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王锡山:华为分布式智能光伏解决方案

2019-09-19 16:27:51 中国能源网

王锡山:大家好,我是来自华为智能光伏业务部的王锡山。我们今天主办方要求讲分布式,刚才很多专家和领导介绍了目前很多分布式的前景和挑战,我们是一个设备厂家,我把我们目前公司的处境,以及我们自己已经通过目前的技术积累和技术创新解决的一些行业里面的挑战问题给大家做一个汇报。当然也是给大家一些启发,看一下未来光伏,尤其分布式光伏面临的挑战,我们有哪些方式和方法,可以逐渐用新的技术去解决,这样给大家一些启发,欢迎大家后面一起探讨。

今天我汇报主要讲我们分布式智能光伏解决方案,主要分两个议题。第一个议题,就是我们公司的简单介绍,最近华为公司很多媒体报道也比较多,我讲一些媒体报道之外的我认识的华为。我们自己公司经历了今年上半年516的政策影响之后,面临了很多的困难。但是我们自己也在困难的激励下在往上增长。我讲一下我们自己的感受。

第一个图片可以看一下,现在华为公司的状况怎么样?我自己个人的感受,我们面临了很多的困难,但是我们现在整个状态,包括工作状态,包括业务状态,应该说还是在往前稳定的发展。今年整体增长以目前的形势来看,今年上半年应该增长的惯性增长了将近20%,但是今年整年和去年相比,基本上实现持平,从目前的财务情况来看。

这个图片是我们在东莞新建的研发中心,我们模仿了很多欧洲的建筑风格建的建筑,很漂亮,欢迎各位领导来指导。图片上有一个区叫俄罗那区,它的对面隔着一条河就是这个承包,海德尔堡,就是黑格尔当时教学的地方。我们园林的设计师,内心住着很多浪漫的事,他内心有很多小故事,表面没有什么,内心很丰富。其实我们自己这边也是做了很多的工作,我们有188000名员工,我们自己内部也在讲,虽然说现在面临重重的困难,但是我们相信有祖国的人民和国家政策的支持,一定能够扛过这几年的困难期,迎向未来的增长。

前面讲的这些虚的东西,我们为什么在困难的情况下还能够茁壮的成长,还能够稳定的增长和持续的为客户服务?其中很重要的原因,我们厚积薄发,为客户创造价值,持续的做研发投入。过去十年,我们累计做了4800亿人民币的研发投入,根据2018年欧盟的调查数据显示,我们在全球公司里面,研发投入排在第5名,我们收入排不上第5,但是我们研发投入排在第5,越是在这种困难的情况下,我们越是相信在短期内,两到三年内,这个排行榜我们会往前,越困难的情况下,我们越要加强研发的投入,这些研发投入带来了很多可喜的成果,全球首个5G芯片,以及全球AI首个终端芯片,还有我们在光伏这边也做了创新,我们把AI人工加持技术放到里面,能够对组件进行检测扫描的识别,大大缩小分布式光伏运维的成本,提升运维效率,这也是我们自己的积累。

我们的技术积累,包括我们给客户创造的价值,能够让客户直接选择我们,在光伏领域也带来了一些成绩。17年的时候,组串式的发货量是一致的,18年组串式的发货量高了,预测未来组串式的出货量会更加多,也会成为一个主流的方案。根据检测机构,包括很多世界500强机构,和我们公司预测来看,未来组串式,或者智能化的方向是未来光伏转型一个很重要的方向。

现在我讲一下我们在分布式的技术上,或者解决的实际问题。我们目前判断,随着算力成本的下降,算法的积累,其实人工智能AI技术是1956年美国提出来的技术,我们经历了几十年,甚至接近百年的发展以后,我们积累了很多成熟的算法,能解决很多的问题。人工智能要具备三个因素,算力、算法、算据,目前组串式成为主流以后,尤其是分布式项目,很多底端的数据已经具备了数据的底柱,随着物联网、5G的到来,数据的联通也不成问题,主要就是我们把在别的领域成熟的算力和算法引入进来。华为有全场景的AI解决方案,从芯片到架构,到操作系统,有全套的解决方案。当然人工智能能解决很多的问题,已经在各行各业起到了作用。我们研究了一下人工智能不是个武器,也不是万能的,它能在三大典型场景有比较重要的作用,第一就是海量重复的工作,完全可以交给人工智能技术来进行。比如说编码,编码程序的习惯,完全可以交给计算机来做。对于光伏分布式场景来说,比如说消缺,日常惯例性的巡检,可以交给机器,可以预巡检,识别出8、90%的问题。

