全球碳減排的宏觀趨勢(shì)下，綠色低碳能源逐漸成為社會(huì)廣泛意識(shí)，從機(jī)床轟鳴的制造工廠、車輛往來(lái)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(jī)反超集中式，逐步占據(jù)國(guó)內(nèi)光伏市場(chǎng)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(zhǎng)高達(dá)500%。
相比地處地廣人稀的大型地面電站，貼近用戶側(cè)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(shí)，對(duì)于產(chǎn)品安全、高效的訴求日益強(qiáng)烈。
就工商業(yè)分布式光伏而言，據(jù)業(yè)內(nèi)人士介紹，在設(shè)計(jì)、開(kāi)發(fā)、并網(wǎng)、運(yùn)營(yíng)、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(shè)開(kāi)端，由于場(chǎng)址臨近建筑物、空調(diào)外機(jī)、廣告牌、通信基站、煙囪、熱水器等，考慮陰影遮擋，往往無(wú)法充分利用屋頂面積。更進(jìn)一步來(lái)說(shuō)，電站配電網(wǎng)能力和電能質(zhì)量差，高比例分布式光伏接入配電網(wǎng)，對(duì)電網(wǎng)安全運(yùn)行、電能質(zhì)量、消納能力構(gòu)成挑戰(zhàn)。全國(guó)新能源消納監(jiān)測(cè)預(yù)警中心發(fā)布2022年二季度全國(guó)新能源電力消納評(píng)估分析顯示，部分省份分布式光伏消納承壓，對(duì)電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行帶來(lái)較大挑戰(zhàn)。對(duì)此，從去年開(kāi)始，山東、河北、浙江、安徽等多地開(kāi)始要求分布式光伏配置儲(chǔ)能甚至分?jǐn)傒o助服務(wù)費(fèi)用。另外，運(yùn)營(yíng)階段也是挑戰(zhàn)重重，分布式光伏電站小而分散，若無(wú)統(tǒng)一的電站管理平臺(tái)，后期運(yùn)維成本過(guò)高。
系統(tǒng)安全更是至關(guān)重要，談起屋頂光伏電站安全問(wèn)題，直流拉弧帶來(lái)的風(fēng)險(xiǎn)首當(dāng)其沖。作為電流擊穿空氣后產(chǎn)生的持續(xù)放電效應(yīng)，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(huì)導(dǎo)致接觸部分溫度急劇升高，且高直流電壓電流也會(huì)對(duì)安裝維護(hù)人員帶來(lái)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(biāo)帶來(lái)的整改風(fēng)險(xiǎn)。目前，光伏電站EMC超標(biāo)現(xiàn)象普遍存在，導(dǎo)致社會(huì)公共設(shè)施、警用設(shè)備、應(yīng)急頻段等無(wú)法正常工作。
“四智”變革
破局工商業(yè)分布式光伏“痛點(diǎn)”，華為行業(yè)綠電解決方案應(yīng)運(yùn)而生，包含智能組件控制器、智能光伏控制器、智能組串式儲(chǔ)能系統(tǒng)、智能光伏云等核心部件。同時(shí)，華為智能光伏重磅推出智能光伏控制器50KTL-ZHM3，以此開(kāi)啟分布式光伏智高可靠、智臻安全、智多發(fā)電、智簡(jiǎn)運(yùn)維的“四智”變革。
50KTL-ZHM3逆變器歷經(jīng)嚴(yán)苛器件選型、生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)，以及獨(dú)有的火箭引雷測(cè)試、防爆測(cè)試等更全面測(cè)試項(xiàng)、更高測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)，保障逆變器經(jīng)受高溫、高濕、嚴(yán)寒等各種嚴(yán)苛自然環(huán)境，保障25年使用壽命。TÜV報(bào)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(yùn)行是屋頂分布式光伏至關(guān)重要的前提。50KTL-ZHM3逆變器集成智能電弧防護(hù)，發(fā)生電弧0.5s自動(dòng)切斷，保障人身財(cái)產(chǎn)安全。事實(shí)上，由于電弧噪音微弱，最小僅占正常電流信號(hào)的0.1%，且逆變器側(cè)、負(fù)載側(cè)、電網(wǎng)側(cè)干擾信號(hào)多，直流拉弧檢測(cè)困難，漏報(bào)、誤報(bào)頻現(xiàn)，華為增強(qiáng)型智能電弧防護(hù)，以200m更長(zhǎng)檢測(cè)距離、30A更高檢測(cè)電流、故障精準(zhǔn)定位，保障電站無(wú)起火隱患。
