一步降低，以及數(shù)字化智能化技術(shù)和并網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展，GridForming方案的和戶用快速擴(kuò)展，并且也不僅局限在光伏場(chǎng)景，與風(fēng)電、水電等新能源的結(jié)合也將成為可能，從而推動(dòng)新能源從支撐電網(wǎng)向增強(qiáng)電網(wǎng)，再向全場(chǎng)景增強(qiáng)電網(wǎng)快速發(fā)展，保障全場(chǎng)景的穩(wěn)定消納，加速構(gòu)建以新能源為主體的新型電力基于華為研發(fā)的智能光儲(chǔ)發(fā)電機(jī)方案，2022年華為聯(lián)合華潤(rùn)電力，在中國(guó)電科院和青海電科院的指導(dǎo)下，持續(xù)開展研究課題的實(shí)際驗(yàn)證與示范應(yīng)用工作，并于2023年1月在青海共和華潤(rùn)濟(jì)貧光伏電站共同完成了全球首次構(gòu)網(wǎng)型光儲(chǔ)系統(tǒng)現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試。本次測(cè)試涵蓋了構(gòu)網(wǎng)系統(tǒng)并聯(lián)穩(wěn)定性、高/低電壓?jiǎn)未?連續(xù)故障穿越、一次調(diào)頻及慣量響趨勢(shì)四全場(chǎng)景GridForming應(yīng)特性等一系列測(cè)試。該項(xiàng)測(cè)試充分驗(yàn)證了構(gòu)網(wǎng)型新能源發(fā)電系統(tǒng)在加強(qiáng)電網(wǎng)運(yùn)行特性和實(shí)現(xiàn)高比例可再生能源目2023年9月，ACWAPOWER、山東電建三公司、海新城項(xiàng)目全容量并網(wǎng)。作為全球首個(gè)100%使用新能源供電的城市，也是沙特王國(guó)2030碳中和愿景規(guī)劃的重點(diǎn)項(xiàng)目。該項(xiàng)目規(guī)劃建設(shè)400MW光伏、1.3GWh儲(chǔ)能，完全由光儲(chǔ)系統(tǒng)支撐電網(wǎng)，替代傳統(tǒng)油機(jī)，為100萬(wàn)人口提供清潔穩(wěn)定電力，助力沙特王國(guó)打造全球清潔能源和綠色經(jīng)濟(jì)中心，也成為面2023年9月，華為聯(lián)合國(guó)家能源集團(tuán)，在中國(guó)電科院和青海電科院的指導(dǎo)下，于青海格爾木宙亮電站共同完成了全球首次弱電網(wǎng)下的構(gòu)網(wǎng)型儲(chǔ)能系統(tǒng)現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試。本次測(cè)試涵蓋了不同短路容量比下的電網(wǎng)穩(wěn)態(tài)響應(yīng)相關(guān)測(cè)試、電網(wǎng)暫態(tài)響應(yīng)相關(guān)測(cè)試，以及各短路比下相角跳變，頻率跳變，阻抗跳變，低頻振蕩，變阻尼控制，以及過(guò)載能力等其他測(cè)試和黑啟動(dòng)測(cè)試，共510項(xiàng)。該項(xiàng)測(cè)試是全球首次弱電網(wǎng)場(chǎng)景下的構(gòu)網(wǎng)型新能源發(fā)電系統(tǒng)特性和指標(biāo)現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試，驗(yàn)證了華為智能光儲(chǔ)發(fā)電機(jī)這一構(gòu)網(wǎng)型發(fā)電系統(tǒng)在強(qiáng)網(wǎng)和弱網(wǎng)場(chǎng)景下，均能發(fā)揮加強(qiáng)電網(wǎng)運(yùn)行特性，支撐電網(wǎng)穩(wěn)定的關(guān)鍵作用，加速實(shí)現(xiàn)高比例可再生能源目標(biāo)，并構(gòu)建以新能源為主體新型電力系統(tǒng)。