光伏正在迎來(lái)最好的時(shí)代。隨著(zhù)以光伏為代表的新能源占比不斷提升，如何持續降低光儲系統度電成本，提升運營(yíng)運維效率，提升電網(wǎng)對新能源消納能力的同時(shí)保持電網(wǎng)穩定性，以及保障端到端的系統安全是業(yè)界共同面對的關(guān)鍵難題。

陳國光表示，"雙碳"戰略在全球的逐步落地，大大加速了光伏成為主力能源的進(jìn)程。光伏產(chǎn)業(yè)大爆發(fā)背景下，挑戰永遠與機遇并存。華為展望光伏行業(yè)發(fā)展十大趨勢，希望能給業(yè)界同仁及所有關(guān)心綠色可持續發(fā)展的組織與個(gè)人帶來(lái)一些啟發(fā)。

趨勢一 光儲發(fā)電機

隨著(zhù)新能源占比不斷提升，給電網(wǎng)帶來(lái)了沖擊，使其面臨系統穩定性、功率平衡以及電能質(zhì)量等多種復雜的技術(shù)問(wèn)題。

因此，改變新能源控制模式，提高有功和無(wú)功控制與響應能力，主動(dòng)緩解頻率和電壓波動(dòng)，讓光伏發(fā)電從Grid Following走向Grid Forming，將成為解決光伏并網(wǎng)消納的重要舉措。通過(guò)光儲融合+Grid Forming技術(shù)，打造智能光儲發(fā)電機，將新能源的控制邏輯，從電流源型控制轉為電壓源型控制，并具備強慣量支撐、瞬時(shí)穩壓與故障穿越能力，讓光伏發(fā)電從適應電網(wǎng)走向支撐電網(wǎng)，加速光伏成為主力能源。

趨勢二 高密高可靠

光伏電站向大功率、高可靠發(fā)展已成為趨勢。以光伏逆變器為例，直流電壓已經(jīng)由1100V提升到1500V。通過(guò)碳化硅、氮化鎵等新材料的應用，以及將數字技術(shù)與電力電子技術(shù)、熱管理技術(shù)等充分結合，預計未來(lái)5年，逆變器的功率密度將再提升~50%，同時(shí)保證設備的高可靠性。

青海省海南州特高壓項目2.2GW光伏電站，9216臺設備穩定運行在3100米高海拔嚴酷環(huán)境中，華為逆變器總計可用時(shí)長(cháng)高達2千萬(wàn)小時(shí)，系統可用度高達99.999%，保障系統高發(fā)電量，降低度電成本。

趨勢三 組件級電力電子（MLPE）

分布式光伏在產(chǎn)業(yè)政策和技術(shù)發(fā)展的驅動(dòng)下近年來(lái)迎來(lái)蓬勃發(fā)展。如何充分利用屋頂資源、提升發(fā)電量、同時(shí)保障光儲系統安全成為關(guān)鍵要點(diǎn)，因此，引入更精細化的管理成為必須。

組件級電力電子器件（Module-Level Power Electronics, MLPE）在光伏系統中指能對單個(gè)或幾個(gè)光伏組件進(jìn)行精細化控制的電力電子設備，包括微型逆變器、功率優(yōu)化器和關(guān)斷器，組件級發(fā)電、監控和安全關(guān)斷是其獨特價(jià)值。隨著(zhù)光伏系統向著(zhù)更安全、智能化發(fā)展，預計2027年MLPE在分布式市場(chǎng)滲透率將提升至20%-30%。

趨勢四 組串式儲能

相較于傳統集中式儲能解決方案，智能組串式儲能解決方案是將數字信息技術(shù)與光伏、儲能技術(shù)進(jìn)行跨界融合，基于分布式儲能系統架構，采用電池模組級能量?jì)?yōu)化、電池單簇能量控制、數字智能化管理、全模塊化設計等創(chuàng )新技術(shù)，實(shí)現儲能系統全生命周期內更高放電、更優(yōu)投資、極簡(jiǎn)運維、安全可靠的價(jià)值。其具有組串式、智能化、模塊化三大特點(diǎn)。

在東南亞地區最大的儲能電站項目 -- 新加坡200MW/200MWh項目中，針對客戶(hù)電網(wǎng)調頻和旋轉備用的應用場(chǎng)景，智能組串式儲能通過(guò)充放電精細化管理，實(shí)現更長(cháng)時(shí)間的恒功率輸出，保障調頻收益。同時(shí)，通過(guò)電池包級自動(dòng)SOC標定功能，節省人力開(kāi)支，大幅提升運維效率。

趨勢五 電芯級精細管理

正如光伏系統向組件級電力電子（MLPE）發(fā)展一樣，鋰電池儲能系統也一定會(huì )朝著(zhù)更小的管理顆粒度進(jìn)發(fā)。只有針對電芯開(kāi)展精細化管理，才能更有效地應對效能與安全問(wèn)題。當前，傳統端側BMS只能將有限的數據進(jìn)行匯總和簡(jiǎn)單分析，幾乎不可能做到故障的早期發(fā)現與預警。因此，需要讓BMS（Battery Management System）"更敏感"、"更智能"，甚至要"預知未來(lái)"，這有賴(lài)于大量數據的采集與運算處理，并結合AI技術(shù)找到最優(yōu)點(diǎn)、對趨勢做出預判。

