Нещодавно, доктор Девід Чжао, старший віце-президент Sungrow, представив у своїй останній промові 10 основних технологічних тенденцій у сонячній та накопичувальній промисловості, які будуть сприяти енергетичному переходу та забезпечувати сталий економічний розвиток.
Доктор Чжао зазначив, що незважаючи на швидке розширення PV установок по всьому світу, еволюційна інфраструктура енергопостачання стикається з п'ятьма викликами: безпека ланцюга постачання, споживання чистої енергії, стабільність енергосистеми, стійкість до змін навантаження та управління витратами. Як важлива частина декарбонізації енергії, сектор накопичення енергії проходить період інтенсивного прискореного зростання.
Спираючись на своє глибоке розуміння галузі, доктор Чжао визначив десять критичних технологічних тенденцій, необхідних для просування розвитку сонячної енергії та накопичення.
1. Висока щільність та висока ефективність
Зі зниженням вартості та збільшенням локалізації напівпровідників третього покоління з широкою забороненою зоною, інвертери поступово включають пристрої з карбіду кремнію (SiC) та нітриду галію (GaN). Покращені за допомогою передових алгоритмів управління, збільшеної обчислювальної потужності та новітніх технологій термічного упакування, ці зміни значно підвищать щільність потужності та ефективність обладнання. Sungrow був на передовій комерціалізації пристроїв SiC у фотоелектричних інвертерах. У 2021 році компанія представила струнговий інвертер SG350HX на 1500 В, що стало піонерським кроком з використанням пристроїв SiC на 2000 В.
2. Розробка високовольтних та високопотужних систем
За останнє десятиліття потужність інвертора на одиницю пройшла великий цикл покращення кожні 2-3 роки, з DC напругою, що прямує до 2000V. Sungrow розгорнув першу у світі 2000V DC PV-систему у провінції Шеньсі, Китай, знизивши витрати на баланс системи (BOS) на понад 0,04 юаня (USD цент 0,55) за ват порівняно з системами 1500V, встановивши новий галузевий стандарт для зниження витрат та підвищення ефективності.
3. Формування мережі
Зі збільшенням проникнення відновлюваної енергії, технології формування мережі стають необхідними для забезпечення гнучкої, надійної та стійкої енергосистеми. З 2006 року Sungrow знаходиться на передовій досліджень технології формування мережі, відточуючи ключові можливості, такі як гнучка підтримка інерції, придушення широкочастотних коливань, покращений безперервний прохід через високу/низьку напругу, побудова напруги на рівні мікросекунд, адаптивне управління гармоніками, швидке відлагодження поза мережею, безшовне перемикання між режимами в мережі та поза нею, та технологія чорного запуску проектів гігаватного масштабу. Sungrow має багатий глобальний досвід формування мережі, надаючи індивідуальні рішення, адаптовані до різних умов мережі, забезпечуючи безпеку та стабільність мережі по всьому світу.
4. Цифровізація та розширення можливостей ШІ
Цифровізація та штучний інтелект революціонізують весь життєвий цикл фотовольтажних електростанцій, підвищуючи як надійність, так і експлуатаційну ефективність. Sungrow використав передові техніки навчання ШІ для інверторів, щоб створити складну систему управління акумуляторами на основі ШІ.
Ця система постійно відстежує та аналізує кілька параметрів стану елементів акумулятора, таких як температура, струм, напруга та тиск. Завдяки цьому вона дозволяє здійснювати оцінку стану здоров’я в реальному часі, надає попередження щодо елементів, що демонструють ознаки потенційних проблем, та запобігає виникненню теплового розгону, значно покращуючи безпеку та продуктивність фотоелектричних установок.
5. Безпечні та надійні системи
Д-р Чжао зазначив, що 30-річний строк служби системи стане новою тенденцією та стандартом для майбутніх інверторів. Він окреслив понад десяток передових конструкцій та технологій, необхідних для безпеки та надійності системи, включаючи модульну конструкцію, багаторівневі активні тривоги про несправності, виявлення дуги та механізми відключення.
Крім того, Sungrow інвестував у два масштабні, реальні випробування систем зберігання енергії на вогні, кожне з яких коштувало понад 10 мільйонів юанів (приблизно 1,4 мільйона доларів США), щоб підтвердити безпеку своєї системи зберігання енергії з рідинним охолодженням серії PowerTitan. Ці випробування забезпечують безпеку персоналу, активів та безпеку операцій, встановлюючи новий стандарт безпеки для галузі зберігання енергії.
