硅进铜退开启智能光伏电站时代

“华为将数字信息技术带入可再生能源产业，从具体的产品上实现了两个产业的结合，将极大的促进智能电站、智能电网乃至智慧能源的快速发展，并将为中国从可再生能源大国走向可再生能源强国做出重要贡献。”石定寰表示 　　根据相关规划，2014年中国光伏装机容量将达到14GW，其中分布式电站占8GW。 　　但对于能否完成这一目标，市场各方普遍表示并不乐观。而制约分布式光伏电站发展的因素，无非还是那几个老问题——融资难、并网难以及收益率低等。 　　对此，有专事光伏电站设计的业内人士认为，尽管上述问题大多是由于体制机制的原因造成，但体制的改变是一个缓慢的过程，对于行业的发展而言，最现实的解决路径还是加大技术方面的创新，以技术进步去逐步解决这些问题。 　　“比如并网难问题，最根本的原因，还是在于光伏发电不稳定、间隙性的自身特性，这注定了其对现有电网来说不够‘友好’。怎么把它变成电网的友好型电源呢？至少，从技术上应该思考如何尽可能的抑制谐波的产生。”该业内人士表示。 　　对于融资难题，业内最大的寄望则是实现电站的资产证券化。但这也需要一个前提，即对光伏电站的运行维护能够进行实时监控，并实现数据的实时查看。 　　上述系统问题的背后，实际上涉及到了一个更大的命题——光伏电站智能化。而这，可能需要将数字信息技术与能源技术进行充分的融合。 　　作为横跨数字信息技术和电力电子技术两大领域的知名企业，华为技术有限公司就正在光伏电站智能化方面进行有益的尝试，而逆变器，则充当了实现这一目标的主要介质。 　　“基于对光伏电站运营的深入思考，我们提出了‘硅进铜退’的产品设计理念和‘智能光伏电站’的客户价值主张。‘硅进铜退’可以使逆变器的体积和重量大大减小，并易于技术创新和大规模制造降低成本。同时，通过芯片和软件的引入，每台逆变器都变成了一个‘大脑’，这开创了光伏电站的智能管理时代：可以对每路组串的输入进行智能检测、智能故障处理，将数据上报到‘云端’的管理中心实现智能运维，并接受电网的智能调度。”华为公司光伏逆变器业务部门相关人士介绍说。 　　国务院参事、中国可再生能源学会理事长石定寰认为，未来的可再生能源是分布的、间歇的，如果要将可再生能源的生产与使用更好的结合，则需要将数字信息技术与能源技术充分融合的智能技术。“华为将数字信息技术带入可再生能源产业，从具体的产品上实现了两个产业的结合，将极大的促进智能电站、智能电网乃至智慧能源的快速发展，并将为中国从可再生能源大国走向可再生能源强国做出重要贡献。”石定寰表示。 　　“硅进铜退” 　　散热能力、转换效率等，一直以来都是逆变器技术发展中最受关注的核心指标。 　　不过，在前述专事光伏电站设计的业内人士看来，随着中国光伏应用规模尤其是分布式光伏的不断发展，仅仅重视上述技术指标显然已经不够，逆变器还需要承担更大的功用，尤其是在实现与电网的智能交互、光伏电站后期的智能运维监控等方面，应该要发挥更大的作用。 　　“现在也有不少企业推出实时的电站监控和管理系统，但大多是独立于现有光伏设备之外的，在安装以及后期的服务方面，都会面临一些不便。而如果将逆变器进行相应的技术革新，以实现从相对单一的功能型向智能型的转变，对于电站业主而言会更加便利，还带来发电量高、电能质量好、建设安装简单、免维护等价值。”他表示。 　　正是基于实现“智能光伏电站”这一大目标，华为提出了“硅进铜退”的产品设计理念。 　　这里的“铜”，指的是电容、电感等电力电子部件，其发展相对平稳。“硅”指的则是以芯片、软件为代表的数字信息部件。“硅进铜退”就是增加芯片、软件等“硅”部件的使用，通过多电平等更精确的功率转换和控制技术，使输出交流波形更平顺，同时减少电容、电感等“铜”部件的数量和容量。 　　由于“铜”部件的数量和容量的减少，“硅进铜退”使得逆变器的体积和重量大大减小，并更容易通过技术创新和大规模制造来降低成本。 　　“组串式”优势 　　据了解，目前华为已经推出了其基于“硅进铜退”产品设计理念的新产品——组串式逆变器。 　　华为表示，相对于传统的集中式逆变器，组串式逆变器具有更高的发电量、更安全可靠、更低运维成本、可持续服务客户等优势。 　　在提高发电量方面，“组串式逆变器通过多路MPPT的运用，在大型地面电站应用环境下，可以降低如早晚遮挡、灰尘、组串失配的影响，发电量可以提升5%以上。而在屋顶、山地电站中则可降低不同朝向、阴影遮挡的影响，发电量可以提升8-10%。”华为公司光伏逆变器相关技术人员介绍说。 　　此外，与集中式逆变器出现故障后影响面更大、维修时间长等特点相比，组串式逆变器则具有任意一台逆变器出现故障都不影响其它逆变器正常发电，以及更换简单、普通人员0.5~2小时即可实现更换等优点。 　　据华为光伏逆变器相关技术人员介绍，在逆变器的散热方面，组串式逆变器本质上是分布式散热，这避免了集中式逆变器热汇聚带来的对器件可靠性的冲击，可以大幅提高产品的可靠性。 　　而从质保期来看，全球范围内组串式逆变器质保期是五年，集中式只有两年，其中的巨大差异，就主要是由散热能力的差异引起的。 　　在提升电网友好型方面，华为此次推出的逆变器多机具有并联智能电网自适应功能，可以主动适应电网谐波，使THDi更优，能够更好地满足电网接入要求，提升了光伏电力的电网友好性。 　　对于一些工业屋顶项目而言，组串式逆变器由于没有直流汇流箱，且其直流线缆长度更短，还可以极大减少直流侧故障引起的火灾隐患，由此降低潜在的厂房火灾。 　　在电站的运营维护方面，则可以智能化地将整个光伏电站的数据和信息管理通过无线管道传输，并实现电站健康检查，减少了人工上站维护的成本。 　　在《第三次工业革命》一书中，杰里米﹒里夫金向世人描绘了一个新的、充满活力的经济前景——信息技术与可再生能源的完美结合，将化解人类所面临的资源困境。目前，国内的光伏电站，尽管投资目的不一，但大部分都还没有精细化管理和运维的概念。而华为在数字技术和电力电子两大信息技术领域也已深耕多年，且成就斐然。携天时、地利与人和，华为的深度介入，其犹如天然具备丰满双翼的基因，必将给全球光伏产业注入科技创新的发展新动力。