中國一直是全球光伏市場成長迅速的巨大推手之一，呈現(xiàn)逐年快速成長的趨勢。2021年中國新增53吉瓦光伏并網(wǎng)量，同比成長10%，其中有55%的裝機來自分布式項目。這是中國歷史上首次出現(xiàn)分布式占比超過集中式，為分布式項目的成長立下了重要的里程碑。業(yè)界預(yù)期已經(jīng)形成共識，分布式占比將持續(xù)逐年增量，會成為中國光伏市場發(fā)展的一大重心。
6月中旬，國家能源局發(fā)布《關(guān)于印發(fā)開展分布式光伏接入電網(wǎng)承載力及提升措施評估試點工作的通知》。為充分發(fā)揮分布式光伏在推進我國新型能源體系建設(shè)中的積極作用，著力解決分布式光伏接網(wǎng)受限等問題，文件提出選擇山東、黑龍江、河南、浙江、廣東、福建6個試點省份，每個省選取5～10個試點縣（市）開展試點工作。省級能源主管部門組織電網(wǎng)企業(yè)公布評估結(jié)果并做好接網(wǎng)工作。每個省最低抽查縣（市）數(shù)量不少于2個。
國信證券分析師評價，各地科學(xué)評估分布式光伏接入容量，有利于個人、開發(fā)商及投資方合理進行電站開發(fā)建設(shè)，利于行業(yè)健康發(fā)展；同時，分布式光伏接網(wǎng)能力提升措施方案圍繞配儲展開，也利好用戶側(cè)儲能的壯大。
碳中和趨勢下 企業(yè)降碳機遇與挑戰(zhàn)并存
2023年，“雙碳”政策正向千行百業(yè)細化，推進各行業(yè)加速減碳。眾多的跨國企業(yè)不僅自身在追求ESG，他們也在評估和追蹤伙伴在生產(chǎn)和運營過程中的減碳，碳交易與碳關(guān)稅也將對行業(yè)產(chǎn)生著非常深遠的影響。
降低碳排和碳排的成本使越來越多的企業(yè)選擇自建光伏，用清潔的可再生能源發(fā)電。這種方式不僅可以節(jié)約電費，還可以提高企業(yè)綠色的形象和社會責(zé)任。無論從成本還是政策維度考量，自建光伏會成為企業(yè)的優(yōu)選。
但自建光伏也存在幾大挑戰(zhàn)。第一面對復(fù)雜屋頂，如何能有效利用屋頂資源？面對趨嚴(yán)的并網(wǎng)政策，如何能實現(xiàn)交流/直流靈活設(shè)計？首先，在工商業(yè)屋頂光伏的設(shè)計和建設(shè)中，經(jīng)常會遇到一些復(fù)雜的屋頂場景。女兒墻、廣告牌、煙囪都可能形成遮擋。這些場景的遮擋會影響光伏組件的發(fā)電效率和屋頂安裝的利用率。同時，面對越來越嚴(yán)格的并網(wǎng)政策，目前部分省份已經(jīng)發(fā)布了１０千伏并網(wǎng)要求。這些政策會對逆變器、功率和性能提出了更高的要求。面對這些挑戰(zhàn)，我們應(yīng)該如何有效地利用屋頂資源，實現(xiàn)直流和交流的靈活設(shè)計呢？
第二面對儲能多種商業(yè)模式，如何實現(xiàn)收益最大化？當(dāng)前千行百業(yè)的光伏需求中其實面臨著多種的商業(yè)模式應(yīng)急備電、峰谷套利、變壓器擴容等場景相繼出現(xiàn)。這給光儲系統(tǒng)帶來了巨大的市場空間和發(fā)展機遇。然而，在不同的場景和模式下，如何合理地配置光儲系統(tǒng)的規(guī)模和參數(shù)，實現(xiàn)利益的最大化，也是我們當(dāng)前光儲系統(tǒng)面臨的一大挑戰(zhàn)。
