在“碳中和”時(shí)代，光伏正在日漸成為能源舞臺(tái)的主角。
我們知道，想要實(shí)現(xiàn)“碳中和”目標(biāo)就需要降低能源帶來的碳排放。而在能夠?qū)崿F(xiàn)這個(gè)目標(biāo)的能源體系中，水電、風(fēng)電受到環(huán)境限制較強(qiáng)，而氫能、核聚變?yōu)榇淼南乱淮茉大w系還不夠成熟。這種情況下，無所不在、取之不盡的太陽能(000591)就成為寄托人類“碳中和”夢(mèng)想的主要能源體系。
根據(jù)國(guó)際能源署對(duì)外公布的預(yù)測(cè)，太陽能很可能在五年內(nèi)將超過煤炭。到2025年初，可再生能源總體上將成為全球最大電力來源；從2022年至2027年全球新增可再生能源裝機(jī)容量將實(shí)現(xiàn)翻倍。
站在舞臺(tái)中央的光伏，迎來了無盡的期待，也迎接著各種各樣的疑問。在今天，光伏技術(shù)與產(chǎn)業(yè)是否還有上升空間？人類能否迎來以光電為主的新能源時(shí)代？剛剛，華為為我們帶來了新的答案。
2022年12月23日，華為數(shù)字能源智能光伏業(yè)務(wù)總裁陳國(guó)光發(fā)布了智能光伏十大趨勢(shì)。這些趨勢(shì)綜合了第三方國(guó)際組織所發(fā)布報(bào)告、咨詢機(jī)構(gòu)與業(yè)內(nèi)公司的預(yù)測(cè)，通過建模分析形成最終判斷，為光伏產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)提供一些參考。
或許可以這么說，關(guān)于智能光伏發(fā)展，你想了解的未來就在這十大趨勢(shì)當(dāng)中。
光伏如何才能繼續(xù)前進(jìn)？
光伏產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，在近些年受到了全球的關(guān)注。關(guān)于光伏我們聽到了非常多令人激動(dòng)的故事。在這種情況下，光伏還能夠向前一步，甚至抵達(dá)成為主要能源的目標(biāo)嗎？
圍繞這個(gè)問題，我們必須先了解還有關(guān)于光伏的問題沒有解決。
比如說，分布式光伏裝機(jī)量在2021年已經(jīng)占據(jù)光伏總裝機(jī)容量的47%。如何應(yīng)對(duì)分布式光伏的運(yùn)維、管理，以及并網(wǎng)難題，正成為產(chǎn)業(yè)各界的考驗(yàn)。
光伏電站的規(guī)模越來越大，且大多數(shù)處于高海拔的隔壁、沙漠，甚至近海地區(qū)。這些光伏電站如何克服環(huán)境難關(guān)，實(shí)現(xiàn)有效的管理與調(diào)度？
隨著新能源占比不斷提升，光伏發(fā)電給電網(wǎng)穩(wěn)定性帶來的沖擊越來越大。這個(gè)問題應(yīng)該如何化解？
隨著光伏產(chǎn)業(yè)不斷發(fā)展，光伏與儲(chǔ)電系統(tǒng)的安全事故時(shí)有發(fā)生。如何進(jìn)一步提升光伏的安全性？
以及最重要的，如何才能進(jìn)一步降低光伏度電成本，讓大眾用到清潔、經(jīng)濟(jì)、穩(wěn)定的新能源發(fā)電？
凡事有問題才會(huì)有解法，有挑戰(zhàn)才會(huì)有機(jī)會(huì)。這些難關(guān)依舊存在，證明光伏產(chǎn)業(yè)依舊機(jī)會(huì)頗多。而華為發(fā)布的智能光伏十大趨勢(shì)，一一點(diǎn)透了未來如何攻克這些難關(guān)。
為了幫助大家理解，我們將十大趨勢(shì)總結(jié)成了四個(gè)關(guān)鍵字——發(fā)、儲(chǔ)、安、智。
發(fā)：光伏前進(jìn)的核心動(dòng)力
如何實(shí)現(xiàn)成本更低、效率更高的光伏發(fā)電，是光伏產(chǎn)業(yè)推進(jìn)的主要路徑。圍繞光伏發(fā)電，產(chǎn)業(yè)不僅需要發(fā)電效率，同時(shí)需要增大光伏密度，提升單位產(chǎn)能。另一方面，更加靈活可控的光伏發(fā)電將成為未來產(chǎn)業(yè)剛需�；诖�，我們可以看到十大趨勢(shì)中有三點(diǎn)涉及發(fā)電側(cè)。
