近日,阳光电源高级副总裁赵大伟博士在其最新演讲中提出了光伏和储能行业的10大发展技术趋势,这些趋势将推动能源转型并确保经济可持续发展。
赵博士指出,尽管全球光伏装机容量快速增长,但不断演变的电力基础设施面临五大挑战:供应链安全、清洁能源消纳、电力系统稳定性、应对负荷波动的韧性,以及成本管理。作为电力脱碳的关键组成部分,储能行业正经历一段高速增长期。
凭借对行业的深刻理解,赵博士识别出推动光伏和储能发展的10项关键技术趋势。
1. 高密度和高效率
随着第三代宽禁带半导体成本下降和本地化程度提高,逆变器正逐步采用碳化硅(SiC)和氮化镓(GaN)器件。在先进控制算法、算力提升以及新型热封装技术的加持下,这些变化将显著提升设备的功率密度和效率。阳光电源率先在光伏逆变器中实现 SiC 器件的商业化。2021年,公司推出1500V组串式逆变器 SG350HX,开创性地采用了2000V SiC器件。
2. 高压和大功率系统的发展
过去10年间,逆变器单机功率每2-3年就会经历一次重大提升,直流电压也逐步迈向2000V。阳光电源在中国陕西省部署了全球首个2000V直流光伏系统,相比1500V系统,每瓦可降低超过0.04元(0.55美分)的BOS成本,树立了降本增效的新行业标杆。
3. 构网
随着可再生能源渗透率不断提高,构网型技术正成为确保电力系统灵活、可靠且具备韧性的关键。自2006年以来,阳光电源一直走在构网型技术研究的前沿,持续打磨灵活惯量支撑、宽频振荡抑制、增强型连续高/低电压穿越、微秒级电压构建、自适应谐波治理、快速离网调试、并离网无缝切换以及吉瓦级项目黑启动技术等核心能力。阳光电源拥有丰富的全球构网实践经验,可针对不同电网条件提供定制化解决方案,确保全球电网安全稳定。
4. 数字化与 AI 赋能
数字化与人工智能正在革新光伏电站的整个生命周期,提升可靠性和运营效率。阳光电源已将先进的逆变器 AI 训练技术应用于构建一套先进的 AI 驱动电池管理系统。
该系统持续跟踪和分析电池单体状态的多项参数,如温度、电流、电压和压力。通过这样做,它能够进行实时健康评估,对出现潜在问题迹象的电芯提供早期预警,并防止热失控的发生,从而显著提升光伏电站的安全性和性能。
5. 安全可靠的系统
赵博士指出,30年的系统设计寿命正成为未来逆变器的新趋势和标准。他概述了十多项对系统安全性和可靠性至关重要的先进设计和技术,包括模块化设计、多级主动故障报警、电弧检测和关机机制。
此外,阳光电源还投资了两次大规模、真实场景的储能系统燃烧测试,每次投入超过1000万元人民币(约140万美元),以验证其液冷储能系统 PowerTitan 系列的安全性。这些测试可保障人员、资产和运营安全,为储能行业树立了新的安全基准。
6. 拓扑创新
拓扑创新在提升功率转换效率方面发挥着关键作用。2018年,阳光电源牵头一项重大研发项目,开发了全球首个基于6MW 35kV固态变压器(SST)的光伏逆变器。该逆变器以高频变压器取代了传统低频变压器,实现了98.5%的整体最高效率。这只是创新拓扑不断演进并应用于各种太阳能和储能场景的一个例子。
7. 高精度仿真
对于不同的全球应用场景和电网条件,需要具备系统级建模与仿真能力,以模拟并网/离网以及稳态/暂态过程中光伏、风电和储能系统的性能。随着仿真系统不断发展,其将越来越接近真实世界条件,大幅缩短逆变器和电力系统的开发周期,同时降低成本。
8. 虚拟电厂
虚拟电厂(VPP)利用互联网技术,将分布式光伏、储能和负载聚合为一个统一实体,供电网调度。VPP 可优化能源利用,促进清洁能源消纳,减少电网拥堵和负电价,并实现分区控制以提供电网辅助服务,确保快速响应和电网稳定。这显著降低了电网建设和运营成本。通过实时监测和需求预测,VPP 可以引导用户优化用电,并由此提升供电可靠性。
9. 源-网-荷-储-碳一体化
赵博士首次在行业内提出,源-网-荷-储-碳系统的一体化管理可促进大规模清洁能源并网,减少弃电,并实现明确的碳减排目标。
他以此为例,说明阳光电源如何为沙特阿拉伯全球最大的 2.2GW 风光储氢多能互补微电网项目提供一体化解决方案。他进一步指出,2025年将标志着零碳园区的开启,源网荷储碳一体化将成为首选解决方案。
10. 绿氢、氨和甲醇
绿色氢能的全球需求正在飙升,基于可再生能源的电解代表着关键的未来发展路径。此外,由于氨和甲醇便于储存和运输,正变得越来越受欢迎。将发电与制氢系统解耦,可通过电力传输实现远距离制氢。
制氢整流器专为快速动态响应能力而设计,能够有效应对可再生能源中固有的功率波动。这些特性使其非常适合应用于大型可再生氢能生产设施和集中式制氢站。
赵博士总结道:“阳光电源将技术创新融入我们的基因。我们致力于攻克难题,并与行业伙伴和同行携手追求长期可持续的未来。”
关于阳光电源
阳光电源作为全球可再生能源技术领导者,28年来一直引领可持续电力解决方案的发展。截至2024年12月,阳光电源已在全球累计安装740 GW电力电子转换设备。公司被公认为全球光伏逆变器出货量第一(S&P Global Commodity Insights),也是全球最具融资价值的储能公司(BloombergNEF)。其创新成果已为180多个国家的清洁能源项目提供动力,并依托520个服务网点保障卓越的客户体验。在阳光电源,我们致力于通过前沿技术和无与伦比的服务,搭建通往可持续未来的桥梁。更多信息,请访问:www.sungrowpower.com.




