加速光伏成为主力能源 | 华为发布智能光伏十大趋势

华为针对行业举办智能光伏十大趋势发布会。会上，华为智能光伏业务总裁陈国光从多场景协同、数字化转型、重构安全等方面，全面阐述了智能光伏十大趋势，为光伏产业的升级提供了思路，并发布了重要白皮书。

光伏目前正经历最好的时代。随着新能源占比逐渐提高，如何继续降低光储系统的成本、提高运营效率、增强电网对新能源的容量，同时保持稳定性，以及保障系统整体安全等问题，都是业界共同面临的挑战。

陈国光表示，“双碳”战略正在全球范围内逐步落实，这大大加速了光伏成为主力能源的进程。在光伏产业突飞猛进的背景下，机遇和挑战并存。华为展望了光伏行业未来的十大趋势，希望为业界同仁，以及所有关心可持续绿色发展的组织和个人提供一些启示。

趋势一：光储发电机

随着新能源占比不断提高，电网面临的系统稳定性、功率平衡以及电能质量等多种复杂技术问题越来越多。因此，改变新能源控制方式，提高有功和无功的控制能力，缓解频率和电压波动，将光伏发电从GridFollowing走向GridForming将成为解决光伏并网问题的重要举措。通过光储融合+GridForming技术，打造智能光储发电机，把新能源的控制逻辑从电流源型转化为电压源型，同时具备强惯量支撑、瞬时稳压和故障穿越能力，让光伏发电从适应电网走向支撑电网，加速光伏成为主力能源。

趋势二：高密高可靠

在光伏电站发展中，大功率和高可靠性已成为趋势。例如，光伏逆变器的直流电压已经从1100V提高到1500V。通过应用碳化硅、氮化镓等新材料，将数字技术和电力电子技术、热管理技术等充分结合，预计未来5年内，逆变器的功率密度将提高50%以上，同时保证设备的高可靠性。

值得一提的是，华为逆变器在青海省海南州特高压项目2.2GW光伏电站中，9216台设备稳定运行在3100米高的严酷环境下，总计可用时长高达2千万小时，系统可用度高达99.999%，降低了度电成本，保障了系统的高发电量。

趋势三：组件级电力电子（MLPE）

近年来，受政策和技术革新的推动，分布式光伏得到了蓬勃发展。如何充分利用屋顶资源、提高发电量、同时保证光储系统安全，成为关键问题。因此，组件级电力电子器件（Module-Level Power Electronics, MLPE）在光伏系统中应运而生。它是能够对单个或多个光伏组件进行精细控制的电力电子设备，包括微型逆变器、功率优化器和关断器，组件级发电、监控和安全关断都是其独特优势。随着光伏系统向更安全、智能化方向发展，预计到2027年，MLPE在分布式市场中的渗透率将提高到20%-30%。

趋势四：组串式储能

智能组串式储能解决方案是将数字信息技术与光伏、储能技术进行跨界融合，基于分布式储能系统架构，并采用充分创新的技术，如电池模组级能量优化、电池单簇能量控制、数字智能化管理、全模块化设计等，实现了储能系统全生命周期内更高放电、更优投资、更简洁的运维以及更安全可靠的价值。智能组串式储能具有组串式、智能化、模块化三大特点。在东南亚最大的储能电站项目——新加坡200MW/200MWh项目中，智能组串式储能通过充放电的精细化管理，实现了更长时间的恒功率输出，保障了调频收益。此外，通过电池包级自动SOC标定功能，节省了运维成本，大幅提升了运维效率。

趋势五：电芯级精细管理

正如光伏系统向组件级电力电子（MLPE）发展一样，锂电池储能系统也一定会向更小的管理颗粒度发展。

只有针对电芯展开精细化管理，才能更高效地应对效能与安全问题。眼下，传统端侧BMS只能对有限数据进行汇总和简单分析，几乎无法实现故障的早期发现与预警。所以，需要让BatteryManagementSystem（BMS）"更为敏锐"、"更加智能"，甚至"预知未来"，这必须大量采集和处理数据，并结合AI技术找出最佳点，对趋势作出预判。

