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數(shù)字化是實(shí)現(xiàn)平價(jià)上網(wǎng)的必由之路
日期:2018-02-26   [復(fù)制鏈接]
責(zé)任編輯:xiaoguang 打印收藏評(píng)論(0)[訂閱到郵箱]
 編者按:日前,在全國光伏“領(lǐng)跑者”現(xiàn)場交流會(huì)上,對(duì)于中國光伏平價(jià)上網(wǎng)的關(guān)鍵因素,華為智能光伏業(yè)務(wù)總裁許映童給出了自己的答案。從2015年首個(gè)示范基地落戶大同至今,光伏“領(lǐng)跑者”計(jì)劃逐步踐行著“加速技術(shù)成果向市場應(yīng)用轉(zhuǎn)化和推廣,加快促進(jìn)光伏發(fā)電技術(shù)進(jìn)步、產(chǎn)業(yè)升級(jí),推進(jìn)光伏發(fā)電成本下降、電價(jià)降低、補(bǔ)貼減少,最終實(shí)現(xiàn)平價(jià)上網(wǎng)”的初衷。

“在世界范圍內(nèi),2017年像印度、拉美、中非等很多區(qū)域都已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了光伏平價(jià)上網(wǎng),其中一個(gè)很重要的因素是這些地區(qū)的自然條件非常好。與之相比,中國光伏要實(shí)現(xiàn)平價(jià)上網(wǎng)還有非常大的挑戰(zhàn)。我們的目標(biāo)也很明確,即通過技術(shù)進(jìn)步加快平價(jià)上網(wǎng)的步伐。”

日前,在全國光伏“領(lǐng)跑者”現(xiàn)場交流會(huì)上,對(duì)于中國光伏平價(jià)上網(wǎng)的關(guān)鍵因素,華為智能光伏業(yè)務(wù)總裁許映童給出了自己的答案。

從2015年首個(gè)示范基地落戶大同至今,光伏“領(lǐng)跑者”計(jì)劃逐步踐行著“加速技術(shù)成果向市場應(yīng)用轉(zhuǎn)化和推廣,加快促進(jìn)光伏發(fā)電技術(shù)進(jìn)步、產(chǎn)業(yè)升級(jí),推進(jìn)光伏發(fā)電成本下降、電價(jià)降低、補(bǔ)貼減少,最終實(shí)現(xiàn)平價(jià)上網(wǎng)”的初衷。

制造企業(yè)技術(shù)水平提升、項(xiàng)目競爭催生電價(jià)下降,光伏“領(lǐng)跑者”初顯成效。面向未來,數(shù)字化、智能化的產(chǎn)品和技術(shù)或?qū)㈩I(lǐng)跑光伏行業(yè)新一輪發(fā)展。

數(shù)字化讓系統(tǒng)更簡單 運(yùn)維效率更高

“很多‘領(lǐng)跑者’項(xiàng)目在自然條件上就面臨很大的挑戰(zhàn),比如地勢起伏大,地塊分散,許多采煤沉陷區(qū)的地面沉降仍在繼續(xù)。”中國電建集團(tuán)貴州工程公司副總經(jīng)理簡朝輝指出,這些問題對(duì)設(shè)計(jì)方案和供應(yīng)商的選型提出了更高要求。“例如在逆變器的選型上,就要求兼具生命周期長、轉(zhuǎn)換效率高、維護(hù)方便快捷的特性。同樣,在監(jiān)控系統(tǒng)方面,也必須滿足主動(dòng)告警、智能分析,遠(yuǎn)程監(jiān)控、集中管理,開放接口、不斷擴(kuò)容的要求。”


據(jù)華能山東發(fā)電有限公司眾泰電廠電氣總工程師裴永峰介紹,新泰100MW農(nóng)光互補(bǔ)項(xiàng)目在應(yīng)用華為FusionSolar智能光伏解決方案后,與傳統(tǒng)的人工故障排查相比,僅通過智能IV曲線功能,每年便可以提升發(fā)電量約243.3萬千瓦時(shí)。


記者在現(xiàn)場看到,巡檢過程的簡便優(yōu)化僅僅是智能電站的一個(gè)縮影。組件的位置布局、支架的跟蹤控制、場站內(nèi)的通訊等一系列環(huán)節(jié)都呈現(xiàn)出數(shù)字化、智能化的運(yùn)轉(zhuǎn)?,F(xiàn)場技術(shù)人員告訴記者:“僅智能IV巡檢一項(xiàng),以一個(gè)100MW電站25年的周期計(jì)算,就可提升收益近1000萬元。經(jīng)過我們對(duì)發(fā)電量、運(yùn)維、故障率等多個(gè)維度的綜合測算,智能光伏比傳統(tǒng)方案上網(wǎng)電價(jià)要低0.08元/千瓦時(shí)。”