第三面對頻發(fā)的安全問題，如何設(shè)計選型能保證系統(tǒng)安全？光儲系統(tǒng)是一套高壓的直流系統(tǒng)，它與傳統(tǒng)的交流系統(tǒng)是不同的。包括我們的直流防護、直流短路風(fēng)險，還有直流高壓觸電隱患，以及電芯的熱失控等問題，都需要采用專業(yè)的技術(shù)和設(shè)備進行有效地預(yù)防和應(yīng)對。安全問題是光儲系統(tǒng)的重中之重，必須要把控好系統(tǒng)的設(shè)計選型，防止各種潛在的威脅。
突破傳統(tǒng)逆變器 聚焦整體光儲解決方案
不困在于早慮，不究在于早豫。華為的戰(zhàn)略眼光與專業(yè)實力已經(jīng)在光伏大基地建設(shè)中得到了充分體現(xiàn)。
通過十多年的技術(shù)沉淀和經(jīng)驗積累，華為智能光伏打造出的“自動駕駛”的清潔能源基地，如青海共和、內(nèi)蒙古達拉特光伏發(fā)電應(yīng)用領(lǐng)跑基地“駿馬電站”項目等已經(jīng)成為全球標(biāo)桿電站，持續(xù)為客戶創(chuàng)造價值。
在四川雅礱江，為了應(yīng)對4000米高海拔、百千米超長跨度、極限低溫等惡劣條件帶來的運維挑戰(zhàn)，雅礱江流域水電攜手華為充分應(yīng)用數(shù)字化、智能化技術(shù)，打造全球領(lǐng)先的“數(shù)智化”光伏電站——柯拉水光互補電站，建立一體化平臺支撐遠程集控和智能應(yīng)用系統(tǒng)結(jié)合，智能IV診斷加持，提高電站建設(shè)和運維管理效率，同時依靠智能組串分?jǐn)嗟燃夹g(shù)保障電站安全，將雅礱江流域水風(fēng)光互補綠色清潔可再生能源示范基地，打造成世界級清潔能源基地、行業(yè)標(biāo)桿和中國樣板。
這些只是華為在大型光伏基地的成功案例。華為一直致力于突破自身的局限，充分融合電力電子技術(shù)和數(shù)字技術(shù)，從多個方面提升整體的解決方案價值和競爭力。
華為數(shù)字能源智能光伏產(chǎn)品線總裁陳國光曾經(jīng)表示：“應(yīng)對光伏產(chǎn)業(yè)持續(xù)增長的態(tài)勢，在工商業(yè)場景，華為融合AI技術(shù)與大數(shù)據(jù)技術(shù)，推動AFCI，快速關(guān)斷等安全標(biāo)準(zhǔn)成為行業(yè)標(biāo)配，實現(xiàn)分布式光伏系統(tǒng)安全及智能化管理。”
華為一直追求通過高密化的設(shè)計，降低設(shè)備的體積和重量，節(jié)約安裝空間和成本，提高設(shè)備的效率和可靠性；通過信息化的管理，實現(xiàn)系統(tǒng)性的電量優(yōu)化和提升，讓每一塊組件、每一條組串和每一臺逆變器都能發(fā)揮最大效率；通過整體解決方案，滿足千行百業(yè)不同的場景和需求，無論是復(fù)雜的屋頂、還是復(fù)雜的商業(yè)模式，更甚至苛刻的安全要求，都能為客戶提供最合適的方案，實現(xiàn)資產(chǎn)的精細化、智能化、安全無憂和保值增值。
目前，華為已經(jīng)成為業(yè)界唯一一家能夠提供“1+4”完整的優(yōu)光儲充云解決方案的供應(yīng)商。該解決方案中的逆變器、組件優(yōu)化器、儲能系統(tǒng)和云平臺四部分相互協(xié)同，形成了智能化的光儲系統(tǒng)。