趋势六"光储网"综合在电力发电市场上，构造光储净化能源基地，利用特高压输送到负荷核心已成为大势所趋。在用电市场上，构建虚拟电厂（VPP），将海量的分布式光伏系统、储能和可控负荷组合在一起，将分散的发电单元、储电单元灵活调度，实现电网削峰填谷，已在许多国家开始落地。

因此，建立"光储网"融合稳定的能源系统，支撑光伏发电与消纳，将成为解决能源安全和独立的关键步骤。应用数字技术、电力电子技术和储能技术，并结合5G、AI、云计算技术，可以将海量的分布式光伏储能系统智能化管理、运营和电力交易，构建VPP虚拟电站，使用户资源能够参与市场交易，为负荷响应，为电网削峰填谷提供坚实的技术支持。

趋势七重新构极致安全光储安全是行业发展的基石，这需要我们从全场景、全链路的观点来系统研究，并结合电力电子技术、电化学技术、热管理技术和数字技术，重新构造极致安全的系统。在光伏电站现场，根据统计数据，直流侧引起的故障可占全部故障的70％以上，逆变器要具有智能组串分区和端子自动检测功能。在分布式光伏场景中，电弧故障自动断路功能（AFCI）将成为标准的功能，组件级快速关断功能将为维保和消防人员提供安全保障。在储能场景中，需要结合电力电子、云和AI等多种技术对储能产品从电芯到系统进行精细管理，从传统的被动响应和物理隔离方式转变为主动的自动防护和提前预测警报，实现从硬件到软件、从结构到算法的多维安全设计。

趋势八安全可信光伏系统在带来收益时，也包括各种安全隐患，包括设备安全和信息安全。设备安全风险主要是指设备故障导致停机，信息安全隐患是指来自外部网络攻击的风险。为了应对这些挑战和威胁，企业和组织需要建立一整套"安全可信"的管理机制，包括系统和设备的可靠性、可用性、安全性和韧性，另外，光伏电站系统还需要注重对人身和环境的无害性以及对数据隐私的保护

趋势九全面数字化传统光伏电站设备数量众多，缺乏信息收集和上报通道，基本都是"哑合"式的设备，且电站是孤立的电站，没有协同能力，电站的管理处于原始的"粗放式"。通过引入5G、物联网、云计算、传感技术和大数据等先进的数字技术，传统的光伏电站可以变成会说话和善于表达的电站，可以实现用"比特"管理"瓦特"的目标，实现从发电、输电、储电、分配到用电全链路的可视化、可管理和可控制。目前全球有许多光伏电站正在数字化转型，预计到2027年，将有95％以上的电站实现全面数字化。

趋势十AI提高效能当能源业逐步进入数据驱动的时代，如何更好地收集、利用和最大化挖掘数据的价值已成为整个产业最关心的问题之一。AI技术可以广泛应用于强波动、高不确定性的新能源领域，在制造、建设、运维、优化、运营等光储的全生命周期内都具有不可替代的作用。随着AI与云计算、大数据等支撑技术的融合不断深入，围绕数据处理、模型训练、部署运营和安全监测等各个环节的工具链也将不断丰富。在新能源领域，AI也将与电力电子、数字化技术一样，推动整个产业的深刻变革。

最后，陈国光表明，5G、云、AI的融合应用正在塑造一个万物感知、万物互联、万物智能的世界，它比我们设想中更加快速地到来。华为展望光伏行业进展十大趋势，勾勒和阐述了一个可触碰的绿色智慧世界，期待全社会各界人士联手，共同推动尽快实现双碳目标，共筑清洁美好未来！白皮书链接：https://solar.huawei.com/en-GB/download?p=%2f-%2fmedia%2fSolar%2fpdf%2fTop10-Trends_CN_2023.pdf