清潔能源產(chǎn)業(yè)邁向“自動駕駛”新時代

隨著“雙碳”目標(biāo)的深入推進(jìn)，我國清潔能源產(chǎn)業(yè)已步入大規(guī)模、高比例、市場化發(fā)展的新階段?！笆奈濉逼陂g，以沙漠、戈壁、荒漠地區(qū)為重點(diǎn)的大型風(fēng)光基地建設(shè)成為能源轉(zhuǎn)型的重中之重。同時，在新能源全面參與電力市場交易的背景下，行業(yè)面臨著從“保量保價”向“量價雙優(yōu)”的轉(zhuǎn)變。如何實(shí)現(xiàn)新能源大基地由“建得多”向“建得好、發(fā)得穩(wěn)、賣得優(yōu)”的根本性轉(zhuǎn)變，成為行業(yè)亟待解決的課題。

11月28日，在清潔能源大基地創(chuàng)新高峰論壇上，華為數(shù)字能源正式發(fā)布FusionSolar 9.0商用電站智能光伏解決方案。針對當(dāng)前行業(yè)痛點(diǎn)，該方案提出了涵蓋投資收益、電網(wǎng)穩(wěn)定、智能營維、安全可靠四大維度的“更優(yōu)解”，旨在通過技術(shù)創(chuàng)新與模式重構(gòu)，推動清潔能源大基地建設(shè)從粗放式擴(kuò)張向高質(zhì)量發(fā)展轉(zhuǎn)型。

從“規(guī)模擴(kuò)張”到“價值深耕”

中國宏觀經(jīng)濟(jì)研究院能源研究所研究員時璟麗指出，新能源大基地是近中期新能源發(fā)展的基本盤，集成發(fā)展、融合發(fā)展是適應(yīng)高比例新能源電力系統(tǒng)的應(yīng)用方向，更是適應(yīng)新能源參與電力市場的重要選項(xiàng)，其中技術(shù)賦能是關(guān)鍵。

“十四五”以來，我國以沙漠、戈壁、荒漠地區(qū)為重點(diǎn)的大型風(fēng)光基地建設(shè)如火如荼。然而，隨著裝機(jī)規(guī)模的指數(shù)級增長，行業(yè)發(fā)展的底層邏輯正在發(fā)生深刻變化。過去，行業(yè)往往通過單一設(shè)備的成本壓降來追求初始投資的降低，但在全生命周期視角下，這種模式往往伴隨著高故障率和低發(fā)電量，難以適應(yīng)市場化交易對度電成本（LCOE）的嚴(yán)苛要求。新能源產(chǎn)業(yè)正經(jīng)歷從“規(guī)模紅利”向“技術(shù)紅利”的切換。

“產(chǎn)業(yè)已從‘規(guī)模擴(kuò)張’進(jìn)入到‘價值精耕’新階段，轉(zhuǎn)變思路是突圍關(guān)鍵?！比A為數(shù)字能源智能光伏產(chǎn)品線總裁周濤表示，面對電力市場化交易帶來的收益不確定性，光伏電站必須通過技術(shù)創(chuàng)新，實(shí)現(xiàn)從單純追求裝機(jī)規(guī)模向追求全生命周期價值最大化轉(zhuǎn)變。

為此，F(xiàn)usionSolar 9.0方案在投資收益層面進(jìn)行了系統(tǒng)性重構(gòu)。華為數(shù)字能源電站及工商業(yè)智能光伏業(yè)務(wù)總裁張興中介紹，該方案實(shí)現(xiàn)了三大行業(yè)首創(chuàng)，其中之一便是首創(chuàng)千伏交流系統(tǒng),通過將交流側(cè)電壓提升至1000Vac（低壓標(biāo)準(zhǔn)范圍內(nèi)），并結(jié)合5.5MW大子陣設(shè)計，可大幅減少交流側(cè)線纜、箱變等設(shè)備的用量，有效降低系統(tǒng)初始投資（BOS）。

據(jù)測算，以1GW電站為例，采用5.5MW子陣設(shè)計方案后，較傳統(tǒng)方案預(yù)計單站總節(jié)約金額可達(dá)3600萬元。此外，通過長組串設(shè)計和加寬MPPT電壓范圍，電站可實(shí)現(xiàn)“早啟晚關(guān)”，預(yù)計發(fā)電收益可提升1%。這種“開源”與“節(jié)流”并舉的技術(shù)路線，為大基地項(xiàng)目在競價上網(wǎng)時代提供了堅實(shí)的經(jīng)濟(jì)性支撐。

從“適應(yīng)電網(wǎng)”走向“支撐電網(wǎng)”

在新的發(fā)展周期里，清潔能源面臨著雙重壓力：一方面，電力市場化交易讓收益充滿了不確定性，不僅要“發(fā)得出”，更要“賣得好”；另一方面，高比例新能源接入讓電網(wǎng)穩(wěn)定性面臨前所未有的考驗(yàn)，新能源必須從被動的“適應(yīng)電網(wǎng)”轉(zhuǎn)向主動的“支撐電網(wǎng)”。