6. Інновація топології
Інновації топології відіграють вирішальну роль у підвищенні ефективності перетворення енергії. У 2018 році Sungrow очолив великий проект НДДКР і розробив перший у світі 6MW 35kV PV інвертор на основі твердотільного трансформатора (SST-based). Цей інвертор замінив традиційний низькочастотний трансформатор на високочастотний, досягнувши загальної максимальної ефективності 98.5%. Це лише один приклад того, як інноваційні топології постійно розвиваються та застосовуються в різних сонячних та накопичувальних застосуваннях.
7. Високоточне моделювання
Для різних глобальних сценаріїв і умов електромереж потрібні можливості моделювання та симуляції на системному рівні, щоб імітувати продуктивність сонячних, вітрових та систем накопичення в процесах підключення/відключення від мережі та стійких/перехідних станах. У міру розвитку симуляційних систем вони все більше наближатимуться до реальних умов, значно скорочуючи цикли розробки інверторів та енергетичних систем, одночасно знижуючи витрати.
8. Віртуальні електростанції
Віртуальні електростанції (VPP) використовують інтернет-технології для об'єднання розподілених ФЕ, накопичення енергії та навантажень в єдину сутність для диспетчеризації мережі. VPP оптимізують використання енергії, сприяють споживанню чистої енергії, зменшують перевантаження мережі та негативні ціни, а також дозволяють контролювати патчами для допоміжних послуг мережі, забезпечуючи швидку реакцію та стабільність мережі. Це значно знижує витрати на будівництво та експлуатацію мережі. Використовуючи моніторинг у реальному часі та прогнозування попиту, VPP можуть направляти користувачів для оптимізації споживання електроенергії та, роблячи це, покращувати надійність постачання.
9. Інтеграція джерел, мережі, навантаження, накопичення та вуглецю
Д-р Чжао запропонував, вперше в галузі, що інтегроване управління системами джерело-мережа-навантаження-накопичення-вуглець може сприяти інтеграції великомасштабної чистої енергії, зменшити обмеження та досягти чітких цілей зменшення вуглецю.
Він навів як ілюстрацію, як Sungrow надає інтегровані рішення для найбільшого у світі 2.2 ГВт багатоенергетичного комплементарного мікромережевого проекту вітер-фотоелектрика-накопичення-водень в Саудівській Аравії. Він додав, що 2025 роком розпочнеться ера нульововуглецевих парків, де інтеграція джерела-мережі-навантаження-накопичення-вуглецю стане переважним рішенням.
10. Зелений водень, аміак та метанол
Глобальний попит на зелений водень стрімко зростає, і електроліз на основі відновлюваної енергії є критичним майбутнім шляхом. Більше того, аміак і метанол стають все більш популярними через легкість зберігання та транспортування. Відокремлення виробництва електроенергії від систем виробництва водню дозволяє здійснювати віддалене виробництво водню через передачу електроенергії.
Витряги для виробництва водню, розроблені з можливостями швидкої динамічної реакції, добре вміють керувати коливаннями енергії, властивими джерелам відновлюваної енергії. Ці функції роблять їх добре придатними для використання у великомасштабних об'єктах з виробництва відновлюваного водню та центральних станціях виробництва водню.
«Sungrow вбудовує технологічні інновації в нашу ДНК. Ми зобов'язані долати труднощі та прагнути довгострокового сталого майбутнього з партнерами та колегами по галузі», – підсумував доктор Чжао.
Про Sungrow
Sungrow, світовий лідер у технологіях відновлюваної енергії, піонерує сталi рiшення для електропостачання понад 28 років. Станом на грудень 2024 року Sungrow встановив 740 ГВт перетворювачів силової електроніки по всьому світу. Компанія визнана світовим лідером за поставками фотоелектричних інверторів (S&P Global Commodity Insights) та найбільш надійною компанією з накопичувачів енергії у світі (BloombergNEF). Її інновації живлять проекти чистої енергії у понад 180 країнах, підтримувані мережею з 520 сервісних центрів, що гарантує відмінний досвід для клієнтів. У Sungrow ми прагнемо зближуватися з сталою майбутньою через передові технології та неперевершений сервіс. Для отримання додаткової інформації відвідайте: www.sungrowpower.com.
