所謂“智能光伏”，簡(jiǎn)單來(lái)講就是在傳統光伏發(fā)電系統中應用更多的電力電子技術(shù)和數字技術(shù)，將電站設備以及整個(gè)系統進(jìn)行數字化、智能化升級。

光伏產(chǎn)業(yè)是我國為數不多的取得全球競爭優(yōu)勢、實(shí)現端到端安全可控、有望率先成為高質(zhì)量發(fā)展典范的新興產(chǎn)業(yè)。邁入“十四五”之后，在碳達峰碳中和目標的支撐下，新能源迎來(lái)全速發(fā)展的新周期，國家政策、地方規劃密集出臺，國有企業(yè)強勢加入，直接推動(dòng)光伏電站投資進(jìn)入白熱化。

不過(guò)，有專(zhuān)家曾指出，我國光伏產(chǎn)業(yè)雖然“量”上去了，但依然缺少“質(zhì)”，諸多核心技術(shù)依然嚴重受制于人。中國光伏產(chǎn)業(yè)要想再上臺階，必須向更高端、更高效的方向轉型，沿著(zhù)價(jià)值鏈曲線(xiàn)向著(zhù)頂端邁進(jìn)。

究其根本，仍然是圍繞著(zhù)供求的因素博弈。同時(shí)，對于光伏產(chǎn)業(yè)而言，技術(shù)是主導產(chǎn)業(yè)降本增效最主要的因素，因此圍繞著(zhù)先進(jìn)技術(shù)產(chǎn)能的投產(chǎn)以及落后技術(shù)產(chǎn)能的淘汰，新技術(shù)也將長(cháng)期成為影響光伏長(cháng)期走勢的最重要因素之一。

隨著(zhù)5G通信、人工智能、先進(jìn)計算、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)等新一代信息技術(shù)快速興起，加快光伏產(chǎn)業(yè)與信息技術(shù)深度融合發(fā)展、推動(dòng)智能光伏行業(yè)特色應用成為大勢所趨，也是各方關(guān)注的焦點(diǎn)。

那么，究竟什么是“智能光伏”？目前有哪些實(shí)際應用案例？未來(lái)又有哪些發(fā)展任務(wù)？

光伏發(fā)電和信息技術(shù)跨界創(chuàng )新的產(chǎn)物

未來(lái)，光伏產(chǎn)業(yè)將如何發(fā)展？數字化、智能化技術(shù)，是光伏通往未來(lái)的金鑰匙。而所謂“智能光伏”，簡(jiǎn)單來(lái)講就是在傳統光伏發(fā)電系統中應用更多的電力電子技術(shù)和數字技術(shù)，將電站設備以及整個(gè)系統進(jìn)行數字化、智能化升級。

事實(shí)上，“智能光伏”是光伏發(fā)電、信息技術(shù)兩大領(lǐng)域的跨界和創(chuàng )新的產(chǎn)物，以智能化光伏電站的形式表現出來(lái)。即從電站建設到運維全流程進(jìn)行優(yōu)化和創(chuàng )新，將數字信息技術(shù)、互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與光伏技術(shù)進(jìn)行跨界融合，實(shí)現合理優(yōu)化初始投資、降低運維成本，提高系統發(fā)電量，增加投資回報率，且能夠適應包括大型地面電站、山地丘陵、農光互補和漁光互補等各種復雜場(chǎng)景。

業(yè)內人士認為，光伏實(shí)現智能化必須經(jīng)歷三個(gè)階段：自動(dòng)化、信息化、智能化。其中，自動(dòng)化是指電站現場(chǎng)減少人工的工作，系統設計成無(wú)易損部件，免維護，無(wú)需專(zhuān)家現場(chǎng)進(jìn)行問(wèn)題診斷，無(wú)需人工現場(chǎng)修復；信息化是指組串的高精度智能檢測，信息的高速可靠安全低成本傳輸，后臺數據的高可靠性存儲及監視。

而所謂智能化，就是可以提供全面的監測、運維、優(yōu)化和管理工具，使光伏發(fā)電系統能夠更高效地發(fā)電并與智能電網(wǎng)緊密協(xié)同。即減少人的介入、實(shí)現全自動(dòng)化無(wú)人運行，實(shí)現故障的自動(dòng)發(fā)現，自動(dòng)診斷和自動(dòng)修復，從而提升發(fā)電量，減少維護成本，提高系統收益。

總的來(lái)講，光伏的智能化包含了6個(gè)方面的內容，即智能發(fā)電、智能安全、智能監控、智能運維、智能用電、智能電網(wǎng)。

光伏產(chǎn)業(yè)再上臺階的必然選擇

我國為什么需要“智能光伏”？前面提到的創(chuàng )新與融合只是一個(gè)契機，而深層原因則在于我國光伏產(chǎn)業(yè)面臨的深層次難題：技術(shù)創(chuàng )新能力不夠，目前主要集中在價(jià)值鏈低端，在國際高端市場(chǎng)競爭力不足，在國內落后低端產(chǎn)能依然較多。與此同時(shí)，我國光伏企業(yè)很多關(guān)鍵設備和專(zhuān)用材料依然需要依靠進(jìn)口，比如，用于制作銀漿的銀粉約60%仍然依賴(lài)進(jìn)口，制造封裝膠膜的VA顆粒也基本依賴(lài)進(jìn)口……

