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从青海格尔木看光伏电站十年高质量发展
浙江企业新闻网 | 来源:浙江企业新闻网 浏览次数:628 发布时间:2023年11月30日
摘要:

十年间,作为中国光伏产业落地的实践先驱,青海省新能源装机渗透率(装机/最大负荷)达236%,为西北五省最高。截至10月底,青海累计实现清洁能源跨省区消纳电量142亿千瓦时,占青海新能源发电的37%,电力外送覆盖西北、华中、华东和华北等4个区域20个省份。

十年间,作为中国光伏产业落地的实践先驱,青海省新能源装机渗透率(装机/最大负荷)达236%,为西北五省最高。截至10月底,青海累计实现清洁能源跨省区消纳电量142亿千瓦时,占青海新能源发电的37%,电力外送覆盖西北、华中、华东和华北等4个区域20个省份。

青海的光伏电站的技术演进也在十年间迭代,引领着全球产业发展方向。

在地处青海省西部、青藏高原腹地的国家电投格尔木690兆瓦光伏电站,华为逆变器产品已高质量运行十余年。在这里,我们看到的是一群拓荒者,正是他们在这里种下了中国逆变器日后独步世界舞台的强者基因。

安全至上的研发初衷

恶劣的自然环境、失效的电子元件、通讯故障等,都会影响逆变器和电站的稳定运行。据测算,逆变器的平均故障率在2%左右,平均寿命在10~15年,只有高质量长寿命的逆变器,才能保证电站25年的高可靠运行。

今天,组串式逆变器已成为行业主流,故障率保持在1%左右。而十年前,逆变器市场是集中式逆变器产品一枝独秀。

据最早选用组串式逆变器的国家电投集团光伏产业创新中心副总经理庞秀岚回忆,华为领导团队在研发前曾经多次到青海沟通,首要目的是解决集中式逆变器直流汇流箱故障频发、事故造成电量损失高等迫在眉睫的安全问题。

而华为推出的组串式光伏逆变器,使用了无熔丝和无风扇设计。该产品采用热隔离技术,内部元器件合理布局,并利用烟囱效应散热技术导热均匀,利用CFD仿真技术优化设计散热器栅片的宽度厚度和间距,在不增加逆变器重量的情况下达到最佳的散热效果。

庞秀岚曾亲自带队去华为上海研发中心,现场拆解实物察看。她们还小心翼翼地在格尔木光伏电站试用安装了4兆瓦组串式逆变器,并与相邻的4兆瓦集中式逆变器产品进行了对比。

庞秀岚评价:“经过实证,组串式逆变器比集中式更安全,可靠性更强。此外,安装也很方便,一两个人抱上去即可。因为故障率低,我们就在电站备上几台,一旦坏了只需要2小时就可安装完毕,电量损失很小。另外,它是多路MPPT,从原理上来说,它的发电量要比集中式的高。从此,我们开始大面积地推广组串式逆变器。”

让拓荒者的篝火点亮今天的夜空

光伏电站是25年以上的长期投资,只有在整个生命周期内达成设计目标的发电量和运维,才能真正保障业主利益,让投资者有信心。

黄河水电率先立足能源行业安全、稳定运行,与华为设立了联合创新中心。双方聚焦光伏电站中这个核心产品,根据行业的技术趋势,持续10年围绕逆变器不断地迭代、研发,不断地适应能源行业的发展需求。

庞秀岚介绍:“当时,我们希望能把单一的逆变器功能,做成一个适用于各种组件跟踪,能实现检测、测试、分析、控制、通讯等功能于一体的智能集成控制设备。其中应用了华为的4G通讯技术、PLC技术、智能手持终端蓝牙技术等。我们还共同研发智能监测功能,希望尽量将软件技术集成在逆变器里,打造出智能光伏电站。”

2014年,时任中国可再生能源学会理事长石定寰撰文称:创新,就是打破原有的行业壁垒,打破原有的技术壁垒,打破原有的利益格局,真正实现按照系统的发展需求,能从整体方案解决及顶层规划设计上,把各种不同领域的技术集成应用起来,这是未来我们发展的重要战略发展方向。

经过黄河水电与华为工程师们的不懈努力 ,在西宁召开的首届智能光伏现场会上,通过4G通信技术与智能控制,华为专家现场演示了智能巡检、远程控制,获得了在场500余名专业人士的热烈掌声。一片树叶,一条电线阴影,一坨鸟粪,不再让电站运维人员头疼不已。这些有碍发电量的因素,都可以通过远程运维技术精准定位,减少对整串组件发电量的影响。

这时的智能光伏电站已经融合了最新的芯片、软件、无线通信、云计算等技术,从系统角度实现同样的土地、同样的阳光、同样的组件可以发出更多的电能。如果能够提升发电量5%,就意味着内部投资收益率(IRR)提高2~3个百分点,对坚定投资者信心和促进行业可持续发展极具有价值。

在这一成功中,石定寰目光更为长远,他看到了实现全球光伏电站统一监控和运维的可能。他评价道:“中国在数字信息、通信、互联网技术等领域已经取得国际领先,华为等企业在这方面已经有深厚的积累。融合了绿色与智慧的智能光伏电站代表未来的方向,也是实现智能电网的重要基础。我们也呼吁华为作为全球ICT领域的领先厂商,在进入光伏领域后,利用跨界优势,和光伏行业的优秀企业一起开展广泛合作,加强协同创新,帮助更多的企业推出智慧化的能源解决方案,促进国家光伏行业的更快更好发展,尽快提升可再生能源在我国能源使用中的比例。”

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