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“这套FusionSolar8.0解决方案,首先光伏投资可以进一步降低,相对于传统方案可以降低1.4元,发电量可以进一步提升。储能系统首先是更高的放电,放电量至少提升15%,温控效果可以做到3度,电池寿命可以延长50%,最后在安全方面通过四重安全防护,通过AI预警,把整体的电池储能系统的安全得到极大地提升”。这是华为张先淼在第十五届(2021)国际太阳能光伏与智慧能源(上海)大会上的发言。
直播专题:SNEC第十五届(2021)国际太阳能光伏与智慧能源(上海)大会
实录:
张先淼:各位领导、专家大家早上好!今天我给大家分享的是《依托核心技术,助力产业发展,华为 FusionSolar 智能光储解决方案》,在双碳目标下,光伏必须走向主力能源,分享一下华为在这点的思考。
挑战
光伏要成为主力能源,必将面临如何构建以新能源为主体的新型电力系统,传统的电力系统都是以传统的火电、水电发电机组为主力能源形式,未来要走新能源,风光为主的电力系统,面临的挑战肯定不一样。新型电力系统有什么特征?最核心的叫四高:高比例可再生能源,高比例的电力电子装备,传统的能源主要是转动机组形式,但是新型电力系统里面有大量的电力电子装备,第三个特征高度的数字化,第四个特征高度智能化。未来的能源形式它的复杂度比传统的能源要复杂很多,复杂的能源形式必然要具备数字化和智能化特征,不然将来无法正常地运转。
当前光伏发电虽然经过光伏产业同仁多年来的不懈努力,度电成本已经大幅度地降低,但是要跟传统的能源形式比,纯粹看发电侧度电成本的确可以了,但是要考虑到新型能源形式,新能源还需要电网辅助服务,需要调频调峰成本,把这些成本加上来,新能源和传统能源还是有差距的,所以度电成本的降低始终是光伏产业未来巨大的挑战,必须要持续地降低。
并网接入的挑战,之前新能源比例很低时,电网强度很强,用SCR来表示,世界主要的经济体和国家,未来随着新能源接入比例的提高,电网强度越来越弱,SCR越来越低,这对新能源有了新的挑战,如何接入到这么弱的电网里面去,该怎么做?
总结起来,未来光伏要成为主力能源最核心两大挑战,一个是必须持续降低度电成本,另外要提高并网接入能力。
华为推出了光伏逆变器的解决方案——FusionSolar8.0解决方案
这个解决方案最核心的特征总结起来几点,正负1500V双极组串,光储融合,华为这个储能可以接在交流侧,也可以接到直流侧,未来光储融合起来更好地实现光伏发电。
解决方案
我们归纳起来价值有几方面,从投资角度,认为整体的投资可以节约1.4分钱,在发电可以继续提升2个点,运维效率也可以持续提升。在安全这块,在新的架构里面对安全进行了全新的升级,也有全新的电网算法。
正负1500伏的家国可以支持更大电压,支持多大?目前可以做到国内传统的3.15MW标准子阵,我们差不多可以做到8.8个兆瓦,系统做大,成本都会降低。传统三个子阵需要三条运维的主路,在我们的解决方案里只需一条,这样道路成本降低。
这种架构可以支持直流耦合,现在的储能市场上的解决方案基本上都是交流耦合解决方案,交流耦合最主要的问题是,需要独立的并网PCS,这些都需要额外的投资,我们完全和逆变器两个通道兼容起来,不需要额外的PCS和额外的箱变,初步算下来3毛钱每瓦时。由于路径的所,效率也可以提升,初步测算下来整个效率也可以提升1~2个点,发电量也可以提升1~2个点。
为什么可以降低线损,提升发电量?正负1500伏通过前后极的形式,可以补偿线缆的损耗,线缆的损耗如果在传统组串里面,这边发出来,比如一万度电,线损要把0.75%的发电量吃掉,但是在解决方案里面,可以把它补偿掉,完全可以发出来一弯度电,这块也可以提升差不多一个点的样子。
推出智能跟踪的优化算法,在最新的站点上实际运营下来可以提升差不多1.69%个点。
在IV诊断这方面,全新地升级,叫4.0解决方案。
最核心的是,在几个关键指标上都得到了全面升级,可以把电站组件故障95%以上都可以识别出来,重现率90%都可以得到验证,故障诊断准确率超过90%。也是唯一一家鉴衡颁发的L4等级证书。
直流侧有熔丝,它起不到分断的作用,电池办的特征断流电流只有额定电流的1.1倍,无法让熔丝可靠地熔断,我们提出智能组串分断,一旦出现后端的故障,可以把它阻隔掉,整个原理是不一样的。在交流侧,箱变会看到起火烧毁等事故,我们不会。大家感兴趣可以去展台做详细地了解。
并网算法,我们现在也进行了全面升级,支持等效转动惯量,这是对标传统的火电机组最重要的指标。
储能系统
200个电池组串形成一个管理单元,很多发电量的问题,电池板有很多问题没法得到很好的解决,我们推出组串式解决方案,实现两串一路MPVT,我们提升了差不多100倍。现在储能行业是类似的,当前储能解决方案每个PCS管理的单元电芯量差不多1千到2千,电芯的问题比电池板的问题更严重,因为它是化学反应,它跟温度、电压电流都有关系。所以我们的解决方案是精细化管理,我们可以做到十几个电芯一个管理单元,储能的解决方案和逆变器的解决方案非常一致,完全是一脉相承的,所以我们的储能方案我们叫智能式组联式系统。
最核心的是一包一优化,每个管理单元精细到电池包,每个电池包有一个优化器,每个空调都是分布式的。传统储能系统,一个系统一个空调,温度没办法做到经营,我们可以支持到12个空调,我们的PCS也是模块化的。给客户带来的价值是什么?最核心的还是提升生命周期的发电量,精细化管理以后,可以把电量发得更满。因为架构支持灵活的新旧电池的混用,可以让初始配置进一步降低,也是因为架构的原因,未来完全没必要做SOC的标定,运维成本我们也可以明显地降低。我们也做了全新的安全解决方案。
第一个特征是一包一优化,通过优化器主动地实现每个包独立地充放电,最后可以让充电的时候全部充到百分之百,放电的时候全部放光,这就是我们最核心的价值。一簇一管理,可以让每簇SOC全部做好,簇不一致性非常明显,通过这种解法可以让发电量提升,可以使其更加安全。
温控这方面,通过全新的三维设计,空调完全是分布式的,最大温差不超过3度,我们可以做到和液冷完全等效的散热效果。PCS沿用组串式逆变器的理念,每个PCS坏掉了不影响其他的,传统的坏一个整个系统都崩溃了,我们坏一个只会影响一个单元。
总结一下,这套FusionSolar8.0解决方案,首先光伏投资可以进一步降低,相对于传统方案可以降低1.4元,发电量可以进一步提升。储能系统首先是更高的放电,放电量至少提升15%,温控效果可以做到3度,电池寿命可以延长50%,最后在安全方面通过四重安全防护,通过AI预警,把整体的电池储能系统的安全得到极大地提升,我的汇报到此为止,谢谢大家!
(发言为北极星太阳能光伏网根据速记整理,未经本人审核)
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