趨勢六 "光儲網(wǎng)"融合

在發(fā)電側，建設光儲清潔能源基地，利用特高壓送至負荷中心已在成為趨勢。在用電側，構建虛擬電廠(chǎng)（VPP）把海量分布式光伏系統、儲能及可控負荷相結合，將分散的發(fā)電單元、儲電單元靈活調度，實(shí)現電網(wǎng)削峰填谷也已在多個(gè)國家開(kāi)始落地。

因此，構建"光儲網(wǎng)"融合的穩定能源系統，支撐光伏送出與消納，將成為解決能源安全與能源獨立關(guān)鍵舉措。通過(guò)融合數字技術(shù)、電力電子技術(shù)與儲能技術(shù)，實(shí)現多能互補、協(xié)調互濟。應用5G、AI、云技術(shù)，能將海量分布式光儲系統進(jìn)行智能化管理、運營(yíng)與電力交易，構建VPP虛擬電廠(chǎng)，為用戶(hù)側可調節資源參與市場(chǎng)交易、負荷側響應，為電網(wǎng)削峰填谷提供堅強技術(shù)保障。

趨勢七 重構極致安全

光儲安全是產(chǎn)業(yè)發(fā)展的基石，這要求我們站在全場(chǎng)景、全鏈路的角度系統考量，并充分融合電力電子技術(shù)、電化學(xué)技術(shù)、熱管理技術(shù)與數字技術(shù)，重構系統極致安全。

在光伏電站場(chǎng)景，據統計直流側引發(fā)的故障可占到所有故障的70%以上，逆變器需要具備智能組串分段與端子自動(dòng)檢測功能；在分布式光伏場(chǎng)景，電弧故障自動(dòng)斷路功能AFCI將成為標配、組件級快速關(guān)斷功能將給維護和消防人員帶來(lái)安全保障；在儲能場(chǎng)景，需要結合電力電子、云與AI等多種技術(shù)對儲能產(chǎn)品從電芯到系統進(jìn)行精細化管理，從傳統以被動(dòng)響應及物理隔離為主的防護方式轉變?yōu)橹鲃?dòng)的自動(dòng)防護、甚至提前預測告警，實(shí)現從硬件到軟件、從結構到算法的多維安全設計。

趨勢八 安全可信

光伏系統在帶來(lái)收益的同時(shí)，也蘊含著(zhù)各種安全隱患，包括設備安全與信息安全。設備安全隱患主要指設備故障導致的停機，信息安全隱患指的是來(lái)自外部的網(wǎng)絡(luò )攻擊。為了應對這些挑戰與威脅，企業(yè)與組織需要建立一整套"安全可信"的管理機制，具體包括系統與設備的可靠性、可用性、安全性和韌性，此外，光伏電站系統對外還需要注重對人身、環(huán)境的無(wú)害性以及對數據隱私性的保護。

趨勢九 全面數字化

傳統的光伏電站設備數量眾多，缺乏信息收集與上報通道，基本都屬于"啞巴"式設備，且電站是"孤島"式的電站，不具備協(xié)同的能力，電站的管理也處于原始的"粗放式"管理。

引入諸如5G、物聯(lián)網(wǎng)、云計算、傳感技術(shù)和大數據等先進(jìn)的數字化技術(shù)，傳統的光伏電站就可以變成會(huì )"說(shuō)話(huà)"和擅長(cháng)"表達"的電站，可以達到用"比特"管理"瓦特"的目的，實(shí)現"發(fā)-輸-儲-配-用"全鏈路的可視、可管、可控。目前全球已經(jīng)有很多光伏電站正在進(jìn)行數字化轉型，預計到2027年，95%以上電站實(shí)現全面數字化。

趨勢十 AI增效

當能源行業(yè)逐步邁向數據驅動(dòng)的時(shí)代，如何更好地將數據收集、利用并且最大化地挖掘數據背后的價(jià)值已成為整個(gè)產(chǎn)業(yè)最關(guān)心的問(wèn)題之一。

AI技術(shù)可以普遍應用到強波動(dòng)、高不確定性的新能源領(lǐng)域，在制造、建設、運維、優(yōu)化、運營(yíng)等光儲的全生命周期內發(fā)揮不可替代的作用。AI與云計算、大數據等支撐技術(shù)的融合不斷深入，圍繞數據處理、模型訓練、部署運營(yíng)和安全監測等各環(huán)節的工具鏈也將不斷豐富。在新能源領(lǐng)域，AI也將與電力電子、數字化技術(shù)一樣，帶動(dòng)整個(gè)產(chǎn)業(yè)的深刻變革。

最后，陳國光表示，5G、云、AI的融合應用正在塑造一個(gè)萬(wàn)物感知、萬(wàn)物互聯(lián)、萬(wàn)物智能的世界，它比我們想象中更快地到來(lái)。華為展望光伏行業(yè)發(fā)展十大趨勢，勾勒和闡述了一個(gè)可觸碰的綠色智能世界，希望全社會(huì )各界人士攜起手來(lái)，共同推動(dòng)早日達成雙碳目標，共建綠色美好未來(lái)！

白皮書(shū)鏈接：https://solar.huawei.com/en-GB/download?p=%2f-%2fmedia%2fSolar%2fpdf%2fTop10-Trends_CN_2023.pdf

消息來(lái)源 : 華為