2024智能光伏十大趨勢(shì)以新能源為主體的新型電力系統(tǒng)在全球高速發(fā)展，為確保新型電力系統(tǒng)長(zhǎng)期的穩(wěn)定運(yùn)行，我們需要多維度安全考慮系統(tǒng)安全。海內(nèi)外眾多機(jī)構(gòu)、設(shè)備廠家等也在對(duì)此進(jìn)行研究，但更多聚焦于能源設(shè)備的基礎(chǔ)安全，如提供更多的防護(hù)和預(yù)防措施，還有智能化的檢測(cè)措施，以確保設(shè)備的穩(wěn)定運(yùn)行；還有一些機(jī)構(gòu)研究新型電力系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)的安全，去保障電站信息的安全，個(gè)人隱私數(shù)據(jù)非法獲取或篡改的防護(hù)等。但是，這些思考點(diǎn)仍然不足，我們需要站在更高的供應(yīng)安全，通過(guò)構(gòu)建電站核心設(shè)備的供應(yīng)安全體系，同時(shí)確保站級(jí)和云端的系統(tǒng)安全可控，全方位夯實(shí)新型電力系統(tǒng)的安全基石。這里的電站和新設(shè)備，主要是指設(shè)備里的關(guān)鍵器件，要具備長(zhǎng)期穩(wěn)定供應(yīng)的能力。而電力的操作系統(tǒng)，將是電站未來(lái)穩(wěn)定運(yùn)行的基礎(chǔ)，要確保系設(shè)備節(jié)點(diǎn)的安全，構(gòu)建電力系統(tǒng)長(zhǎng)期穩(wěn)定、高效運(yùn)行的支柱。各個(gè)廠家通過(guò)數(shù)字化和精細(xì)化支持與設(shè)備連接的啞設(shè)備的安全。比如通過(guò)逆變器與光伏優(yōu)化器的結(jié)合，不僅僅做到設(shè)備的故障檢測(cè)，還可對(duì)線纜的拉弧，接地、阻抗進(jìn)行檢測(cè)，組件的故障進(jìn)行定位，保證每個(gè)節(jié)點(diǎn)首先要做到防止未經(jīng)授權(quán)訪問(wèn)而獲取系統(tǒng)信息，保障個(gè)人隱私或敏感數(shù)據(jù)不泄露，并確保信息不被非法授權(quán)修改和破壞，相應(yīng)的措施如安全啟動(dòng)、數(shù)字簽名以及對(duì)證書的集中管理等。提高電站系統(tǒng)的安全韌性。比如實(shí)時(shí)調(diào)整系統(tǒng)入侵檢測(cè)策略，使電站系統(tǒng)具備自主的入侵檢測(cè)能力；在檢測(cè)到網(wǎng)絡(luò)安全事件或隱患后，受損的功能/服務(wù)得以快速恢復(fù)，保障業(yè)務(wù)的連續(xù)性。另外，通過(guò)將管理系統(tǒng)的組網(wǎng)協(xié)議模數(shù)字化賦能與電網(wǎng)智能互聯(lián)，實(shí)現(xiàn)多能協(xié)同的互補(bǔ)安全和源網(wǎng)荷儲(chǔ)的互動(dòng)安全。新型電力系到傳輸，再到配網(wǎng)，以及最終的負(fù)荷，調(diào)配機(jī)制，故障穿越，負(fù)荷對(duì)電能質(zhì)量的要求等，都2024智能光伏十大趨勢(shì)CC認(rèn)證(CommonCriteria)華為商用逆變器通過(guò)了行業(yè)首個(gè)CCEAL3+認(rèn)證，引領(lǐng)了光伏行業(yè)的安全認(rèn)證。工業(yè)網(wǎng)絡(luò)安全標(biāo)準(zhǔn)IEC62443華為的網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)、SmartLogger3000以及LUNA2000B（工商業(yè)儲(chǔ)能）和LUNA2000C（電站儲(chǔ)能）獲得了IEC62443-4-2SL2認(rèn)證；產(chǎn)品開發(fā)流程獲得了光伏行業(yè)最高水平的IEC62443-4-1ML3認(rèn)證。信息安全管理體系標(biāo)準(zhǔn)（ISO27001)華為的信息安全管理獲得了ISO27001系列的認(rèn)證。