全球碳減排的宏觀趨勢下,綠色低碳能源逐漸成為社會廣泛意識,從機床轟鳴的制造工廠、車輛往來的交通樞紐再到裊裊炊煙的百姓家庭,光伏綠電快速覆蓋。從2021年起,分布式光伏新增裝機反超集中式,逐步占據國內光伏市場的“半壁江山”,今年上半年占比再度攀升至64%,其中收益最佳的工商業(yè)分布式光伏更是爆火,同比增長高達500%。相比地處地廣人稀的大型地面電站,貼近用戶側的分布式光伏就近消納、商業(yè)模式靈活、收益穩(wěn)定,與此同時,對于產品安全、高效的訴求日益強烈。就工商業(yè)分布式光伏而言,據業(yè)內人士介紹,在設計、開發(fā)、并網、運營、及尤為重要的系統(tǒng)安全等環(huán)節(jié)存在著諸多挑戰(zhàn)。電站建設開端,由于場址臨近建筑物、空調外機、廣告牌、通信基站、煙囪、熱水器等,考慮陰影遮擋,往往無法充分利用屋頂面積。更進一步來說,電站配電網能力和電能質量差,高比例分布式光伏接入配電網,對電網安全運行、電能質量、消納能力構成挑戰(zhàn)。全國新能源消納監(jiān)測預警中心發(fā)布2022年二季度全國新能源電力消納評估分析顯示,部分省份分布式光伏消納承壓,對電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運行帶來較大挑戰(zhàn)。對此,從去年開始,山東、河北、浙江、安徽等多地開始要求分布式光伏配置儲能甚至分攤輔助服務費用。另外,運營階段也是挑戰(zhàn)重重,分布式光伏電站小而分散,若無統(tǒng)一的電站管理平臺,后期運維成本過高。系統(tǒng)安全更是至關重要,談起屋頂光伏電站安全問題,直流拉弧帶來的風險首當其沖。作為電流擊穿空氣后產生的持續(xù)放電效應,線纜破損、端子虛接、直流端子接頭不匹配、匯流箱接頭虛接腐蝕等都易引起拉弧起火。拉弧會導致接觸部分溫度急劇升高,且高直流電壓電流也會對安裝維護人員帶來極大的安全隱患。此外,值得重視的是分布式光伏電站電磁兼容(EMC)超標帶來的整改風險。目前,光伏電站EMC超標現象普遍存在,導致社會公共設施、警用設備、應急頻段等無法正常工作。
“四智”變革
破局工商業(yè)分布式光伏“痛點”,華為行業(yè)綠電解決方案應運而生,包含智能組件控制器、智能光伏控制器、智能組串式儲能系統(tǒng)、智能光伏云等核心部件。同時,華為智能光伏重磅推出智能光伏控制器50KTL-ZHM3,以此開啟分布式光伏智高可靠、智臻安全、智多發(fā)電、智簡運維的“四智”變革。
50KTL-ZHM3逆變器歷經嚴苛器件選型、生產標準,以及獨有的火箭引雷測試、防爆測試等更全面測試項、更高測試標準,保障逆變器經受高溫、高濕、嚴寒等各種嚴苛自然環(huán)境,保障25年使用壽命。TüV報告顯示,華為逆變器可用度>99.999%,年故障率<0.5%。確保電站的安全運行是屋頂分布式光伏至關重要的前提。50KTL-ZHM3逆變器集成智能電弧防護,發(fā)生電弧0.5s自動切斷,保障人身財產安全。事實上,由于電弧噪音微弱,最小僅占正常電流信號的0.1%,且逆變器側、負載側、電網側干擾信號多,直流拉弧檢測困難,漏報、誤報頻現,華為增強型智能電弧防護,以200m更長檢測距離、30A更高檢測電流、故障精準定位,保障電站無起火隱患。而緊急狀況發(fā)生時,智能組件控制器支持組件電壓 0 V 快速關斷,為消防員提供更高人身安全保障。且50KTL-ZHM3電源端口、信號端口、整機輻射三重EMC防護設計,無電磁干擾,使得電站遠離EMC危害。針對屋頂安裝結構復雜,多陰影的弊端,50KTL-ZHM3解決方案通過智能組件控制器可以最大化利用屋頂面積,臨時性陰影區(qū)域也可以安裝組件,工商業(yè)屋頂利用率平均可提升30%。與此同時,避免由于組串不一致造成組件失配,影響發(fā)電量,“組件級”優(yōu)化技術同樣可以降低失配影響,提升發(fā)電量5~30%。浙江省電科院40kW屋頂電站發(fā)電量實測顯示,發(fā)電量提升大于3.12%;上海杜爾屋頂電站實測,發(fā)電量提升4.8%以上。不容忽視的還有光伏電站中普遍存在的組件PID效應,由于組件長期處于外部環(huán)境,背部封膠易老化,外部陽極離子從玻璃板流入組件的半導體材料中,從而影響電池性能。PID效應最易發(fā)生在高溫、高濕環(huán)境下,或是組件表面受到污染的情況下,潮濕環(huán)境下組件發(fā)電量損失高達30%。對此,50KTL-ZHM3內置PID修復模塊,夜間啟動抬升PV-對地電勢為正,可有效降低PID效應帶來的發(fā)電量損失,系統(tǒng)發(fā)電量提升≥3%。在超長運維期,FusionSolar智能光伏云統(tǒng)一管理龐大電站數據、整體經營,讓分布式光伏電站同享數字化極簡運維,包括智能IV診斷4.0,可精確檢測14種組件故障,MW級電站一鍵遠程掃描,2分鐘快速故障定位,10分鐘自動生成電站全檢測報告;“組件級”精細化管理及診斷,減少組件巡檢頻次、精準故障組件診斷定位、發(fā)現低效組件,極大降低運維成本50%。華為智能光伏融合數字技術與電力電子技術,讓綠色電力惠及千行百業(yè),千家萬戶。截至2022年3月31日,華為智能光伏已經助力客戶實現累計綠色發(fā)電5359億度,相當于減少2.6億噸碳排放,等同于植樹3.6億棵。