“整縣模式”最優(yōu)解:華為光伏零碳整體解決方案
自6月20日國(guó)家能源局在全國(guó)開展整縣(市、區(qū))推進(jìn)屋頂分布式光伏開發(fā)試點(diǎn)工作以來,截至目前已有23個(gè)省市跟進(jìn)。迎萬億市場(chǎng)機(jī)遇,國(guó)家電投、國(guó)家電網(wǎng)等央企率先反應(yīng),陸續(xù)與地方政府簽訂協(xié)議,搶占縣域資源;地方央企、民營(yíng)企業(yè)也不甘落后、爭(zhēng)相布局。繼跑馬圈地之后,新一輪“圈”屋頂熱潮再起。
“整縣推進(jìn)”模式下,分布式光伏將大大提速。而分布式光伏項(xiàng)目布局分散,部分地區(qū)鼓勵(lì)“一個(gè)試點(diǎn)一個(gè)業(yè)主”或“一縣一企”開發(fā)項(xiàng)目,更加考驗(yàn)企業(yè)整體管理、運(yùn)維能力。對(duì)于開發(fā)企業(yè)而言,拿下屋頂資源僅是邁出了“萬里長(zhǎng)征的第一步”。
新舊難題待解
整縣分布式光伏的首要挑戰(zhàn)在于電站安全。分布式光伏項(xiàng)目主要依賴廠房及居民屋頂,一個(gè)縣域內(nèi)項(xiàng)目動(dòng)輒有成百上千戶,一旦出現(xiàn)故障,將直接影響業(yè)主資產(chǎn)及人身安全。據(jù)相關(guān)機(jī)構(gòu)調(diào)研,直流拉弧是光伏項(xiàng)目中引發(fā)火災(zāi)的直接原因,通常光伏組件焊點(diǎn)接觸不良、絕緣線纜破損、組件接頭松脫等都容易引起直流拉弧。當(dāng)前行業(yè)內(nèi)對(duì)于電弧的解決方案是:當(dāng)逆變器檢測(cè)到直流側(cè)產(chǎn)生拉弧后,會(huì)自動(dòng)關(guān)機(jī)切斷電流回路,達(dá)到消除電弧的效果。而由于電弧噪音微弱,且周圍干擾信號(hào)多,傳統(tǒng)方案容易出現(xiàn)漏報(bào)、誤報(bào)的情況,隨著分布式項(xiàng)目體量增大,逆變器判斷的難度隨之加大。
此外,在屋頂光伏項(xiàng)目中,直流側(cè)光伏板電壓通常可達(dá)到600V至1000V,為施工運(yùn)維人員及業(yè)主帶來潛在風(fēng)險(xiǎn)。尤其是在出現(xiàn)火災(zāi)等緊急狀況的情況下,由于光伏陣列攜帶高壓,救援人員無法到屋頂進(jìn)行救災(zāi),無法及時(shí)挽救損失。
其次,分布式光伏存在屋頂普遍利用率低的問題。按照國(guó)家能源局規(guī)定,在整縣(市、區(qū))分布式屋頂光伏開發(fā)中,黨政機(jī)關(guān)建筑屋頂總面積可安裝光伏發(fā)電比例不低于50%;學(xué)校、醫(yī)院、村委會(huì)等公共建筑屋頂總面積可安裝光伏發(fā)電比例不低于40%;工商業(yè)廠房屋頂總面積可安裝光伏發(fā)電比例不低于30%;農(nóng)村居民屋頂總面積可安裝光伏發(fā)電比例不低于20%。
而在公共建筑附近,或多或少存在建筑物、空調(diào)外機(jī)、廣告牌、通信基站等物體遮擋,傳統(tǒng)方案設(shè)計(jì)時(shí)避開陰影遮擋區(qū)域,導(dǎo)致屋頂面積無法充分利用。戶用屋頂周圍環(huán)較為復(fù)雜,除陰影遮擋外,因戶用逆變器MPPT路數(shù)少,不同朝向組件無法接入同一組串,同樣無法實(shí)現(xiàn)“宜建盡建”。
第三,由于分布式光伏自身間歇性、波動(dòng)性的特征,隨著接入電網(wǎng)的比例越來越高,配電網(wǎng)能力和電能質(zhì)量正面臨著巨大挑戰(zhàn),同時(shí)高比例分布式光伏接入對(duì)電網(wǎng)的正常安全運(yùn)行構(gòu)成了威脅,易出現(xiàn)配變過載安全風(fēng)險(xiǎn)、繼電保護(hù)問題、電網(wǎng)潮流倒送、末端電壓過高等一系列問題。
更大的挑戰(zhàn)在于運(yùn)維、管理環(huán)節(jié)。分布式光伏尤其是戶用光伏具有小而微、雜而亂的特點(diǎn),通常規(guī)模在幾千瓦至幾十千瓦不等,傳統(tǒng)方式需要人工攜專業(yè)器械,上站做組串抽檢,經(jīng)專家分析得出報(bào)告后,再進(jìn)行維修整改,導(dǎo)致使得運(yùn)維成本高、周期長(zhǎng)、效率低,檢測(cè)不充分。
綜上種種挑戰(zhàn)可知,分布式光伏若要實(shí)現(xiàn)又好又快發(fā)展,從設(shè)計(jì)到運(yùn)維每一個(gè)環(huán)節(jié)都不可“掉鏈子”,而在整縣推進(jìn)模式下,單一環(huán)節(jié)的解決方案顯然已不能滿足開發(fā)企業(yè)的新需求。
整體解決方案破局
隨著智能化、數(shù)字化技術(shù)在光伏領(lǐng)域持續(xù)深化,光伏企業(yè)基于所處環(huán)節(jié)及自身理解,紛紛推出了智能化解決方案。整縣模式下,智能解決方案該如何發(fā)揮效能,護(hù)航分布式更高收益,更加安全?
