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案例分享:企业产品稿子如何放在行业大背景下拔高
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“硅进铜退”  开启光伏电站智能化时代

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

不过,从现有的市场反馈信息来看,对于完成这一目标并不乐观。而制约分布式电站发展的无非还是那几个老问题,融资难、并网以及收益率等。

对此,有业内人士认为,尽管上述问题大多有体制机制因素在里面,但体制机制的改变将是一个缓慢的过程。因此,对于行业而言,最现实的解决路径还是加大技术方面的创新,以技术的进步去逐步解决这些问题。“比如,并网难问题,最根本还是由于光伏电站发电不稳定、间隙性的自身特性所决定,这注定了其对电网是非友好型的。怎么把它变成对电网的友好型电源,从技术上就应该思考如何尽可能的抑制谐波的产生。”

而对于融资难题,业内最大的寄望则是实现电站的资产证券化,但这需要一个前提,即对光伏电站的运行维护能够进行实时的监控,并实现数据的实时查看。

上述这些系统问题的背后则涉及到了更大的命题——光伏电站智能化,这需要将数字信息技术与能源技术充分的融合。

作为横跨数字信息技术和电力电子技术两大领域的华为技术有限公司,已经在光伏电站智能化方面做出了有益的尝试,而逆变器则充当了实现这一切的主要介质。

“基于对光伏产业和电站运营的深入思考,我们推出了‘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’使逆变器的体积和重量大大减小,并易于通过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’,让光伏电站智能化,开创智能光伏电站’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,如何将可再生能源的产生与使用最佳的结合,这就需要将数字信息技术与能源技术充分融合的智能技术。而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。

“硅进铜退”

对于逆变器而言,其散热、转换效率等一直以来都是最受关注的核心指标之一。

不过,在一些业内人士看来,随着中国光伏应用规模尤其是分布式光伏的不断发展,仅仅有这些是不够的,逆变器还需要承担更大功用,尤其是在实现与电网的智能交互、光伏电站后期的运维监控等方面,应该有更大的发挥余地。

“现在也有不少企业推出实时的电站监控、管理系统,但其大多是独立于现有光伏设备之外的,那么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,以实现其从相对单一的功能型向智能型的转变,对于电站业主而言,就会更加的便利。智能光伏电站以智能、高效、安全、可靠的特点为客户带来发电量高、电能质量好、建设安装简单,免维护等价值。”

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。

“铜”是指电容、电感等电力电子部件,其发展相对平稳。“硅”是指以芯片、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”将使逆变器的体积和重量大大减小,并易于通过技术创新和大规模制造降低成本。

与此同时,通过芯片和软件的引入,每台逆变器都变成了一个“大脑”,让光伏电站智能化,开创“智能光伏电站”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。

组串式逆变器的多重优势

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。

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,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,在大型地面应用环境下,降低如早晚遮挡、灰尘、组串失配的影响,发电量提升5%以上,在屋顶、山地电站中降低不同朝向、阴影遮挡的影响,发电量提升8-10%

此外,与集中式逆变器出现故障后,其影响面更大、维修时间长等相比,组串式逆变器则具有任意一台逆变器出现故障,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。

在逆变器的散热方面,组串式逆变器本质上是分布式散热,避免了集中式逆变器热汇聚带来的对器件可靠性的冲击,大幅提高了产品可靠性。

而从质保期来看,全球范围内组串式逆变器质保期是五年,而集中式只有两年,其中的巨大差异主要是散热引起的。

在提升电网友好型方面,华为此次推出的逆变器多机并联智能电网自适应功能,主动适应电网谐波,使THDi更优,更好地满足电网接入要求,提升电网友好性。

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,可以极大减少直流侧故障引起的火灾隐患,以此降低对潜在的厂房火灾。

在电站的运营维护方面,则可以智能化的将整个光伏电站的数据和信息管理通过无线的管道传输,电站健康检查,减少人工上站维护的成本,使电站工作在最佳状态。

而从国外的情况来看,与中国主要以集中式逆变器不同,欧洲等地主要以组串型逆变器为主,即使是一些MW级大型光伏电站项目,仍然应用的是17kW-30kW的组串型逆变器。

“就目前中国所投资的光伏电站而言,由于存量的关系以及投资目的不一,大部分还没有精细化管理和运维的概念,所以还主要以集中式为主。而随着分布式项目的增多以及度电补贴的实行,对后期运维也将投入更大的关注度,市场的需求也将发生变化。”


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