智能逆變器+智能跟蹤支架+雙面組件

數(shù)字化融合提升發(fā)電量

“在技術(shù)進(jìn)步、裝機(jī)規(guī)模快速擴(kuò)張的同時(shí),光伏發(fā)電已經(jīng)由由零部件領(lǐng)跑向系統(tǒng)升級(jí)全面領(lǐng)跑轉(zhuǎn)變。”正如協(xié)鑫集團(tuán)設(shè)計(jì)研究總院總工程師萬宏所言,面向未來的數(shù)字化、智能化光伏電站必須是整個(gè)系統(tǒng)的全面升級(jí)。

對(duì)此,許映童也深有感觸。

“比如一個(gè)最簡單的電路系統(tǒng),燈光數(shù)字化了,但是開關(guān)沒有數(shù)字化,這本質(zhì)上和傳統(tǒng)的方式?jīng)]有太大分別。所以,數(shù)字化需要全面的融合起來。”具體到光伏電站,許映童介紹,此前的光伏系統(tǒng)組件、逆變器、支架等都是各自獨(dú)立難以相互感知和融合的。

“這樣,支架很難基于地理位置、依照天文算法調(diào)整角度。特別是雙面組件出現(xiàn)后,草地、沙地、水面的反射條件都是不一樣的,不同高度組件接收發(fā)射光也是不一致的,只有一套固定的算法完全不行,傳統(tǒng)的逆變器也無法和跟蹤支架協(xié)同。所以,要依靠數(shù)字化的融合將逆變器、雙面組件和跟蹤支架結(jié)合在一起,從而提升發(fā)電量。”

據(jù)許映童透露,在下一步的“領(lǐng)跑者”項(xiàng)目中,這樣的“三合一”將成為數(shù)字化組合拳的重要表現(xiàn)。

“第一步把跟蹤支架的供電和通訊由組串式逆變器來替代,系統(tǒng)的可靠性可以提升,整體投資可以更加優(yōu)化,更重要的是可以使發(fā)電量最大化。”

在華能新泰光伏基地100MW農(nóng)光互補(bǔ)項(xiàng)目,跟蹤支架和逆變器智能融合的效應(yīng)已經(jīng)顯現(xiàn)。據(jù)裴永峰介紹,通過這樣的組合,有效降低了通訊和供電線路施工,減少了通訊故障率。


單個(gè)子陣容量為1750千瓦,華為智能組串式逆變器可節(jié)約旋轉(zhuǎn)支架電源線,通訊線采購及施工費(fèi)用0.02元/瓦。

而在雙面組件與組串式逆變器的融合上,據(jù)隆基樂葉光伏科技有限公司產(chǎn)品總監(jiān)王夢松介紹,目前結(jié)合不同的緯度、地表環(huán)境、光照條件等因素,在新疆、黑龍江、廣東、陜西等地都已經(jīng)設(shè)立了雙面組件與組串式逆變器的聯(lián)合實(shí)證項(xiàng)目。


對(duì)于雙面組件而言,大多數(shù)情況下背面的地表環(huán)境是無法選擇的。“夏天長草,冬天枯萎,反射率是不一樣的。所以跟蹤支架調(diào)整到什么角度其實(shí)是沒辦法通過事先的算法來控制的。但數(shù)字化的組串式逆變器可以實(shí)時(shí)找到反射率最大的點(diǎn),組件也可以把實(shí)時(shí)功率回傳給逆變器,最后通過自適應(yīng)算法調(diào)整跟蹤支架找到最佳角度。”

數(shù)字化融合,系統(tǒng)可交互。在與上面跟蹤支架、雙面組件的無縫融合中,華為走在了行業(yè)前面?;谪S富的應(yīng)用數(shù)據(jù)積累和大數(shù)據(jù)平臺(tái)分析,華為還自主研發(fā)了業(yè)內(nèi)領(lǐng)先的針對(duì)雙面組件系統(tǒng)的智能設(shè)計(jì)工具,融合全場景、自適應(yīng)、自學(xué)習(xí)的“雙面組件+跟蹤支架”智能控制算法和業(yè)內(nèi)最高效的組件MPP智能追蹤算法,較常規(guī)的方案設(shè)計(jì)可進(jìn)一步降低度電成本8分/瓦,提高發(fā)電量3.9%以上。