趨勢(shì)一：光儲(chǔ)發(fā)電機(jī)
光伏發(fā)電對(duì)電網(wǎng)的沖擊是核心問題，光儲(chǔ)一體化發(fā)電可以通過構(gòu)網(wǎng)型儲(chǔ)能技術(shù)，降低新能源對(duì)電網(wǎng)的沖擊，提升新能源消納能力。面向未來，通過光儲(chǔ)融合+Grid Forming 技術(shù)，打造智能光儲(chǔ)發(fā)電機(jī)，可以改變新能源控制模式，從電流源型控制轉(zhuǎn)為電壓源型控制，極大提升光伏發(fā)電的可控性。
趨勢(shì)二：高密高可靠
面向未來，光伏電站持續(xù)向大功率、高可靠的發(fā)電能力前進(jìn)，是產(chǎn)業(yè)的大勢(shì)所趨。而這離不開材料科學(xué)、散熱技術(shù)、工程技術(shù)等多種維度技術(shù)的升級(jí)。在安全可控的前提下提升光伏密度，降低光伏對(duì)電站面積的依賴，是未來的主要發(fā)展路徑之一。
趨勢(shì)三：組件級(jí)電力電子（MLPE）
光伏正向著更安全，智能化發(fā)展。而組件級(jí)電力電子器件（Module-Level Power Electronics, MLPE）是光伏進(jìn)一步提升智能化與安全能力的基礎(chǔ)。未來，光伏系統(tǒng)中會(huì)出現(xiàn)大量對(duì)光伏組件進(jìn)行精細(xì)化控制的電力電子設(shè)備，包括微型逆變器、功率優(yōu)化器和關(guān)斷器，組件級(jí)發(fā)電、監(jiān)控和安全關(guān)斷等等。
光儲(chǔ)一體、高密高可靠，以及大量電力電子器件的加入，將為我們勾勒出強(qiáng)大的光伏發(fā)電網(wǎng)絡(luò)。
儲(chǔ)：光伏并網(wǎng)的“定海神針”
僅僅產(chǎn)生能量還不夠，更重要的是要能夠能量進(jìn)行有效地留存與保管，而這也恰好是光伏的弱項(xiàng)與挑戰(zhàn)。一方面，光伏發(fā)電留存率較低，留存成本大；另一方面，并網(wǎng)安全性、穩(wěn)定性的問題始終縈繞在光伏身旁。為此，四個(gè)關(guān)于儲(chǔ)能的發(fā)展趨勢(shì)可以有效應(yīng)對(duì)。
趨勢(shì)四：組串式儲(chǔ)能
儲(chǔ)能的管理問題，需要用智能化、模塊化的方式來解決，而組串式儲(chǔ)能架構(gòu)就可以將儲(chǔ)能系統(tǒng)的管理水平提升到新高度。智能組串式儲(chǔ)能解決方案是將數(shù)字信息技術(shù)與光伏、儲(chǔ)能技術(shù)進(jìn)行跨界融合，極大概率將成為未來光伏儲(chǔ)能的主要發(fā)展思路。
趨勢(shì)五：電芯級(jí)精細(xì)管理
為了提升儲(chǔ)能的管理水平，光伏儲(chǔ)能的管理精度需要不斷精細(xì)化。而這就需要將儲(chǔ)能系統(tǒng)的管理顆粒度將從電池簇級(jí)、電池包級(jí)延伸到電芯級(jí)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)。因?yàn)橹挥嗅槍?duì)電芯開展精細(xì)化管理，才能更有效地應(yīng)對(duì)光伏儲(chǔ)能的效能與安全問題。
趨勢(shì)六：“光儲(chǔ)網(wǎng)”融合
為了應(yīng)對(duì)光伏的并網(wǎng)難題，最直接的方式就是數(shù)字技術(shù)實(shí)現(xiàn)光伏、儲(chǔ)能與電網(wǎng)之間高效協(xié)同，讓電能發(fā)、輸、配、用靈活調(diào)度。
這些儲(chǔ)能發(fā)展趨勢(shì)，將有效解決光伏能源留存、并網(wǎng)的核心難題，成為光伏產(chǎn)業(yè)的“定海神針”。
安：新能源時(shí)代的守護(hù)之盾
隨著光伏越來越多走向屋頂、田間，人們對(duì)光伏安全的重視也越來越高。如何提升光伏發(fā)展的安全能力，十大趨勢(shì)中也給出了答案。
趨勢(shì)七：重構(gòu)極致安全