隨著新能源滲透率的不斷提升，電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行面臨嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。傳統(tǒng)的“跟網(wǎng)型”新能源設(shè)備在弱電網(wǎng)環(huán)境下極易脫網(wǎng)，且缺乏慣量支撐，成為制約大基地電力送出的瓶頸。

“應(yīng)對這一挑戰(zhàn)，最基礎(chǔ)的是解決消納問題，更重要的是持續(xù)提升電網(wǎng)強(qiáng)度。”張興中指出。

要解決新型電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性問題，光伏發(fā)電必須承擔(dān)起新的角色。光伏發(fā)電必須改變控制模式，從被動的電流源控制轉(zhuǎn)向主動的電壓源控制，使光伏系統(tǒng)具備強(qiáng)慣量支撐、瞬時穩(wěn)壓與故障穿越能力。

FusionSolar 9.0方案在全球率先推出的構(gòu)網(wǎng)型智能組串式逆變器，正是解決這一難題的關(guān)鍵。該技術(shù)通過先進(jìn)的Grid Forming構(gòu)網(wǎng)算法，實(shí)現(xiàn)了對電網(wǎng)的主動支撐。實(shí)測數(shù)據(jù)顯示，構(gòu)網(wǎng)型逆變器具備10毫秒以內(nèi)的快速無功響應(yīng)能力，在弱電網(wǎng)場景下，可顯著提升新能源送出能力。

在青海德令哈光伏電站的實(shí)證中，該技術(shù)驗(yàn)證了其優(yōu)異的弱電網(wǎng)適應(yīng)性，不僅能獨(dú)立穩(wěn)定運(yùn)行，還能在電網(wǎng)電壓、頻率波動時提供主動支撐。這意味著，光伏電站將不再是電網(wǎng)的“包袱”，而是維護(hù)電網(wǎng)穩(wěn)定的“壓艙石”，為解決“雙高”電力系統(tǒng)穩(wěn)定性難題提供了切實(shí)可行的技術(shù)路徑。

從“啞設(shè)備”進(jìn)化為“智能體”

如果說硬件技術(shù)的突破奠定了大基地的“骨架”和“心臟”，那么數(shù)字化與AI技術(shù)的深度融合，則賦予了電站“智慧的大腦”，這也是實(shí)現(xiàn)“自動駕駛”模式的關(guān)鍵所在。

大基地項(xiàng)目往往地處偏遠(yuǎn)，設(shè)備數(shù)量龐大，運(yùn)維環(huán)境復(fù)雜。一個GW級電站往往擁有數(shù)十萬塊組件、數(shù)千臺逆變器，分布在廣袤的無人區(qū)?？總鹘y(tǒng)的“人海戰(zhàn)術(shù)”進(jìn)行運(yùn)維，不僅效率低下，更難以發(fā)現(xiàn)隱蔽的安全隱患。同時，隨著直流側(cè)電壓等級的提升，安全風(fēng)險也隨之增加。

華為FusionSolar 9.0首創(chuàng)的FusionSolar Agent光儲智能體，通過“端—邊—云”協(xié)同架構(gòu)，讓光儲設(shè)備從冰冷的“啞設(shè)備”進(jìn)化為會思考、能進(jìn)化的“智能體”。

在雅礱江扎拉山1.17GW光伏電站建設(shè)中，AI智能化技術(shù)像一雙“火眼金睛”，有效識別了40%以上的錯建漏建問題，在施工期就挽回了350多萬元的潛在損失。在雅礱江柯拉電站，智能運(yùn)維駕駛艙幫助運(yùn)維效率提升了50%，年發(fā)電量提升3%。更令人矚目的是，基于AI的氣象大模型預(yù)測，在江蘇一項(xiàng)目的實(shí)證中，超短期功率預(yù)測準(zhǔn)確度達(dá)到了97%以上。這意味著，光伏電站不僅能發(fā)好電，還能更精準(zhǔn)地參與電力市場交易，實(shí)現(xiàn)收益最大化。

從工程建設(shè)的“智能監(jiān)理”，到運(yùn)維階段的“自動巡檢”，再到交易環(huán)節(jié)的“智慧決策”，F(xiàn)usionSolar 9.0正在引領(lǐng)光伏電站邁向全生命周期的“自動駕駛”。

“高質(zhì)量是新能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展的生命線，也是清潔能源大基地行穩(wěn)致遠(yuǎn)的基石。”周濤強(qiáng)調(diào)，面向未來，華為將持續(xù)深耕電力電子與數(shù)字技術(shù)，與行業(yè)伙伴一起共同推動高質(zhì)量大基地建設(shè)，以技術(shù)創(chuàng)新供給，助力清潔能源產(chǎn)業(yè)構(gòu)建安全、高效、智能的新型能源體系。

文 | 本報記者 董梓童