ТОП-10 прогнозов о будущем солнечной энергетики
В течение следующих 5-10 лет возобновляемые энергоресурсы могут стать основным источником электроэнергии. У отрасли солнечной енергетики (фотовольтаики) большие перспективы.
Фотовольтаические решения быстро развиваются и становятся интеллектуальнее, учитывая последние тренды в области технологий для силовой электроники.
Благодаря быстрому развитию новых информационно-коммуникационных технологий (ИКТ), в том числе технологий искусственного интеллекта, облачного вычисления, больших данных и 5G, у компании Huawei есть видение того, каким будет будущее солнечных систем (PV).
Поскольку доля рынка возобновляемых энергоресурсов растет и составляет все больший процент от общего производства энергии, усилия по обеспечению надежной, безопасной и экономичной электрогенерации станут приоритетными для PV-отрасли.
В условиях быстроразвивающегося цифрового и интеллектуального мира Huawei применяет опыт в сфере телекоммуникаций для прогнозирования будущего отрасли.
Ведущий глобальный поставщик инверторов сотрудничает с экспертами в этой сфере и ожидает, что к 2025 году появятся 10 технических тенденций развития разумной фотовольтаики.
Компания Huawei считает, что будущие отраслевые тренды охватывают четыре сферы: ниже приведена себестоимость электроэнергии (LCOE), удобство использования сетей, интеллектуальная конвергенция, а также безопасность и надежность.
Эти тренды побуждать отрасль к применению более интеллектуальных и экологичных решений, а также сформируют представление об инновациях и будут способствовать росту новой энергетической отрасли.
Цифровой переход
Более 90% глобальных солнечных электростанций будут диджитализированы. Несмотря на бурное развитие глобального PV-рынка и значительные перспективы, есть еще много солнечных электростанций, не оптимизированных для интеллектуальной эры - от производства энергии до коммуникации.
Эти устройства нельзя эффективно мониторить, они не сигнализируют о сбоях. Однако ожидается, что это изменится.
С быстрым развитием цифровых технологий, таких как 5G и облачные сервисы, Huawei прогнозирует, что 90% солнечных электростанций будут полностью диджитализированы до 2025 года. Это поможет им стать более простыми и интеллектуальными и обеспечит эффективное управление.
Обновление на основе искусственного интеллекта
Глубинная интеграция искусственного интеллекта (AI) и солнечной фотовольтаики (PV) будет способствовать взаимному распознаванию и взаимодействию между устройствами, а также улучшит электрогенерацию и эффективность техобслуживания и эксплуатации (O&M) благодаря совместной оптимизации.
Технологии на основе искусственного интеллекта могут предложить новые перспективные возможности солнечным батареям, в частности:
- проактивное определение и защиту от выходов из строя солнечных батарей и других устройств благодаря алгоритмам диагностики на основе искусственного интеллекта; оптимизацию алгоритмов трекеров с массивом данных, накопленных СЭС и возможностями самообучения для высокой производительности;
- синергию солнечных накопителей на основе искусственного интеллекта для автоматической оптимизации доходов от PV-установок.
Нормированная себестоимость электроэнергии продолжает снижаться, а сложность O&M-услуг растет. Поэтому технологии на основе искусственного интеллекта будут применяться на солнечных электростанциях, вероятно, очень широко.
По прогнозам Huawei, более 70% солнечных систем будут применять технологии на основе искусственного интеллекта.
Автоматические солнечные электростанции
Компания Huawei прогнозирует, что к 2025 году более 80% операций на солнечных электростанциях будут автоматизированы.
Благодаря развитию искусственного интеллекта и интернета вещей (IoT) интеллектуальные продукты и сервисы обеспечат удобство всем фотовольтаическим решениям.
Интегрируя опыт экспертов и постоянное самообучение, компания предполагает, что активное внедрение возможностей искусственного интеллекта заменит O&M-экспертов в сфере диагностики и принятия решений.
Обзор с помощью беспилотников и роботизированные автоматические O&M-услуги станут новой реальностью.
Они будут выполнять опасные и повторяющиеся операции по техобслуживанию и эксплуатации, постоянно требующие высокого уровня точности, для улучшения производительности и безопасности на солнечных системах.