其設(shè)計的理念核心就凸現(xiàn)為四點：第一智多發(fā)電。通過組件級優(yōu)化和云端AI算法，我們實現(xiàn)每一塊組件都能發(fā)揮最大的功率，提升系統(tǒng)的發(fā)電量和收益。第二智臻安全。實現(xiàn)設(shè)備、資產(chǎn)、人身三方面的保護，降低系統(tǒng)的風(fēng)險和損失。第三智高可靠。通過高密化設(shè)計和嚴(yán)苛的測試，實現(xiàn)設(shè)備的高效和高可靠性，延長設(shè)備的壽命，提高穩(wěn)定性。第四智簡運維。通過智能安全手段和遠程控制功能，實現(xiàn)對系統(tǒng)的精準(zhǔn)監(jiān)控和快速定位，簡化運營流程和成本。
組件級優(yōu)化方案釋放屋頂潛能
目前，國內(nèi)工商業(yè)市場中壓逆變器的需求在不斷增長，根據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)統(tǒng)計，2022年整體的發(fā)貨量中壓逆變器已經(jīng)占到了30%～40%，部分省份已經(jīng)占到了50%。這是因為中壓逆變器它具有更高的效率、更低的線損和更簡單的布線優(yōu)勢，可以更好地滿足大型的工商業(yè)市場需求。
為此，華為專門針對工商業(yè)市場推出了業(yè)界首款1500伏逆變器。作為行業(yè)首款針對工商業(yè)的特點和訴求定制的逆變器，新品不僅在設(shè)計時從更安全、簡運維、高可靠三個方面進行了優(yōu)化，而且形成了獨有的組件級優(yōu)化方案。
該方案可以實現(xiàn)多裝多發(fā)高效，讓每一塊組件發(fā)揮最大功率。使用組件優(yōu)化器，還可以有效簡化設(shè)計方案。在布局設(shè)計方面，可以有效地減少陰影區(qū)域的影響，讓每一塊組件充分地享受陽光，高發(fā)電。在電氣設(shè)計方面，可以消除組件差異的干擾，在考慮組件選型和朝向問題時，不用過多考慮，就可以實現(xiàn)每一串組件的平衡輸出。
首先是更安全的設(shè)計。在工商業(yè)場景通常我們施工的質(zhì)量是不及地面電站的，容易出現(xiàn)一些端子松脫、接觸不良等問題，導(dǎo)致端子過溫甚至引起起火。為了避免這種情況，華為在逆變器中加入了端子溫度檢測功能，當(dāng)端子溫度過高時會自動在0.5秒響應(yīng)關(guān)端，避免擴散。其次是簡運維設(shè)計。工商業(yè)場景的運維團隊很難快速診斷和定位到故障。華為在工商業(yè)的逆變器中加入了IV診斷功能，可以很好地運用云端的算法，對每個組件進行IV曲線的掃描和分析，檢測內(nèi)短路、開路包括老化等故障，并給出故障的定位和類型，可以實現(xiàn)針對性的運維，降低工商業(yè)的運維成本。第三是高可靠設(shè)計。在工商業(yè)場景中的精密制造企業(yè)對諧波的影響非常敏感。為了避免諧波導(dǎo)致設(shè)備運行不穩(wěn)定，壽命縮短，甚至可能會損壞的情況發(fā)生，華為在逆變器中采用了業(yè)界先進的AI諧波抑制技術(shù)，可以實現(xiàn)諧波含量小于1%，有效提升了電能質(zhì)量。
推動儲能收益最大化
傳統(tǒng)工商業(yè)儲能商業(yè)模式通常是峰谷套利，就是在電價低的時候充電，電價高的時候來放電。但是這種做法的弊端是會增加企業(yè)的需量費。
為了解決這個問題，華為推出了智能AI光儲協(xié)同方案。一些方案是利用AI技術(shù)和數(shù)據(jù)分析，實現(xiàn)對光伏發(fā)電量、企業(yè)負載、電價等多種因素的智能預(yù)測和優(yōu)化調(diào)度。通過AI算法，用戶可以根據(jù)數(shù)據(jù)和企業(yè)用電的邊界條件尋找最優(yōu)的充放電策略，實現(xiàn)多目標(biāo)尋優(yōu)和極致套利。
