洞察未来：智能光伏十大趋势解读

“今年1至10月，我国光伏新增装机量已经超过2021年全年。”12月1日，在2022中国光伏行业年度大会上，中国光伏行业协会表示，当前国内光伏新增装机量已经创下历史新高。据《光伏行业发展形势与未来展望报告》指出，1-10月，国内光伏新增装机达58.24 GW，同比增长98.7%，已超过去年全年的新增装机量。

截至8月底，国内光伏累计装机349.9 GW，成为仅次于火电、水电的第三大装机电源。

而这只是光伏迸发出磅礴力量的一个缩影。

在这一数字对外公布的2周前，国家能源局召开四季度网上新闻发布会，发布2022年前三季度能源形势、可再生能源并网运行情况，并解读《能源碳达峰碳中和标准化提升行动计划》。新能源和可再生能源司副司长王大鹏提出，“十四五”期间，将持续大力推动大型风电光伏基地建设。同时，分布式光伏也乘势而上，根据IHS Markit发布的数据，分布式光伏年装机容量在 2021年已经占据光伏总装机容量的47%，接近半壁江山，户用光伏纳入碳排放权交易市场，更进一步刺激了分布式光伏的发展。

无论是国内还是海外，无论是大型风电光伏基地，还是分布式光伏，光伏产业已从一个光辉的十年，高歌猛进到下一个十年，正在完成从补充能源到替代能源的跨越式发展。

一、跨越中的挑战

跨越式发展过程中，光伏的成本、安全问题是必须要面对的挑战。具体包括以下四个方面：

1、度电成本问题。光伏渗透率的大幅提升，离不开度电成本的持续降低。在光储融合的大背景下，如何持续地降低LCOE与LCOS，让光储系统的部署在更多的地区与场景创造更高的价值，是光伏入局者们必须面对的问题。

2、运营运维效率问题。随着大型地面电站的规模越建越大，且一般多处于高海拔戈壁、荒漠，甚至近海区域，这些都给运维工作带来了较大困难。分布式场景中，则面临点多量散的情况，安全运营的挑战也随之到来。

3、电网的稳定性问题。或者说是新能源消纳问题，这与储能发展水平也有一定关系。在澳洲、英国等多个新能源占比较高的国家和地区，都出现过由于新能源脱网导致的大规模停电事故。如何在提升电网对于新能源消纳能力的同时，保持电网的稳定性，需要业界共同面对。

4、系统安全问题。近年来，光伏与储能电站的安全事故时有发生，随着光储设备功率越做越大，光储出现的场景也越来越多，如何端到端地实现整个系统层面安全防护，成为一大难点。

二、智能光伏将呈现十大趋势

除了上述四点，光伏全产业链还面临着诸多问题：部分供应链价格急剧震荡、储能强配、新能源用地等等，这些都是实现“十四五”光伏装机目标中需要克服与解决的现实问题。2022年12月23日，针对上述问题，华为数字能源智能光伏业务总裁陈国光“对症下药”地总结出以下十大趋势。

趋势一 光储发电机

通过构网型储能技术，降低新能源对电网的冲击，提升新能源消纳

通过光储融合+Grid Forming 技术，打造智能光储发电机，改变新能源控制模式，从电流源型控制转为电压源型控制，提高有功和无功控制与响应能力，主动缓解频率和电压波动，将成为解决光伏并网消纳的重要举措。

趋势二 高密高可靠

光伏电站向大功率、高可靠发展

光伏的度电成本下降近很大程度上依赖于高密高可靠技术创新。高密高可靠性能保障离不开材料科学、散热技术、工程技术等多种维度技术的升级。比如，高密度碳化硅、氮化镓等材料科学的兴起等。

趋势三 组件级电力电子(MLPE)

光伏系统向着更安全，智能化发展

光伏系统的发电“粒度”呈不断细化的趋势，而系统“粒度”的细化转化为更智能的发电和更高的安全特性。组件级电力电子器件(Module-Level Power Electronics, MLPE) 能够实现组件级发电、监控和安全关断。

趋势四 组串式储能

组串式储能架构，通过模块化、智能化设计将储能系统的管理水平提升到新高度

智能组串式储能解决方案是将数字信息技术与光伏、储能技术进行跨界融合，基于分布式储能系统架构，实现储能系统全生命周期内更高放电、更优投资、极简运维、安全可靠的价值。

趋势五 电芯级精细管理

储能系统的管理颗粒度将从电池簇级、电池包级延伸到电芯级

锂电池储能系统也一定会朝着更小的管理颗粒度进发。这就需要让以BMS (Battery Management System)为代表的管理系统 “更敏感”、“更智能”，甚至要“预知未来” ，这有赖于大量数据的采集与运算处理，并结合AI技术找到最优点、对趋势做出预判。

趋势六 “光储网”融合

通过数字技术实现光伏、储能与电网之间高效协同

构建“光储网”融合的稳定能源系统，支撑光伏送出与消纳，将成为解决能源安全与能源独立关键举措。应用5G、AI、云技术，将海量分布式光储系统进行智能化管理、运营与电力交易，构建VPP虚拟电厂，为用户侧可调节资源参与市场交易、负荷侧响应，实现电网削峰填谷提供坚强技术保障。

趋势七 重构极致安全

电力电子、热管理、数字等多种技术充分融合，将重构光储系统安全

站在全场景、全链路的角度系统考量，并充分融合电力电子技术、电化学技术、热管理技术与数字技术，重构系统极致安全，包括重构光伏电站直流安全、重构分布式光伏屋顶安全，以及重构储能安全。

趋势八 安全可信

系统的可靠性、可用性、安全性、韧性、无害性和隐私性将成为必须要求

对于设备，一般需要高可靠性的电站设备来保证系统安全。面对外部的网络攻击，电站系统需做到防止未经授权访问而获取系统信息，信息安全还需要从安全性走向韧性，使因网络安全事件受损的功能/服务得以快速恢复，保障业务的连续性。

在未来，可靠性、可用性、安全性、韧性、无害性和隐私性必将成为光伏系统的必须要求。

趋势九 全面数字化

预计到2027年，95%以上电站实现全面数字化

如果能引入诸如5G，物联网，云计算，感技术和大数据等先进的数字化技术，传统的光伏电站就可以变成会“说话”和擅长“说话”的电站，可以达到用“比特”管理“瓦特”的目的，实现“发-输-储-配-用”全链路的可视、可管、可控。

趋势十 AI增效

AI技术在电站全生命周期中广泛应用

AI技术为深度学习所需要的海量数据提供了良好的基础，将迅速成为能源行业创新的基石。在新能源领域，AI也将与电力电子、数字化技术一样，带动整个产业的深刻变革。

光伏行业离不开技术创新的驱动，更离不开对未来趋势的准确把握。智能光伏十大趋势的高频词中，安全、精细化与数字化成为顶流，而“精细化”更是面向挑战的一把利剑。在数字化、智能化的转型背景下，智能光伏将进一步提升能源系统的效率，为实现减碳目标发挥更大作用。在未来，我们将更加贴近这个光伏蓬勃发展的时代脉搏。