2024 智能光伏十大趋势(华为白皮书).pdf

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HUAWEI 2424 智能光伏十大趋势 持续创新质胜未来加速光伏成为主力能源 费 2024年1月
但在光伏成为主力能源的过程中,仍然存在大量机遇与挑战,需要我们产业 通力解决: 其一是并网挑战 光伏系统从大电站,到干行百业,干家万户,正全面高速增长,如何让各类 型光伏稳定并网,并长久可靠运行,需要电力电子系统软硬结合的综合能力.

其二是运营挑战 电站规模不断提升,对生命周期运营管理的要求,也不断提高.

而海量分布 式站点的接入,如何更简单高效的管理,需要云、AI、智能化能力的演进.

其三是安全挑战 安全需要从整个电力系统整体考虑,不仅仅局限于设备本身.

同时,我们还 要加强,对用户端电力安全稳定的要求,提升系统端到的安全能力.

前言 2023年,碳中和按下加速.

全球光伏新增装机超400GW,储能超100GWh,光储市场持 续快速增长.

地面电站在中国扩展到流域高原、沙戈荒、农光等多个场景,空间倍增;工商业、 户用光伏在欧、美等市场基础上,加速向亚太、拉美、非洲等市场发展,进入干行百业、干家万 户.

储能也成为新能源发展的关键支撑,光储融合加速光伏从“补充电”成为“主力电”.

根据国际可再生能源机构预测,2030年光伏装机将达到5200GW,2050年达到14000GW, 针对上述挑战,华为对光伏发展的判断,以一个核心,五大关键特性,四大 可再生能源比例达90%以上,其中光伏将成为绝对主力.

根技术构成十大趋势,支撑未来光伏的高质量发展.

01
目录 趋势五 趋势六 四维安全 P14 CelltoGrid 储能安全 P18 趋势 趋势二 趋势七 趋势八 光储成为稳定电源 P04 千万级电站网元管理 P06 MLPE & CLPE P20 高压高可靠 P23 趋势三 趋势四 趋势九 趋势十 全生命周期智能化 P08 全场景Grid Forming P10 高频高密化 P25 高品质电能质量 P27 02 03
2024智能光伏十 趋势一光储成为稳定电源 二是技术侧》随着光储加速融合,以及一系列新材料、新技术的广泛应用,让光储系统的供电稳定性得以 大幅提升.

比如碳化硅、氮化嫁等第三代半导体的应用,让功率器件的效率和可靠性显著增强:光储系统的 安全设计水平也在快速发展,从交流侧安全到直流侧安全,从硬件安全到软件安全、信息安全,从被动安全 到主动安全,安全设计正在编织一张多节点、全维度的“保障网”:构网型储能技术的应用,让高比例新能 源稳定并网与消纳成为可能:此外,GWh级光储建网能力已经有了实际应用案例.

趋势一 光储成为稳定电源 1应用探索 华为参与建设的全球最大微网储能项目-沙特红海新城400MW/光伏1.3GWh项目,已在2023年10月成功 |背景 质油机仅作为紧急备电).

新城建成后,每年可接待百万人次来自世界各地的游客.

该项目将诸多的“不可思议” 变成事实:首先在经济性方面,光储度电成本低于10美分,不到本地柴油供电成本的1/3,这非常契合沙特实现绿 据统计,2023年全球光伏新增装机或已突破 色、可持续发展的目标;此外,得益于智能控制算法,华为光储系统可实现最大2:1的光伏与储能功率比,相同储 400GW.

国际能源署发布的《2023年电力市场报告》 能容量下可实现更多的光伏接入,大大降低了系统度电成本.

(传统方案多为“揽机”方案,为了防止异常情况下 指出,可再生能源电力将成为未来三年全球电力装机增 光伏电流反灌储能,最多只能实现光储1:1功率比).

用.

过去,光伏发电受制于度电成本等因素,只能作为 在供电稳定性角度,华为基于Grid-forming构网型储能技术构建了一张独立、富有韧性的电网,具备强大的抗扰 补充电出现,在整体电力供应中的占比非常低;而在最 与自适应能力,这也是构网型储能技术在全球的首个GW/h级项目应用.

为了实现100%新能源稳定供电,华为参 近三年,随着光伏建设在全球的全面爆发,其在电力供 与了整个电网的架构设计、并基于强大的仿真建模能力与全球最大8.8MV光储并离网测试平台进行了反复验证.