而緊急狀況發(fā)生時(shí)，智能組件控制器支持組件電壓0V快速關(guān)斷，為消防員提供更高人身安全保障。且 50KTL-ZHM3電源端口、信號(hào)端口、整機(jī)輻射三重EMC防護(hù)設(shè)計(jì)，無(wú)電磁干擾，使得電站遠(yuǎn)離EMC危害。
針對(duì)屋頂安裝結(jié)構(gòu)復(fù)雜，多陰影的弊端，50KTL-ZHM3解決方案通過(guò)智能組件控制器可以最大化利用屋頂面積，臨時(shí)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(shí)，避免由于組串不一致造成組件失配，影響發(fā)電量，“組件級(jí)”優(yōu)化技術(shù)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(shí)測(cè)顯示，發(fā)電量提升大于3.12%；上海杜爾屋頂電站實(shí)測(cè)，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(yīng)，由于組件長(zhǎng)期處于外部環(huán)境，背部封膠易老化，外部陽(yáng)極離子從玻璃板流入組件的半導(dǎo)體材料中，從而影響電池性能。PID效應(yīng)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(dá)30%。對(duì)此，50KTL-ZHM3內(nèi)置PID修復(fù)模塊，夜間啟動(dòng)抬升PV-對(duì)地電勢(shì)為正，可有效降低PID效應(yīng)帶來(lái)的發(fā)電量損失，系統(tǒng)發(fā)電量提升≥3%。
在超長(zhǎng)運(yùn)維期，F(xiàn)usionSolar智能光伏云統(tǒng)一管理龐大電站數(shù)據(jù)、整體經(jīng)營(yíng)，讓分布式光伏電站同享數(shù)字化極簡(jiǎn)運(yùn)維，包括智能IV診斷4.0，可精確檢測(cè)14種組件故障，MW級(jí)電站一鍵遠(yuǎn)程掃描，2分鐘快速故障定位，10分鐘自動(dòng)生成電站全檢測(cè)報(bào)告；“組件級(jí)”精細(xì)化管理及診斷，減少組件巡檢頻次、精準(zhǔn)故障組件診斷定位、發(fā)現(xiàn)低效組件，極大降低運(yùn)維成本50%。
華為智能光伏融合數(shù)字技術(shù)與電力電子技術(shù)，讓綠色電力惠及千行百業(yè)，千家萬(wàn)戶。截至2022年3月31日，華為智能光伏已經(jīng)助力客戶實(shí)現(xiàn)累計(jì)綠色發(fā)電5359億度，相當(dāng)于減少2.6億噸碳排放，等同于植樹(shù)3.6億棵。
相比地處地廣人稀的大型地面電站，貼近用戶側(cè)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(shí)，對(duì)于產(chǎn)品安全、高效的訴求日益強(qiáng)烈。
就工商業(yè)分布式光伏而言，據(jù)業(yè)內(nèi)人士介紹，在設(shè)計(jì)、開(kāi)發(fā)、并網(wǎng)、運(yùn)營(yíng)、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(shè)開(kāi)端，由于場(chǎng)址臨近建筑物、空調(diào)外機(jī)、廣告牌、通信基站、煙囪、熱水器等，考慮陰影遮擋，往往無(wú)法充分利用屋頂面積。更進(jìn)一步來(lái)說(shuō)，電站配電網(wǎng)能力和電能質(zhì)量差，高比例分布式光伏接入配電網(wǎng)，對(duì)電網(wǎng)安全運(yùn)行、電能質(zhì)量、消納能力構(gòu)成挑戰(zhàn)。全國(guó)新能源消納監(jiān)測(cè)預(yù)警中心發(fā)布2022年二季度全國(guó)新能源電力消納評(píng)估分析顯示，部分省份分布式光伏消納承壓，對(duì)電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行帶來(lái)較大挑戰(zhàn)。對(duì)此，從去年開(kāi)始，山東、河北、浙江、安徽等多地開(kāi)始要求分布式光伏配置儲(chǔ)能甚至分?jǐn)傒o助服務(wù)費(fèi)用。另外，運(yùn)營(yíng)階段也是挑戰(zhàn)重重，分布式光伏電站小而分散，若無(wú)統(tǒng)一的電站管理平臺(tái)，后期運(yùn)維成本過(guò)高。
系統(tǒng)安全更是至關(guān)重要，談起屋頂光伏電站安全問(wèn)題，直流拉弧帶來(lái)的風(fēng)險(xiǎn)首當(dāng)其沖。作為電流擊穿空氣后產(chǎn)生的持續(xù)放電效應(yīng)，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(huì)導(dǎo)致接觸部分溫度急劇升高，且高直流電壓電流也會(huì)對(duì)安裝維護(hù)人員帶來(lái)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(biāo)帶來(lái)的整改風(fēng)險(xiǎn)。目前，光伏電站EMC超標(biāo)現(xiàn)象普遍存在，導(dǎo)致社會(huì)公共設(shè)施、警用設(shè)備、應(yīng)急頻段等無(wú)法正常工作。