通過(guò)技術(shù)、行業(yè)和全社會(huì)的共同努力，將助力光伏行業(yè)構(gòu)工商業(yè)場(chǎng)景資產(chǎn)重，人員復(fù)雜，然而，從整個(gè)行業(yè)上來(lái)看，光伏電站的安全方案設(shè)計(jì)及安全特性的普及程度仍不盡如人意，實(shí)現(xiàn)工商業(yè)光伏系統(tǒng)的安全、可靠需要整個(gè)行業(yè)的攜手努力。華為工商業(yè)光伏聯(lián)合萊茵共同發(fā)布工商業(yè)光伏白皮書，表達(dá)堅(jiān)持把安全放到解決方案的第一位，踐行安全至上的設(shè)計(jì)準(zhǔn)則，通過(guò)系統(tǒng)化的安全設(shè)計(jì)方案以及行業(yè)領(lǐng)先的安全防護(hù)技術(shù)實(shí)現(xiàn)對(duì)工商業(yè)主的全方位保護(hù)。同時(shí)，華為希望可以與業(yè)界同仁一起，繼續(xù)推動(dòng)工商業(yè)光伏安全標(biāo)準(zhǔn)的不斷完善，打造百分百安全、可靠的光伏電站，助力千行較傳統(tǒng)電站儲(chǔ)能而言，場(chǎng)景更復(fù)雜、消防難度更大、人員資產(chǎn)更密集，其對(duì)于安全的需求尤為凸顯。為了讓業(yè)界可以更全面地了解工商業(yè)儲(chǔ)能系統(tǒng)中的安全設(shè)計(jì)，華為和TüV萊茵聯(lián)合發(fā)布“工商業(yè)儲(chǔ)能安全白皮書”，旨在探討工商業(yè)儲(chǔ)能安全，從設(shè)備、資產(chǎn)和人身三個(gè)維度出發(fā)，介紹儲(chǔ)能在工商業(yè)場(chǎng)景下的安全挑從電力系統(tǒng)架構(gòu)整體考慮電力系統(tǒng)的安全性，其中雅礱江綜合考慮多能互補(bǔ)的穩(wěn)定運(yùn)行，紅海新城對(duì)源網(wǎng)荷儲(chǔ)的整2024智能光伏十大趨勢(shì)CelltoGrid儲(chǔ)能安全儲(chǔ)能的規(guī)模應(yīng)用與安全標(biāo)準(zhǔn)升級(jí)，要求其實(shí)現(xiàn)從電芯的本體安全到系統(tǒng)級(jí)的電網(wǎng)安全。近年來(lái)，儲(chǔ)能技術(shù)的高速發(fā)展也帶來(lái)了一系列的安全挑戰(zhàn)，安全事故還是鮮有發(fā)生，有電芯缺乏管理導(dǎo)致的隱患，也有在電網(wǎng)側(cè)因高低壓穿越失敗而產(chǎn)生了安全風(fēng)險(xiǎn)。儲(chǔ)能作為新型電力系統(tǒng)的重要組成部分，需要整個(gè)行業(yè)攜手攻克從電芯到電網(wǎng)，全場(chǎng)景、多維度的安全設(shè)計(jì)，通過(guò)有效的管理和控制措施級(jí)儲(chǔ)能行業(yè)電芯容量越做越大，能量密度越來(lái)越高，實(shí)際項(xiàng)目中的應(yīng)用更多的關(guān)注系統(tǒng)層級(jí)循環(huán)次數(shù)、能量效率等顯性化的指標(biāo)，對(duì)于電芯層級(jí)安全標(biāo)準(zhǔn)要求在逐漸下降。電池的質(zhì)量和性能對(duì)儲(chǔ)能系統(tǒng)的安全性影響很大。為了確保電池的安全性，需要對(duì)電池進(jìn)行嚴(yán)格的測(cè)試和質(zhì)量控制，從源頭需要保障電芯的安全可靠，構(gòu)建、安電池簇級(jí)的防護(hù)采用軟硬件相結(jié)合，即BMS主動(dòng)控制，結(jié)合斷路器和熔絲的物理級(jí)級(jí)趨勢(shì)六CelltoGrid儲(chǔ)能安全隔離，在發(fā)生短路或者過(guò)流等故障時(shí)，實(shí)致性、健康度等多維度診斷，利用AI技術(shù)儲(chǔ)能系統(tǒng)作為調(diào)節(jié)電網(wǎng)穩(wěn)定性的重要手段，復(fù)雜度高，安全不能局限于設(shè)備本體，即考慮儲(chǔ)能在電網(wǎng)運(yùn)行