应中的份额不断提升,尤其在光储融合与光储平价的大 >2019-2025不同类型能源年发电量变化对比 而一系列新技术的应用,也为这座在沙漠中拔地而起的崭新城市“保驾护航”,典型的有GWh级整网黑启动启动、 背景下,光伏(储)系统已经从过去的补充电源,发展 离网连续故障穿越技术等.

红海新城成为沙特2030愿景中的一颗闪耀的明珠,也是人类绿色文明发展中的又一个 成为稳定能源,并且在未来三年将逐步具备作为主力电 重要里程碑.

源的能力.

|趋势 光储从过去的“补充电”,发展到现在的“稳定电”,以及未来的“主力电”.

这其中的驱动因素,主要来自两个方面: 一是商业侧》随着光伏组件、储能等成本持续下降,光伏系统的度电成本在过去三年下降了超过30%, 而随着碳酸锂价格的大幅下行,储能度电成本的降幅更是超过了60%,光储供电在更广范围、更多场景中 实现了商业闭环,大大加速了应用进程.

》沙特红海新城 400MW1.3GWh 储能项目 04 05
2024智能光伏十大趋势 趋势二干万级电站网元管理 源网荷储协同调度多能互补》到2030年前将全球可再生能源发电能力将提高到目前的3倍,超大规模的电 站的智能调度管理是核心能力,能源与信息技术深度融合是关键技术方向,基于先进的大数据、AI大模型及 IOT通信控制技术,将光伏电站、储能、可调负载、新能源车、电网等可控资源聚合运行,实现电源、电网、 负荷和储能的高效协同,系统性的提高电力系统功率动态平衡,以实现能源资源最大化利用.

开放的生态对接合作》家庭能量管理在欧洲高速发展,截至目前欧洲累计有110W户家庭已部署家庭能量 趋势二 管理系统,开放的北向生态能力成为行业关键趋势.

基于北向生态开放能力的智能预测优化与电力交易结合 能力,可实现电站逆变器、储能、电网及智能负载的协同调度机制在电力交易市场获得投资收益最优.

千万级电站网元管理 |应用探索 |背景 华为智能光伏云-超大规模千万级电站网元智能管理 2023年全球新建光伏超过400GW,储能新增装机量超过100GW,且光储装机量持续保持高速增长率.

光储已 截至2023年年末,华为智能光伏云已具备了干万级设备稳定接入和管理的能力.

基于CloudNative云原生架构 成为全球各个国家实现双碳目标的重要途径,国际能源署(IEA)表示:“更低的光伏组件价格、更大的光伏系统 的分布式技术,综合利用物联网、大数据和人工智能等技术,可对光伏电站进行智能诊断、高效调度、智能巡检等.

采用率以及大规模部署的政策推动,将在包括中国、欧 对接全球大量气象站,可以实现精确到小时级的发电量预测.

盟、美国和印度在内的主要市场引发更高的增长 量.

”2022-2027年全球分布式光伏新增装机量占比 深圳龙岗低碳城一国内首个零能耗场馆类建筑示范项目 预计将从47%增长到58%,分布式光伏新增装机容 量占比将超过集中式光伏电站,成为新能源领域增量市 深圳市龙岗区国际低碳城会展中心采用华为数字能源的“能源云网智能光储”方案,建设了国内首个近零能耗园 场的重要组成部分.

但是随着干万级电站装机量和接入 区场馆,安装1.1MW光伏、2MWh储能并通过能源管理智能系统进行“源网荷储”多能互补的友好协同.

通过光 电网比例越大,对电网的冲击性也越来越大.

如何通过 伏系统、充电网络、能源通信控制器、智慧照明,智能温控的互动协同,实现了园区内的灵活柔性协同调度,进而 发输配用的高效智能调度协同,构建一张多能互补能源 达成系统能源利用率最优.

根据低碳建筑的特性据测算,深圳国际低碳城投入后,每年将生产127万度绿电,减少 》全球光伏新增装机增长趋势预测 数智化网络成为行业发展的关键诉求.

碳排放606吨,等效植树3.1万棵,为低碳园区的标杆示范项目.

|趋势 超大规模海量电站纳管》基于CloudNative云原生全分布式技术,通过分钟级接入、平滑扩容和大数据 分析,实现数干万级光储电站的智能化管理.

新型智能化能源管理系统通过集成新能源设备、先进传感技术、 信息互通技术、信号控制技术及储能技术,形成具有高度智能化、自动化、互通化等特征,构建一张拥有 深圳龙岗低碳城 干万个互通协同能源节点的智慧能源网络,以更好地支撑电力系统安全、可靠、高效运营.

源网荷储系统 06 07

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