第二是专家经验的传承,比如说人工智能课堂,人工智能的医生,人工智能客服,这都是专家经验。我们可以把专家经验积累到机器里面去,我们电容电压信息,很多都需要专业技术人员来判断是什么故障,是需要更换板子,还是元器件坏了需要更换。这些思路我们可以给人工智能技术,它直接告诉你更换哪个板子或者哪个元器件。

第三个就是多领域的协调,不是单个的系统。比如说北京交通很拥堵,它涉及到的一个是车流的调控,现在很多的地区已经实现的人工智能交通灯,会根据人流量调节红绿灯的时间,这种技术现在已经做出来了。当你的分布式并网达到一定的渗透率,很多地区的电网都会认为你的电网就不能再往上升了,对于电网和光伏并网的协调。

还有安全,当你发生火灾的时候,怎么通过后端数据的变化分析出来,这也是我们自己做的,目前已经做到的,但是未来还有很多种可能,人工智能技术它是一个成长的阶段,目前我们很多人类看到它觉得很弱智,它目前就是3到4岁小孩子的开发阶段,但是未来很可期待,成长空间其实很大。

我们讲一下我们整体的解决方案,华为做了几个东西,第一个就是光伏逆变器,第二数据采集器。第三,我们把数据传到后台以后,刚才讲到的人工智能的技术,实现端就是分布式的托管云,就是一套云平台,这个云数据中心建立在我们的华为公司,只是把使用权给到用户,后端的功能通过我们后台的集成实现的。这是我们工商业屋顶,主推的就是110、125大型的组串式逆变器。海外已经做了很多的户用光伏,国内经过前一波的行业发展以后,遇到了一些瓶颈和问题,当然我们从海外的情况来看,我们也做了一个基于国内户用分布式的解决方案,同时我们把海外的要求,以及我们的无线通信技术融合在一起,推出了一整套的解决方案。这是我们今年主推的几个产品,一个就是110和125的组串式大型逆变器,组串式虽然说可以提升发电量,但是它也要面临行业的压力,所以我们自己在不断给它降本在做一些功能。

右面是我们小三项逆变器,我们认为整个分布式的发展第一大要务是安全,因为它在我们的生产、生活、人的周边,未来不管是什么样形式的分布式能源,都是以安全为第一的要务来进行发展的。熔丝在短路的时候起到一个保护的作用。当你真正的发生意外,比如说前几天的台风,江浙地区经受了近几年很严酷的台风,台风过去以后,很多线缆接触会出现问题,有些绝缘会暴露出现问题,你的导线和地有一个拉弧产生。我们光伏都是直流侧的拉弧,直流拉弧在3秒到5秒之间,可以把中间的金属丝上升到三千度。我们自己这边做了一些工作,第一个,我们要求所有的户用光伏的逆变器都具备拉弧检测的功能,这个功能满足美国的强制性的标准,美国强制要求了这个功能,要求所有分布式的,所有跟建筑结合的光伏电站必须具备的功能,国内现在还没有作为强制要求落地,但是我们所有的产品都具备这个功能。火灾的诞生是拉弧产生的原因,实际上生活很多地区都有拉弧,比如说开关每次开关都会产生拉弧,拉弧的检测,检测出来有拉弧的产生很正常,但是要有一个人工智能学习的算法在里面,它会识别出来哪些是正常的拉弧,哪些是火灾隐患的拉弧,它要识别出来这些变化,这也是需要人工智能的算法和经验积累在里面,给它训练的模型让它自己训练。这是我们自己做的。

UL1699B在美国实行以后,澳洲、欧洲都在跟随,标准的改革需要一定的时间,中国也是在制定当中。这个功能我们认为在中国分布式大发展的年代,这个功能以后会成为一个必备的功能。

左边是当两个导线出现破损的时候,或者接触不良的时候,它的接触点会产生强大的电弧,如果你把AFCI无功能关掉,会瞬间产生火花。如果右边开了AFCI功能,它会在两秒内切断,我们实验室测出来的数据是在一秒内切断。最早提出这个要求的是美国特斯拉,他们提出的很严苛的要求,因为他们要对房产、安全做出很多相关的保护功能。我们在特斯拉的实验室检测这个AFCI功能,我们个友商一起比,我们的准确度、速度,都是遥遥领先的,我们是公开进行的比较。

还有一个就是我们自己有一些更高的收益,逆变器我们在工商业屋顶更多收益来自于电费的收益,第一个就是效率,我们自己的展品也是在行业里面排在一流的,最高效益99.02,综合效率达到一级的认证。现在分布式电站都采用组串式,但是组串式和组串式也是会有一些区别的,今年提出了新的要求,效率是水规总院对第一批领跑者很注重的参数,动态MPPT效率,我们在行业里看了一下,整个行业里面我们还是比较靠前的,99.839的效率值是很高的,我们高于0.5%以上。