華為智能零碳解決方案,助力打造“整縣分布式”
作為率先將智能化、數(shù)字化手段引入光伏領(lǐng)域的先行者,華為將瓦特技術(shù)、熱技術(shù)與云、AI技術(shù)和比特技術(shù)這5大根技術(shù)創(chuàng)新融合,打造出的家庭綠電、行業(yè)綠電、大型地面/農(nóng)光/漁光三大場(chǎng)景智能零碳整體解決方案,可完美匹配整縣分布式光伏場(chǎng)景,為整縣分布式光伏保駕護(hù)航。
一、AI使能,主動(dòng)安全
電站安全是分布式光伏高質(zhì)量發(fā)展的大前提,守好安全線的關(guān)鍵是及時(shí)捉出“隱形殺手”——直流拉弧。華為將AFCI與深度學(xué)習(xí)技術(shù)相結(jié)合,推出AI 加持智能電弧檢測(cè)方案。該方案實(shí)現(xiàn)了組件級(jí)的電弧故障位置定位,能夠有效區(qū)分噪聲和電弧特征,100%避免誤報(bào)以及漏報(bào)情況。華為智能AFCI電弧檢測(cè)技術(shù)通過鑒衡首個(gè)L4電弧防護(hù)最高等級(jí)認(rèn)證。在0.5s內(nèi)識(shí)別電弧并關(guān)斷逆變器,防止火災(zāi)發(fā)生。工商業(yè)增強(qiáng)型主動(dòng)電弧防護(hù),檢測(cè)范圍200m/電流26A。
為保障運(yùn)維人員人身安全,華為在組件搭配智能光伏優(yōu)化器,可控制每塊組件輸出端,并且當(dāng)出現(xiàn)緊急狀況時(shí)可自動(dòng)或手動(dòng)啟動(dòng)0V快速關(guān)斷功能,逆變器會(huì)向優(yōu)化器通過MBUS發(fā)出信號(hào),讓優(yōu)化器進(jìn)行快速關(guān)斷,使組件輸出逐步降至0V。
二、組件優(yōu)化,屋盡其用、宜建盡建
針對(duì)傳統(tǒng)方案為避免陰影遮擋而造成屋頂資源浪費(fèi)的問題,華為通過組件級(jí)優(yōu)化器,使每塊組件集成獨(dú)立發(fā)電單元(MPPT),組件間發(fā)電互不影響,不挑屋頂,有效避免了“短木桶”效應(yīng)。據(jù)了解,東莞某工廠安裝的990kW光伏項(xiàng)目,通過加裝華為優(yōu)化器,屋頂光伏安裝比例可提升10%。而在深圳某家庭光伏項(xiàng)目,較采用一般組件方案多裝高達(dá)70%,充分利用屋頂珍貴資源。
三、光儲(chǔ)融合,增強(qiáng)電網(wǎng),應(yīng)接盡接
當(dāng)前我國(guó)配網(wǎng)下行管道能力與新能源裝機(jī)需求嚴(yán)重不匹配,光儲(chǔ)融合不失為有效解決方案。華為智能光伏發(fā)電機(jī),可保障穩(wěn)定性輸出,實(shí)現(xiàn)能源可儲(chǔ)可控,支撐電網(wǎng)。為了確保儲(chǔ)能安全,防止起火等事故發(fā)生,華為儲(chǔ)能解決方案具有從電芯、模組、電池簇到系統(tǒng)的四級(jí)安全保障。
此外,華為光儲(chǔ)解決方案還支持配置臺(tái)區(qū)儲(chǔ)能,通過能量路由器靈活調(diào)節(jié),防倒送,減少配網(wǎng)改造。同時(shí)可構(gòu)建虛擬電廠,實(shí)現(xiàn)群控群調(diào),支撐配電網(wǎng)。
據(jù)了解,當(dāng)前光纖專網(wǎng)的通信方案因成本及施工復(fù)雜度等原因無法批量落地,4G公網(wǎng)方案無法滿足電網(wǎng)安全要求,無法滿足電網(wǎng)公司對(duì)分布式能源進(jìn)行群控群調(diào)的需求。華為5G通信解決方案,可實(shí)現(xiàn)分布式光伏低延時(shí)通信,調(diào)度安全。
四、構(gòu)建能源云,集中管理
華為融合能量流和信息流,建設(shè)了一朵能源云,可實(shí)現(xiàn)每個(gè)市/縣、每個(gè)鄉(xiāng)、每個(gè)家庭的分布式電站可視、可管、可控。通過能源云平臺(tái),可以實(shí)現(xiàn)在線、全量分布式電站體檢,提升運(yùn)維效率50%以上,同時(shí)還可以實(shí)時(shí)監(jiān)控&智能感知,全方位保障電站運(yùn)行、資產(chǎn)、人員安全。
據(jù)華為相關(guān)人士介紹,能源云是安全可信的數(shù)字化開放平臺(tái),未來可以與其他系統(tǒng)進(jìn)行對(duì)接,實(shí)現(xiàn)多能互補(bǔ)管理、碳交易及電力市場(chǎng)化交易等功能。
寧夏張堡村光伏項(xiàng)目邁向零碳鄉(xiāng)村,助力鄉(xiāng)村振興
華為零碳整體解決方案,在微觀與宏觀兩大方面對(duì)分布式光伏項(xiàng)目進(jìn)行精細(xì)化管理,保障電站長(zhǎng)期收益穩(wěn)定,是建設(shè)高質(zhì)量、高可靠的分布式光伏電站不可或缺的重要助力。