“四智”變革
破局工商業(yè)分布式光伏“痛點(diǎn)”，華為行業(yè)綠電解決方案應(yīng)運(yùn)而生，包含智能組件控制器、智能光伏控制器、智能組串式儲(chǔ)能系統(tǒng)、智能光伏云等核心部件。同時(shí)，華為智能光伏重磅推出智能光伏控制器50KTL-ZHM3，以此開(kāi)啟分布式光伏智高可靠、智臻安全、智多發(fā)電、智簡(jiǎn)運(yùn)維的“四智”變革。
50KTL-ZHM3逆變器歷經(jīng)嚴(yán)苛器件選型、生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)，以及獨(dú)有的火箭引雷測(cè)試、防爆測(cè)試等更全面測(cè)試項(xiàng)、更高測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)，保障逆變器經(jīng)受高溫、高濕、嚴(yán)寒等各種嚴(yán)苛自然環(huán)境，保障25年使用壽命。TÜV報(bào)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(yùn)行是屋頂分布式光伏至關(guān)重要的前提。50KTL-ZHM3逆變器集成智能電弧防護(hù)，發(fā)生電弧0.5s自動(dòng)切斷，保障人身財(cái)產(chǎn)安全。事實(shí)上，由于電弧噪音微弱，最小僅占正常電流信號(hào)的0.1%，且逆變器側(cè)、負(fù)載側(cè)、電網(wǎng)側(cè)干擾信號(hào)多，直流拉弧檢測(cè)困難，漏報(bào)、誤報(bào)頻現(xiàn)，華為增強(qiáng)型智能電弧防護(hù)，以200m更長(zhǎng)檢測(cè)距離、30A更高檢測(cè)電流、故障精準(zhǔn)定位，保障電站無(wú)起火隱患。
而緊急狀況發(fā)生時(shí)，智能組件控制器支持組件電壓0V快速關(guān)斷，為消防員提供更高人身安全保障。且 50KTL-ZHM3電源端口、信號(hào)端口、整機(jī)輻射三重EMC防護(hù)設(shè)計(jì)，無(wú)電磁干擾，使得電站遠(yuǎn)離EMC危害。
針對(duì)屋頂安裝結(jié)構(gòu)復(fù)雜，多陰影的弊端，50KTL-ZHM3解決方案通過(guò)智能組件控制器可以最大化利用屋頂面積，臨時(shí)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(shí)，避免由于組串不一致造成組件失配，影響發(fā)電量，“組件級(jí)”優(yōu)化技術(shù)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(shí)測(cè)顯示，發(fā)電量提升大于3.12%；上海杜爾屋頂電站實(shí)測(cè)，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(yīng)，由于組件長(zhǎng)期處于外部環(huán)境，背部封膠易老化，外部陽(yáng)極離子從玻璃板流入組件的半導(dǎo)體材料中，從而影響電池性能。PID效應(yīng)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(dá)30%。對(duì)此，50KTL-ZHM3內(nèi)置PID修復(fù)模塊，夜間啟動(dòng)抬升PV-對(duì)地電勢(shì)為正，可有效降低PID效應(yīng)帶來(lái)的發(fā)電量損失，系統(tǒng)發(fā)電量提升≥3%。
在超長(zhǎng)運(yùn)維期，F(xiàn)usionSolar智能光伏云統(tǒng)一管理龐大電站數(shù)據(jù)、整體經(jīng)營(yíng)，讓分布式光伏電站同享數(shù)字化極簡(jiǎn)運(yùn)維，包括智能IV診斷4.0，可精確檢測(cè)14種組件故障，MW級(jí)電站一鍵遠(yuǎn)程掃描，2分鐘快速故障定位，10分鐘自動(dòng)生成電站全檢測(cè)報(bào)告；“組件級(jí)”精細(xì)化管理及診斷，減少組件巡檢頻次、精準(zhǔn)故障組件診斷定位、發(fā)現(xiàn)低效組件，極大降低運(yùn)維成本50%。
華為智能光伏融合數(shù)字技術(shù)與電力電子技術(shù)，讓綠色電力惠及千行百業(yè)，千家萬(wàn)戶。截至2022年3月31日，華為智能光伏已經(jīng)助力客戶實(shí)現(xiàn)累計(jì)綠色發(fā)電5359億度，相當(dāng)于減少2.6億噸碳排放，等同于植樹(shù)3.6億棵。