我们经常因为底下无功的消耗比较多以后,会带来固定数的问题。我们自己也有一个客户,只要是华为的逆变器加上我们的素材,你把电表的数据给到我就行了,这个完全可以通过我们现在技术的能力来解决,不需要再给增加无功补偿。

我们逆变器在公司的占比并不高,但是对我们的品质要求和手机、无线部门等等都是一样的,分布式的屋顶设备要求安全可靠是最高的。我们研发上也做了很多的设计,为什么不做LCD屏,因为LCD屏是在冬季低温的时候故障率很高的设备,而且满足不了25年的生命周期,而且没有按键,还有没有熔丝,我们的故障率特别低,90GW的故障率小于千分之四,每一台逆变器一年损坏不到4台。

我们对于电网支撑的稳定性,我们在斜波上,从实验室出来以后,实验室都满足国家的要求,但是现实电网当中,对斜波的抑制和支撑是不一样的。电网的稳定性上,我们根据电网给我们的数据,比如说浙江地区,光伏装机占比局部地区超过27%,甚至于达到30%,春节期间有些光伏提供的能量支持甚至超过50%。但是我们现在整个国家来说,对于光伏的渗透率,对于电网的考验,电网还是持比较谨慎的态度。我们在做的一件事,短路流量比,我们能够做到什么呢,在你正常25%达到地区光伏渗透率极限的时候,我们通过对电网更友好的适配,我们通过算法调节等等,来提升你的渗透率,在正常地区达到25%极限以后,我们能够提升到50%的光伏渗透率,这是我们目前做到的一些,跟电科院做到的科学研究成果。

在分布式场景里面面临的很多问题,弱电网的环境,在农村有很多的弱电网,离变压器比较近的地区,电力电压比较高,我们逆变器可以自己动态适配,在保护自己元器件寿命不受影响的情况下,还能够稳定的并入到电网里面来。合肥这边就有一个案例,电网电压比较高的一个地区,当时用了设备以后,装上光伏以后,过压保护报警并不上去网,我们通过算法的实现模拟以后,在有过压保护的情况下,又能合理的并上去网。

我们今年有一个新的技术,我们以前一直在推电力等过通讯。今年芯片升级以后,它的抗干扰性更强了,我们的低压场景,低压并网场景也能够完全实现了,并且能够大大节省我们的施工和采购成本,带来便利。

刚才讲的是有线方面的通讯,其实针对小型户用,或者一些分布式的话,我们还支持二级、三级、四级的独立组网,不是2G或者3G网。4G网我们是全网通的模式,并且成本也是比较低的。

现在我讲一下我们人工智能技术在后端应用上的应用。设备的离散率分析大家都能做到,分布式光伏的屋顶形式非常的多,有很多组串天然的就不是很高,只是为了充分的利用屋顶面积尽量的多装一些装机。但是如果你要单纯靠简单的离散率进行分析,它永远排在最后。我们现在把人工智能算法技术加进来以后,它会根据你组串真实的工作状态和情况,来进行一个比对,比如说这个组串有墙阻挡,它的发电量就不如旁边。但是它出现故障的时候,很多运维人员就说它是正常的。但是它会建立一个模型,在正常发电期间是不是出现一些问题。比如一天它比别人少发一小时的电,但是其他的时间它是不是也出现了问题,就可以通过实时的数据分析智能化的判断出来功率,所以不是简单的只是比大小。

我们现在实现了一个功能,我们把人工智能技术代入进来以后,对组件进行检测,我们现在是有14种故障,这些故障都能识别出来,能够扫描出来你的组件曲线上的细微变化,并且给你输出一个报告,告诉你那个组串大概率出现了什么问题,这样就可以大大节省运维的成本。

我们自己的逆变器确实做了一些很多相关的工作,我们自己测算了一下,以华东地区分布式为例,1100小时的光照,如果你自己消纳,自耗电量,屋顶发出来的电,80%被消纳掉,20%余电上网,平均的成本是6毛5的电价左右,25年生命周期,如果你能够在可利用度上比别人高,故障率很低,出现问题能够及时发现,你自身的效率比较高,哪怕提升2%的收益率,25年能多收益72万元以上的收益率。我们自己没有做ETC,我们还是扎扎实实把产品做好,这是我们自己要做的,就是永远立足于我们最终的用户做好产品。




责任编辑: 张学坤

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