光伏發(fā)電、并網(wǎng)、儲(chǔ)能是一個(gè)整體，因此光伏安全問題也必須納入整體中進(jìn)行考量。只有依靠電力電子、熱管理、數(shù)字等多種技術(shù)充分融合，才能重構(gòu)光儲(chǔ)系統(tǒng)安全尤其是在工商業(yè)與戶用光伏，比如說屋頂光伏、園區(qū)光伏等領(lǐng)域，由于事關(guān)民眾的生命財(cái)產(chǎn)安全，因此更需要站在全場(chǎng)景、全鏈路的角度，對(duì)光伏安全進(jìn)行系統(tǒng)化、整體性的升級(jí)。
趨勢(shì)八：安全可信
在未來，每臺(tái)光伏發(fā)電機(jī)都將是信息化、數(shù)字化的設(shè)備。而這就要求產(chǎn)業(yè)在發(fā)展光伏本身安全的同時(shí)，考慮光伏的信息安全與系統(tǒng)安全。一旦出現(xiàn)外部網(wǎng)絡(luò)攻擊、系統(tǒng)劫持等問題，對(duì)于光伏乃至能源系統(tǒng)的損害是難以估量的。
多角度、全方位地思考安全問題，提升安全能力，正在成為光伏未來之路的守護(hù)者。
智：通往未來的金鑰匙
光伏如何通往未來？就像我們的社會(huì)、經(jīng)濟(jì)發(fā)展需要高度依靠數(shù)字技術(shù)、智能技術(shù)一樣，光伏的未來發(fā)展也必然與數(shù)字化、智能化息息相關(guān)。十大趨勢(shì)的最后兩條，展現(xiàn)了光伏全面數(shù)字化，以及高飽和度容納AI技術(shù)的發(fā)展前景。
趨勢(shì)九：全面數(shù)字化
根據(jù)相關(guān)預(yù)測(cè)，到2027年將有95%以上電站實(shí)現(xiàn)全面數(shù)字化，光伏電站作為新能源代表，當(dāng)然也是如此。傳統(tǒng)意義上的光伏，有大量啞巴設(shè)備與孤島建設(shè)模式。這給光伏的運(yùn)維管理、能效提升帶來了巨大挑戰(zhàn)。將5G，物聯(lián)網(wǎng)，云計(jì)算，傳感技術(shù)和大數(shù)據(jù)等先進(jìn)的數(shù)字化技術(shù)全面融入光伏，可以最終實(shí)現(xiàn)用“比特”管理“瓦特”的。讓光伏走向“發(fā)-輸-儲(chǔ)-配-用”全鏈路的可視、可管、可控。
趨勢(shì)十：AI增效
AI技術(shù)帶來的降本提效價(jià)值正在各行業(yè)中鋪開，光伏產(chǎn)業(yè)也是如此。未來，AI技術(shù)將在光伏電站的全生命周期中廣泛應(yīng)用，從而在制造、建設(shè)、運(yùn)維、優(yōu)化、運(yùn)營(yíng)等領(lǐng)域發(fā)揮不可替代的作用。比如說，光伏板制造企業(yè)可以使用基于AI技術(shù)的質(zhì)檢能力，將組件產(chǎn)線效率可提升至少10%。
數(shù)字化、智能化技術(shù)，是光伏通往未來的金鑰匙，也是光伏其他能力升級(jí)、產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型的最佳助手。
結(jié)束語：光伏華舞依舊
通過十大趨勢(shì)的發(fā)布與解析，我們可以看到，今天光伏產(chǎn)業(yè)并非已經(jīng)達(dá)到了平穩(wěn)、緩慢的發(fā)展周期。而是依舊有核心挑戰(zhàn)亟待解決，同時(shí)解決這些難點(diǎn)將帶來巨大的價(jià)值回饋。整理十大趨勢(shì)，我們可以得出三點(diǎn)核心經(jīng)驗(yàn)：
1.依靠光伏，打通新能源成為主要能源的道路是可靠的，并且其成績(jī)還會(huì)不斷提升。
2.在發(fā)電、儲(chǔ)能、安全等眾多領(lǐng)域，光伏產(chǎn)業(yè)依舊爆發(fā)著巨量的產(chǎn)業(yè)機(jī)會(huì)，值得業(yè)界進(jìn)行關(guān)注和投入。
3.數(shù)字化與電力電子技術(shù)，將成為未來光伏發(fā)展的主航道。智能光伏時(shí)代已經(jīng)不遠(yuǎn)。
無論如何，今天的光伏依舊站在舞臺(tái)中央，迎接著聚光燈的犀利。他依舊年輕，依舊充滿活力——光與電的華舞，還在繼續(xù)。
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