過(guò)程中面臨的寬頻振蕩、暫態(tài)過(guò)電壓、電能質(zhì)量劣化、孤島光儲(chǔ)能系統(tǒng)應(yīng)通過(guò)高穿自適應(yīng)等電網(wǎng)算法技術(shù)的不斷探索和應(yīng)用，主動(dòng)構(gòu)網(wǎng)，提升電儲(chǔ)能系統(tǒng)的安全設(shè)計(jì)需要融合電力電子技術(shù)、數(shù)字技術(shù)、熱技術(shù)、電化學(xué)技術(shù)、AI等技術(shù)，通過(guò)在電芯、電電池簇、儲(chǔ)能系統(tǒng)到電網(wǎng)級(jí)多維度精細(xì)化的監(jiān)控2023年，國(guó)內(nèi)湖北省某百兆瓦級(jí)儲(chǔ)能項(xiàng)目應(yīng)用結(jié)合華為電池風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警功能，實(shí)現(xiàn)電芯級(jí)故障預(yù)警，該功能可提前識(shí)別內(nèi)短路、溫度采樣異常、過(guò)流等10+統(tǒng)DC/DC+DC/AC雙級(jí)架構(gòu)和儲(chǔ)能系統(tǒng)的安全設(shè)計(jì)需要融合電力電子技術(shù)、數(shù)字技術(shù)、熱技術(shù)、電化學(xué)技術(shù)、AI等技術(shù)，通過(guò)在電芯、電電池簇、儲(chǔ)能系統(tǒng)到電網(wǎng)級(jí)多維度精細(xì)化的監(jiān)控18182024智能光伏十大趨勢(shì)MLPE&CLPE分布式光伏在產(chǎn)業(yè)政策和技術(shù)發(fā)展的驅(qū)動(dòng)下近年來(lái)迎來(lái)蓬勃發(fā)展。隨著裝機(jī)總量的快速增長(zhǎng)，大面積適裝光伏的屋頂資源變得越來(lái)越少。面對(duì)有遮擋或者多朝向屋頂?shù)膱?chǎng)景，如何在保障發(fā)電量的同時(shí)充分利用屋頂資源成為需要解決的要點(diǎn)問(wèn)題。另外，分布式光伏多以屋頂為載體，直流側(cè)高壓帶來(lái)安全防護(hù)問(wèn)題需要引起重視，且分布式電站點(diǎn)裝機(jī)總量的逐漸提升，帶動(dòng)組串式儲(chǔ)能市場(chǎng)空間不斷增大。在鋰電池儲(chǔ)能系統(tǒng)中，生命周期綜合能效和系統(tǒng)安全無(wú)疑是最關(guān)鍵的要點(diǎn)。而隨著電力電子技術(shù)、電化學(xué)技術(shù)、熱管理技術(shù)與數(shù)字技術(shù)在儲(chǔ)能領(lǐng)域的融合加深，儲(chǔ)能系統(tǒng)的管理顆粒度也從最初針對(duì)集中式系統(tǒng)的粗放20趨勢(shì)七M(jìn)LPE&CLPE因此，如何進(jìn)一步提分布式光伏的發(fā)儲(chǔ)電和運(yùn)維效率，保障更高能效和用電安全，實(shí)現(xiàn)精細(xì)化管理與運(yùn)維運(yùn)營(yíng)成為組件級(jí)電力電子器件（Module-levelPowerElectronics,MLPE）能對(duì)單個(gè)或幾個(gè)光伏組件進(jìn)行精細(xì)化控制近年來(lái)，各國(guó)光伏RSD（RapidShutdown快速關(guān)斷）標(biāo)準(zhǔn)逐步出臺(tái)落地，美國(guó)NEC2020規(guī)定在緊急情況下30s內(nèi)實(shí)現(xiàn)關(guān)斷，歐洲VDE-AR-E2100-712安全標(biāo)準(zhǔn)已強(qiáng)制執(zhí)行，澳洲AS5033:2020、泰國(guó)EITStandard等也正在執(zhí)行。隨著更多客戶對(duì)于安全、高發(fā)電量等特性的重視，MLPE的市場(chǎng)價(jià)值得到進(jìn)一步發(fā)掘，市場(chǎng)接受度和份額快速提升。以功率優(yōu)化器為例，全球每年出貨量已經(jīng)達(dá)到2000萬(wàn)pcs以上?