此前，據不完全統計，2022年以來(lái)，已有69家公司跨界到光伏行業(yè)。從密度上來(lái)看，幾乎每月都有企業(yè)宣布進(jìn)軍光伏領(lǐng)域，其中2月達到高峰，共有14家企業(yè)先后宣布進(jìn)入光伏；4月、5月先后有10家企業(yè)向光伏領(lǐng)域聚集；除了9月僅有1家以外，其他月份宣布跨界光伏的企業(yè)均在3家及以上。此外，繼2022年交出新增裝機87.41GW創(chuàng )歷史新高的成績(jì)單后，2023年光伏裝機有望進(jìn)一步攀高，刷新世界紀錄。

也就是說(shuō)，我國光伏產(chǎn)業(yè)雖然“量”上去了，但依然缺少“質(zhì)”，諸多核心技術(shù)依然嚴重受制于人。中國光伏產(chǎn)業(yè)要想再上臺階，必須向更高端、更高效的方向轉型，沿著(zhù)價(jià)值鏈曲線(xiàn)向著(zhù)頂端邁進(jìn)，“智能化”必然成為趨勢之一。

未來(lái)，以智能化運維電站，將賦予電站“生命”，使其始終保持著(zhù)流動(dòng)運作的狀態(tài)。例如，傳統的光伏電站設備數量眾多，缺乏信息收集與上報通道，基本都屬于“啞巴”式設備，設備之間形成孤島，不具備協(xié)同能力。而如今，引入5G、物聯(lián)網(wǎng)、云計算、傳感技術(shù)和大數據等先進(jìn)的數字化技術(shù)后，設備之間就可以進(jìn)行協(xié)同運作，并且能通過(guò)中央控制系統及時(shí)了解設備的運行情況，實(shí)現光伏電站從發(fā)電到輸送再到儲備及使用的全鏈路的可視、可管、可控。

智能光伏的“黃金時(shí)代”正在來(lái)臨

智能光伏的發(fā)展離不開(kāi)技術(shù)的推動(dòng)，而政策的扶持，以及它為各行業(yè)帶來(lái)的降本增效、綠色低碳等功能也預示著(zhù)智能光伏廣泛的發(fā)展前景。

去年，為推動(dòng)光伏產(chǎn)業(yè)與新一代信息技術(shù)深度融合，加快實(shí)現智能制造、智能應用、智能運維、智能調度，全面提升我國光伏產(chǎn)業(yè)發(fā)展質(zhì)量和效率，推動(dòng)實(shí)現2030年碳達峰、2060年碳中和目標，工業(yè)和信息化部、住房和城鄉建設部、交通運輸部、農業(yè)農村部、國家能源局印發(fā)《智能光伏產(chǎn)業(yè)創(chuàng )新發(fā)展行動(dòng)計劃(2021-2025年)》。

在此之前，2018年4月由工信部、國家能源局等六部門(mén)印發(fā)的《智能光伏產(chǎn)業(yè)發(fā)展行動(dòng)計劃(2018-2020年)》已經(jīng)結束一個(gè)計劃周期。經(jīng)過(guò)上一個(gè)智能光伏產(chǎn)業(yè)發(fā)展周期，我國在智能光伏工廠(chǎng)建設方面成效顯著(zhù)，行業(yè)自動(dòng)化、信息化、智能化取得明顯進(jìn)展。

《行動(dòng)計劃》指出，到2025年，光伏行業(yè)智能化水平顯著(zhù)提升，產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng )新取得突破。新型高效太陽(yáng)能電池量產(chǎn)化轉換效率顯著(zhù)提升，形成完善的硅料、硅片、裝備、材料、器件等配套能力。智能光伏產(chǎn)業(yè)生態(tài)體系建設基本完成，與新一代信息技術(shù)融合水平逐步深化。智能制造、綠色制造取得明顯進(jìn)展，智能光伏產(chǎn)品供應能力增強。支撐新型電力系統能力顯著(zhù)增強，智能光伏特色應用領(lǐng)域大幅拓展。智能光伏發(fā)電系統建設卓有成效，適應電網(wǎng)性能不斷增強。在綠色工業(yè)、綠色建筑、綠色交通、綠色農業(yè)、鄉村振興及其它新型領(lǐng)域應用規模逐步擴大，形成穩定的商業(yè)運營(yíng)模式，有效滿(mǎn)足多場(chǎng)景大規模應用需求。

智能光伏時(shí)代的來(lái)臨，給了中國光伏企業(yè)站在新的更高歷史平臺的機會(huì )。專(zhuān)家指出，未來(lái)光伏的智能化建設應圍繞三大塊展開(kāi)：

一是充分利用現代信息技術(shù)，全方位地實(shí)現光伏發(fā)電系統及其設備的自動(dòng)監測或感知。

二是加強基礎研究，特別是各類(lèi)分析和診斷模型，基礎數據庫的開(kāi)發(fā)與應用。

三要注重應用端基礎自動(dòng)化建設及運維需求為導向的工程設計。

(文章來(lái)源：中國科技信息)