可靠的數(shù)字化

提升系統(tǒng)發(fā)電量

隨著產(chǎn)品、設(shè)備的數(shù)字化程度不斷提高,整個(gè)系統(tǒng)的復(fù)雜性也會(huì)相應(yīng)增加。這時(shí),對(duì)可靠性的要求也會(huì)越來越高。

“就像一個(gè)簡單的水壺,我們最根本的用途就是燒水。為了更加智能,我們給水壺加裝了一個(gè)傳感器成為數(shù)字化水壺,但結(jié)果這個(gè)傳感器總是出問題,導(dǎo)致水都燒不了了。沒有人會(huì)喜歡這樣的數(shù)字化。”許映童這樣比喻可靠性對(duì)于數(shù)字化的關(guān)鍵意義。“為什么跟蹤支架沒有大規(guī)模的推廣?很重要的原因是電機(jī)的故障率比較高,我們最終的目的一定是機(jī)器服務(wù)于人而不是人服務(wù)于機(jī)器。”


對(duì)于可靠設(shè)備帶來的電量提升,萬宏深有體會(huì)。“內(nèi)蒙烏海‘領(lǐng)跑者’項(xiàng)目位于采煤沉陷區(qū),地形非常不穩(wěn)定,揚(yáng)塵也很大,項(xiàng)目選取了防護(hù)等級(jí)比較高的華為組串式逆變器,針對(duì)地形采用了無線傳輸系統(tǒng),項(xiàng)目運(yùn)行至今設(shè)備故障率低于0.5%,發(fā)電量則提升了2%以上,同時(shí)也降低了設(shè)備運(yùn)維工作量。”

“光伏電站‘領(lǐng)跑’講究效率,未來要想‘長跑’就要更加注重可靠性,而電站的可靠性通常根據(jù)設(shè)備故障率來判斷。”根據(jù)北京鑒衡認(rèn)證中心副主任紀(jì)振雙提供的數(shù)據(jù)顯示,2017年上半年,鑒衡認(rèn)證共采集了150個(gè)電站數(shù)據(jù)進(jìn)行可靠性分析。“以逆變器為例,故障發(fā)電量損失率平均水平在1.5%左右,較好水平在0.5%,行業(yè)標(biāo)桿水平是0.3%以下,華為逆變器是標(biāo)桿水平的典型代表。所以光伏發(fā)電工程可靠性或者故障損失的降幅空間還很大。”

此外,針對(duì)光伏電站監(jiān)控系統(tǒng)的可靠性,紀(jì)振雙也指出:“我們常用數(shù)據(jù)采集的完整率來判斷整個(gè)監(jiān)控系統(tǒng)的作用。其中包括監(jiān)控項(xiàng)目內(nèi)容和數(shù)據(jù)采集的完整率,業(yè)內(nèi)平均的水平是85%,優(yōu)質(zhì)的企業(yè)例如華為可以達(dá)到95%以上。”

去年12月,國家能源局正式公布第三批光伏“領(lǐng)跑者”計(jì)劃名單,其中山西大同二期、山西壽陽、陜西渭南、河北海興、吉林白城、江蘇泗洪、青海格爾木、內(nèi)蒙古達(dá)拉特、青海德令哈和江蘇寶應(yīng)10個(gè)應(yīng)用領(lǐng)跑基地和江西上饒、山西長治和陜西銅川3個(gè)技術(shù)領(lǐng)跑基地。

按照要求,第三批“領(lǐng)跑者”基地應(yīng)于2018年3月31日前完成競爭優(yōu)選,6月30日前全部開工建設(shè),12月31日前全部容量建成并網(wǎng);技術(shù)領(lǐng)跑基地應(yīng)于2018年4月30日前完成競爭優(yōu)選,2019年3月31日前全部開工建設(shè),6月30日前全部容量建成并網(wǎng)。

目前,第三批“領(lǐng)跑者”開跑在即。面向6.5GW的領(lǐng)跑規(guī)模乃至未來更多的光伏項(xiàng)目,場景更加復(fù)雜。數(shù)字化、智能化正在助力整個(gè)光伏生態(tài)系統(tǒng)的優(yōu)化前行。

原標(biāo)題:數(shù)字化是實(shí)現(xiàn)平價(jià)上網(wǎng)的必由之路
 
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來源:中國能源報(bào)
 
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