；仡櫣夥娏﹄娮釉O(shè)備的發(fā)展歷程可以發(fā)現(xiàn)，從集中式逆變器到組串式逆變器的迭代發(fā)展，實(shí)現(xiàn)了從系統(tǒng)級(jí)MPPT到組串級(jí)MPPT的升級(jí)，系統(tǒng)發(fā)電量提升3%以上。而從組串式逆變器到到以優(yōu)化器為代表的MLPE解決方案的演進(jìn)，通過(guò)實(shí)現(xiàn)光伏系統(tǒng)的正如光伏系統(tǒng)向組件級(jí)電力電子（MLPE）發(fā)展一樣，鋰電池儲(chǔ)能系統(tǒng)也一定會(huì)朝著更小的管理顆粒度進(jìn)發(fā)。電芯級(jí)電力電子器件（Cell-levelPowerElectronics，CLPE針對(duì)電芯開展精細(xì)化管理，有效做到儲(chǔ)能系統(tǒng)安全隱患的提前發(fā)現(xiàn)、提前預(yù)警，并提升電池生命周期可用電量，同時(shí)推動(dòng)儲(chǔ)能參與更多樣的電力市場(chǎng)交易，如2024智能光伏十大趨勢(shì)結(jié)合鄉(xiāng)村振興戰(zhàn)略的發(fā)展，在許昌市襄城縣300MW整縣推進(jìn)分布式光伏建設(shè)項(xiàng)目中，庫(kù)莊中學(xué)整套光伏高效智能發(fā)電，較傳統(tǒng)方案可提升25.9%裝機(jī)容量，大幅提高光伏屋頂空間利用率和美觀性。同時(shí)，加裝優(yōu)化器系統(tǒng)可以有效減少串并聯(lián)失配損失，首年提高發(fā)電量6.65%，全生命周期提高發(fā)電量9.7%。在安全性實(shí)踐方面，武漢建成中石油第一座“高安全加油站”，系統(tǒng)設(shè)計(jì)采用全配優(yōu)化器方案，可實(shí)現(xiàn)屋頂電壓快速關(guān)斷至0V，緊急情況下關(guān)閉組件輸出，讓消防員及時(shí)救援成為可能，完全滿足加油站對(duì)安應(yīng)用云BMS解決方案，通過(guò)部署在儲(chǔ)能系統(tǒng)中數(shù)量眾多的的電壓、電流與溫度傳感，將海量數(shù)據(jù)進(jìn)行采集與上云，結(jié)合AI算法與模模擬衍生型內(nèi)短路，通過(guò)云BMS實(shí)現(xiàn)小時(shí)級(jí)電芯熱失控預(yù)警，將險(xiǎn)情控制在萌芽階段，避免造成更大的損失。云BMS技術(shù)已在數(shù)據(jù)量更大、時(shí)效性要求更高的電動(dòng)汽車中得到據(jù)國(guó)際可再生能源署發(fā)布數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，2010年至2022年，光伏電站的全球加至0.049美元/千瓦時(shí)（kWh）。在滿足IEC標(biāo)準(zhǔn)的前提下，光伏逆變器的光伏電站LCOE走勢(shì)光伏系統(tǒng)LCOE的降低很大程度上依賴電壓的持續(xù)提升。逆變器系統(tǒng)直流側(cè)電壓從600V到1000V，再到當(dāng)前的1500V，與之對(duì)應(yīng)的交流側(cè)電壓從270V和380V逐漸增長(zhǎng)到當(dāng)前的800V。光伏技術(shù)不斷創(chuàng)新，持續(xù)提升直流、交流電壓等級(jí)，加速了光伏系統(tǒng)的度電成本不斷降低。同時(shí)，高電壓的發(fā)展也會(huì)降低線纜損耗，提高發(fā)電效率，預(yù)計(jì)未來(lái)光伏電站將會(huì)繼續(xù)高壓化發(fā)展的趨勢(shì)，直流側(cè)突破1500V，交流側(cè)突破1000V系統(tǒng)。高壓趨勢(shì)在給光伏行業(yè)帶來(lái)成本下降的同時(shí)，也 222322但是功率密度的提升，不僅僅是簡(jiǎn)單的將功率做大即可，這里面離不開材料科學(xué)、散熱技術(shù)、工程技術(shù)等多種維度技術(shù)的升級(jí)。