例如，在用電的高峰期可以通過智能調(diào)節(jié)儲能系統(tǒng)的充放電功率，降低負荷峰值，用時間換容量，減少需量費。在用電的低谷期，可以利用儲能系統(tǒng)中的余量實現(xiàn)套利。這樣不僅可以提高光伏發(fā)電量的利用率和收益，還可以降低企業(yè)的運營成本和碳排放。同時還能實現(xiàn)輔助服務(wù)市場、需求響應(yīng)市場和碳交易市場等商業(yè)模式的疊加，實現(xiàn)真正的光、儲1+1>2。
為安全而生的系統(tǒng)級設(shè)計+高標(biāo)準(zhǔn)制造
屋頂光伏系統(tǒng)是一種非常高效清潔的能源利用方式，但是因為它涉及直流高壓設(shè)備，如果不注意安全防護，可能會造成設(shè)備損壞，甚至?xí)霈F(xiàn)觸電等嚴(yán)重后果。因此，華為在設(shè)計分布式光伏時，從全系統(tǒng)的設(shè)備安全、資產(chǎn)安全、人身安全三個維度考慮了安全問題——研發(fā)出的行業(yè)最強AFCI、組件級關(guān)斷、智能組串分?jǐn)?，使安全設(shè)計領(lǐng)先優(yōu)勢更為明顯。
設(shè)備安全設(shè)計，即采用業(yè)界獨有的智能組串技術(shù)，防止故障出現(xiàn)時直流側(cè)能量反灌，實現(xiàn)對逆變器的保護。這樣可以延長設(shè)備壽命，降低維護成本。資產(chǎn)安全設(shè)計，即在整個系統(tǒng)中加入了業(yè)界最強的L4級AFCI智能電弧防護功能，可以有效地檢測組件的內(nèi)短路及組件間引起的直流電弧，并且有效地識別風(fēng)險、定位故障。這樣可以最大限度地降低屋頂光伏系統(tǒng)因為引入直流高壓帶來的額外火災(zāi)風(fēng)險。人身安全設(shè)計即采用了業(yè)界先進的組件級技術(shù)，實現(xiàn)屋頂高壓快速零伏關(guān)斷，避免每個組件形成對屋頂觸電的風(fēng)險。如果沒有這樣的安全設(shè)計，在火災(zāi)發(fā)生時消防員很難去滅火，因為用高壓水槍滅火的時候可能會導(dǎo)致消防員觸電。但是0V關(guān)斷技術(shù)就可以有效地保障消防員的人身安全，使得控制火災(zāi)的蔓延成為一種可能。
華為設(shè)備以高可靠性而聞名，這主要得益于在選料、制造、測試方面的高標(biāo)準(zhǔn)、嚴(yán)苛要求。華為的產(chǎn)品經(jīng)過了多種極端環(huán)境和工況的模擬測試，確保能在各種復(fù)雜的情況下穩(wěn)定運行，故障率非常低，達到0.5%。在青海格爾木電站，將近5000臺逆變器運行了9年，故障率只有0.2%。
此外，華為逆變器通過了TUV的認證測試，證明了華為逆變器可用度高達99.999%。同時，華為產(chǎn)品也完美地符合了EMC的標(biāo)準(zhǔn)，可以有效保障電網(wǎng)的兼容性和電能質(zhì)量。
這些高效率、高質(zhì)量的研發(fā)投入，積極有為地產(chǎn)業(yè)探索，體現(xiàn)出了華為深耕光伏行業(yè)的定力與底氣，也成為推動全球工商業(yè)光伏分布式市場健康發(fā)展的蓬勃活力。下一步，華為希望通過開放、合作、共贏的生態(tài)，能夠與伙伴和客戶攜手共進，能夠為推動光儲行業(yè)的發(fā)展和綠色低碳轉(zhuǎn)型作出更多貢獻。
原標(biāo)題：華為優(yōu)光儲充云解決方案助力千行百業(yè)低碳轉(zhuǎn)型
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