清洁能源产业迈向“自动驾驶”新时代

随着“双碳”目标的深入推进,我国清洁能源产业已步入大规模、高比例、市场化发展的新阶段。“十四五”期间,以沙漠、戈壁、荒漠地区为重点的大型风光基地建设成为能源转型的重中之重。同时,在新能源全面参与电力市场交易的背景下,行业面临着从“保量保价”向“量价双优”的转变。如何实现新能源大基地由“建得多”向“建得好、发得稳、卖得优”的根本性转变,成为行业亟待解决的课题。

11月28日,在清洁能源大基地创新高峰论坛上,华为数字能源正式发布FusionSolar 9.0商用电站智能光伏解决方案。针对当前行业痛点,该方案提出了涵盖投资收益、电网稳定、智能营维、安全可靠四大维度的“更优解”,旨在通过技术创新与模式重构,推动清洁能源大基地建设从粗放式扩张向高质量发展转型。

从“规模扩张”到“价值深耕”

中国宏观经济研究院能源研究所研究员时璟丽指出,新能源大基地是近中期新能源发展的基本盘,集成发展、融合发展是适应高比例新能源电力系统的应用方向,更是适应新能源参与电力市场的重要选项,其中技术赋能是关键。

“十四五”以来,我国以沙漠、戈壁、荒漠地区为重点的大型风光基地建设如火如荼。然而,随着装机规模的指数级增长,行业发展的底层逻辑正在发生深刻变化。过去,行业往往通过单一设备的成本压降来追求初始投资的降低,但在全生命周期视角下,这种模式往往伴随着高故障率和低发电量,难以适应市场化交易对度电成本(LCOE)的严苛要求。新能源产业正经历从“规模红利”向“技术红利”的切换。

“产业已从‘规模扩张’进入到‘价值精耕’新阶段,转变思路是突围关键。”华为数字能源智能光伏产品线总裁周涛表示,面对电力市场化交易带来的收益不确定性,光伏电站必须通过技术创新,实现从单纯追求装机规模向追求全生命周期价值最大化转变。

为此,FusionSolar 9.0方案在投资收益层面进行了系统性重构。华为数字能源电站及工商业智能光伏业务总裁张兴中介绍,该方案实现了三大行业首创,其中之一便是首创千伏交流系统,通过将交流侧电压提升至1000Vac(低压标准范围内),并结合5.5MW大子阵设计,可大幅减少交流侧线缆、箱变等设备的用量,有效降低系统初始投资(BOS)。

据测算,以1GW电站为例,采用5.5MW子阵设计方案后,较传统方案预计单站总节约金额可达3600万元。此外,通过长组串设计和加宽MPPT电压范围,电站可实现“早启晚关”,预计发电收益可提升1%。这种“开源”与“节流”并举的技术路线,为大基地项目在竞价上网时代提供了坚实的经济性支撑。

从“适应电网”走向“支撑电网”

在新的发展周期里,清洁能源面临着双重压力:一方面,电力市场化交易让收益充满了不确定性,不仅要“发得出”,更要“卖得好”;另一方面,高比例新能源接入让电网稳定性面临前所未有的考验,新能源必须从被动的“适应电网”转向主动的“支撑电网”。

随着新能源渗透率的不断提升,电力系统的安全稳定运行面临严峻挑战。传统的“跟网型”新能源设备在弱电网环境下极易脱网,且缺乏惯量支撑,成为制约大基地电力送出的瓶颈。

“应对这一挑战,最基础的是解决消纳问题,更重要的是持续提升电网强度。”张兴中指出。

要解决新型电力系统的稳定性问题,光伏发电必须承担起新的角色。光伏发电必须改变控制模式,从被动的电流源控制转向主动的电压源控制,使光伏系统具备强惯量支撑、瞬时稳压与故障穿越能力。

FusionSolar 9.0方案在全球率先推出的构网型智能组串式逆变器,正是解决这一难题的关键。该技术通过先进的Grid Forming构网算法,实现了对电网的主动支撑。实测数据显示,构网型逆变器具备10毫秒以内的快速无功响应能力,在弱电网场景下,可显著提升新能源送出能力。

在青海德令哈光伏电站的实证中,该技术验证了其优异的弱电网适应性,不仅能独立稳定运行,还能在电网电压、频率波动时提供主动支撑。这意味着,光伏电站将不再是电网的“包袱”,而是维护电网稳定的“压舱石”,为解决“双高”电力系统稳定性难题提供了切实可行的技术路径。

从“哑设备”进化为“智能体”

如果说硬件技术的突破奠定了大基地的“骨架”和“心脏”,那么数字化与AI技术的深度融合,则赋予了电站“智慧的大脑”,这也是实现“自动驾驶”模式的关键所在。

大基地项目往往地处偏远,设备数量庞大,运维环境复杂。一个GW级电站往往拥有数十万块组件、数千台逆变器,分布在广袤的无人区。靠传统的“人海战术”进行运维,不仅效率低下,更难以发现隐蔽的安全隐患。同时,随着直流侧电压等级的提升,安全风险也随之增加。

华为FusionSolar 9.0首创的FusionSolar Agent光储智能体,通过“端-边-云”协同架构,让光储设备从冰冷的“哑设备”进化为会思考、能进化的“智能体”。

在雅砻江扎拉山1.17GW光伏电站建设中,AI智能化技术像一双“火眼金睛”,有效识别了40%以上的错建漏建问题,在施工期就挽回了350多万元的潜在损失。在雅砻江柯拉电站,智能运维驾驶舱帮助运维效率提升了50%,年发电量提升3%。更令人瞩目的是,基于AI的气象大模型预测,在江苏一项目的实证中,超短期功率预测准确度达到了97%以上。这意味着,光伏电站不仅能发好电,还能更精准地参与电力市场交易,实现收益最大化。

从工程建设的“智能监理”,到运维阶段的“自动巡检”,再到交易环节的“智慧决策”,FusionSolar 9.0正在引领光伏电站迈向全生命周期的“自动驾驶”。

“高质量是新能源产业发展的生命线,也是清洁能源大基地行稳致远的基石。”周涛强调,面向未来,华为将持续深耕电力电子与数字技术,与行业伙伴一起共同推动高质量大基地建设,以技术创新供给,助力清洁能源产业构建安全、高效、智能的新型能源体系。

文|中国能源报记者 董梓童

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