Huawei ожидает, что в будущем солнечные электростанции будут полностью автоматизированы.
Поддержка сети
Рост уровня использования силовой электроники значительно повлияет на электросети, а также будет тормозить широкое использование солнечных батарей. В течение следующих пяти лет фотовольтаические солнечные электростанции должны постепенно перейти от адаптации в электросетях до их поддержки.
Поэтому инверторы должны поддерживать такие возможности, как адаптивность широких пределов соотношения короткого замыкания (SCR), контроль гармоник тока в пределах 1%, обеспечение непрерывного электроснабжения при провалах или высоких напряжениях, а также регулирование быстрых частот является важным для подключения к сети.
Солнечная энергия + накопители
Сочетание PV-технологий и аккумуляторных батарей дает надежду на будущее с использованием чистой энергетики. И эту тенденцию не остановить.
Прогнозируется, что к 2025 году доля солнечных батарей с накоплением энергии вырастет на 30%. Благодаря применению возобновляемых энергоресурсов энергосети будут иметь более жесткие требования по регулированию частоты и снижению пиковой нагрузки.
Одновременно с развитием технологий уменьшается стоимость аккумуляторов. Накопители энергии будут последовательно работать с солнечными системами и станут критически важным компонентом.
Перспектива развития виртуальных электростанций (VPP)
В течение следующих пяти лет ИКТ-технологии, в частности 5G, блокчейн и облачные сервисы, будут широко применяться на распределенных электростанциях, создавая виртуальные электростанции для совместного управления.
Такие технологии также упростят планирование, операции и вспомогательные услуги для энергосистем.
Развитие VPP-технологий вдохновит на создание новых бизнес-моделей и привлечет новых игроков рынка в сценарии распределенной фотовольтаики, что послужит двигателем для роста распределенной фотоэлектрической энергетики. Huawei прогнозирует, что к 2025 году более 80% домохозяйств будут подключены к VPP.
Активная безопасность
По прогнозам Huawei, устройство защиты от дуги (AFCI) станет обязательным элементом в распределенных системах фотоэлектрической энергетики и будет включено в международные отраслевые стандарты.
Благодаря росту применения распределенных PV-решений индивидуальная безопасность стала серьезной проблемой.
Риски возникновения дуги, вызванные слабым контактом узлов в PV-модулях, плохим соединением PV-коннекторов или устаревшими или поврежденными кабелями, стали актуальной проблемой отрасли.
AFCI станет стандартной функцией на крышах солнечных электростанций и поможет минимизировать эти риски.
Более высокая плотность мощности
Прогнозируется, что LCOE солнечной энергии уменьшится, поскольку уменьшаются субсидии и льготы. Для этого необходима более высокая мощность отдельных модулей и упрощение обслуживания инвертора.
Нужна более высокая плотность мощности. Благодаря исследованиям сферы широкозонных полупроводников, в частности SiC и GaN, а также усовершенствованных алгоритмов управления мы можем прогнозировать, что плотность мощности инверторов увеличится на 50% в течение следующих пяти лет.
Модульная конструкция
Инверторы, системы регулирования мощности (PCS), а также устройства накопления энергии - ключевые компоненты будущих умных солнечных систем. По мере роста мощности и сложности солнечных батарей традиционный подход с привлечением экспертов для техобслуживания на месте станет слишком дорогим.
Модульная конструкция станет обычным явлением для обеспечения гибкого развертывания, плавного расширения и техобслуживания без привлечения экспертов. Это поможет значительно сократить расходы на O&M-услуги и улучшит доступность системы.
Безопасность и надежность
Увеличение совокупной мощности солнечных систем в мире, а также повышение сложности архитектуры сети приведет к увеличению угрозы безопасности сетей на солнечных электростанциях.
Кроме того, жесткие требования к конфиденциальности пользователей затрудняют защиту распределенных солнечных электростанций. По нашим оценкам, солнечные системы должны быть надежными, безопасными и гарантировать конфиденциальность.
Надеемся, что Huawei сыграет свою роль в создании экологичного и интеллектуального мира. Безграничный потенциал новых решений в сфере энергетики может широко применяться обществом.