首先，是以碳化硅(SiC)為代表的，第三代寬禁帶半導(dǎo)體器件的發(fā)展與應(yīng)用，其導(dǎo)通壓降小、耐溫高、耐壓高、損耗低，再結(jié)合高頻磁技術(shù)的進(jìn)一步應(yīng)用，兩者結(jié)合，將全面的提高開關(guān)器但是功率密度的提升，不僅僅是簡(jiǎn)單的將功率做大即可，這里面離不開材料科學(xué)、散熱技術(shù)、工程技術(shù)等多種維度技術(shù)的升級(jí)。首先，是以碳化硅(SiC)為代表的，第三代寬禁帶半導(dǎo)體器件的發(fā)展與應(yīng)用，其導(dǎo)通壓降小、耐溫高、耐壓高、損耗低，再結(jié)合高頻磁技術(shù)的進(jìn)一步應(yīng)用，兩者結(jié)合，將全面的提高開關(guān)器2024智能光伏十大趨勢(shì) 系統(tǒng)可靠性隨著系統(tǒng)電壓的提升，帶來(lái)的風(fēng)險(xiǎn)也逐漸增大，單一的設(shè)備可靠無(wú)法繼續(xù)保證系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行，預(yù)計(jì)未來(lái)3~5年，在系統(tǒng)可靠性方面，通過(guò)雙極高壓架構(gòu)的2023年6月，中國(guó)四川省甘孜州，全球最大、海拔最高的水光互補(bǔ)基地---雅礱江柯拉電站一期1GW光伏電站完成并網(wǎng)運(yùn)行。電站建設(shè)在海拔4000~4600米的雅礱江流域，全部采用華為直流1500V高壓智能光伏控制器，高寒高海拔的惡劣環(huán)境下，電氣安全風(fēng)險(xiǎn)極高，高海拔帶來(lái)空氣稀薄的環(huán)境會(huì)導(dǎo)致電氣設(shè)備的絕緣強(qiáng)度降低，且低溫也會(huì)影響設(shè)備的可靠性。截止目前，超3000臺(tái)華為智能光伏控制器穩(wěn)定運(yùn)行在高海拔場(chǎng)景中，每年提供超20億kWh的清潔能源，這標(biāo)志著無(wú)論是設(shè)備可（直流1500V高壓）2020年9月30日，國(guó)家電投黃河水電攜手華為打造全球單體規(guī)模最大的光伏電站——青海省海南州2.2GW特高壓光伏電站正式并網(wǎng)發(fā)電。截至2022年，9216臺(tái)華為智能光伏控制器仍穩(wěn)定運(yùn)行在海拔3100米的環(huán)境中，每年將50億kWh清潔電力通過(guò)青豫直流送至遠(yuǎn)在1500多過(guò)2千萬(wàn)小時(shí)，可用度高達(dá)99.999%。青海海南州2.2GW特高壓項(xiàng)目（逆變器可用度調(diào)查）24來(lái)蓬勃發(fā)展，但隨著裝機(jī)總量的快速增長(zhǎng)，大量?jī)?yōu)質(zhì)屋頂已被安裝或已經(jīng)完成設(shè)計(jì)。面向越來(lái)越多的復(fù)雜屋頂，如屋頂存在大量空調(diào)外機(jī)或通訊設(shè)備等，大量工商業(yè)或者戶用屋頂設(shè)備安裝空間受限，逆變器體積減小和能量密度提升成為關(guān)鍵。此外，復(fù)雜屋頂常采用組件級(jí)方案，如何為安裝商提供更加經(jīng)濟(jì)與可靠的隨著單設(shè)備功率的增大，由于邊際效應(yīng)的存在，單位成本不斷被攤薄，呈現(xiàn)下降趨勢(shì)，帶來(lái)優(yōu)勢(shì)；但是另一方面，引起這些成本的增加，形成劣勢(shì)。因此，我們認(rèn)為未半導(dǎo)體特征半導(dǎo)體特征禁帶寬度(eV)臨界擊穿電場(chǎng)(MV/cm)電子飽和漂移速度(10cm/s)電子遷移率(cm/V·s)熱導(dǎo)率(W/cm·K)25助力系統(tǒng)發(fā)電量提高32.3%，解決鑫國(guó)自身的用助力系統(tǒng)發(fā)電量提高32.3%，解決鑫國(guó)自身的用2024智能光伏十大趨勢(shì)件的整體工作效率，減少整體損耗，實(shí)現(xiàn)設(shè)備整體高頻化，大幅提高產(chǎn)品能量密度。除此之外，結(jié)