向不可能處演進
2015年,由國家能源局主導(dǎo)的光伏領(lǐng)跑者項目啟動,智能光伏大獲成功,華為組串逆變器占比達50%以上。2016年的領(lǐng)跑者項目,華為的智能組串逆變器更是達到65%以上。
智能光伏以每年一個大版本的速度升級,而光伏產(chǎn)業(yè)全面步入數(shù)字化時代后,電網(wǎng)也認識到無線通訊的安全性,變得逐步開放與包容。在使用“智能光伏無線寬帶系統(tǒng)”之后,寧夏寶豐光伏電站項目的場站值長,最深切的體悟就是,“傳統(tǒng)光伏電站通信方法無法滿足我站對于業(yè)務(wù)移動的訴求,制約了電站的發(fā)展,而采用無線系統(tǒng)后,一個光伏電站布一個4G基站,就可以完成整個光伏電站的站內(nèi)通訊,建設(shè)和運維變得簡單多了。無線幫助我們解決了復(fù)雜多樣的電站問題。”
除了帶動國內(nèi)市場走向智能時代的同時,海外也刮起了“華為風(fēng)暴”。
近日,華為對外公開了一則產(chǎn)品極限測試的視頻,除模擬臺風(fēng)、極寒等極端天氣之外,還用極高的成本模擬了室外雷電測試和爆炸測試:隨著小火箭在雷雨天極速上升,一道電光劃破天際。
這種“人工渡劫”的測試,讓國外客戶看的目瞪口呆之余,也對華為產(chǎn)品的質(zhì)量深信不疑。歐洲、日本的能源巨頭紛紛轉(zhuǎn)向華為,使其快速成功躋身一流梯隊,經(jīng)過幾年市場發(fā)展,已傲視群雄,在這些市場均處領(lǐng)先地位。在歐洲、日本、澳大利亞這幾個對電網(wǎng)要求非常嚴格的國家,電網(wǎng)適應(yīng)性是一大挑戰(zhàn),對逆變器企業(yè)的實力有很高要求。而華為卻順利符合了當?shù)仉娋W(wǎng)的要求,成為了當?shù)氐氖走x品牌。
全球運維也是逆變器的一大挑戰(zhàn),海外的人力成本更高。集中式逆變器必須要專業(yè)人士到現(xiàn)場處理故障,即使在國內(nèi)也需要一周左右時間,而華為逆變器免維護設(shè)計,讓運維人員基本不用去現(xiàn)場。及時萬一有故障,現(xiàn)場更換,也只需要2小時。
公司本身強大的實力和專注一款產(chǎn)品的合力優(yōu)勢,讓華為在全球主要的高端市場,均名列前茅。
在這一年起,在IHS的排名上,華為逆變器全球出貨量就開始占據(jù)第一的寶座。
不過,挑戰(zhàn)仍然接踵而來,客戶總會向第一名提出更高的要求。
“有沒有什么辦法掌握每串組件的發(fā)電能力?”
在此之前,對光伏組件場站內(nèi)的檢測主要依靠工人手持EL和IV檢測工具完成的,大型地面光伏電站的檢測多為定位到故障后檢測或站內(nèi)抽測,100W的組件有30萬塊組件,近兩萬個組串,占地超過2平方公里。如果用人工完成一次全面巡檢,相當于運維人員要用腳丈量數(shù)百公里的路程,期間還要一塊組件一塊組件的做測試,現(xiàn)場拆端子測試也具備一定危險性和發(fā)電量損失,所以全面檢測一直被視為不可能完成的任務(wù)。
隨著電站精益管理逐步發(fā)展,以及電站交易量增大,業(yè)主或收購方對于全面掌握電站情況渴求增大,于是難題被拋給了以解決方案著稱的華為。簡單來說就是:像手機跑分一樣給電站跑分。
華為技術(shù)團隊首先想到了IV曲線測試功能,并成功將其搭載到逆變器上。2014年,就率先與黃河水電展開聯(lián)合研發(fā),并且做了大量的實測。
這套智能IV檢測技術(shù)通過反向供電測試組件的IV曲線,能夠識別組件隱裂、熱斑、背板失效、二極管損壞等14種常見故障。
在歷經(jīng)三版升級之后,目前華為的 智能 IV 曲線已經(jīng)測了全球 5GW 以上的光伏電站,檢測過的組件數(shù)量早已過千萬,基于 AI 技術(shù)的智能 IV 診斷 4.0 除了應(yīng)用場景廣泛之外,速度進一步提升,15 分鐘即可完成 100MW 全站的掃描,并且支持雙面、疊瓦以及組串混裝場景。而業(yè)界馬上跟風(fēng)而至,一夜之間,大部分廠家也推出智能IV診斷技術(shù),但實際上,這個技術(shù)是建立在海量的數(shù)據(jù)積累上,沒有大數(shù)據(jù)、沒有一套先進的算法,準確度是難以保障的。
IV智能檢測的出現(xiàn),即是產(chǎn)業(yè)智能化分水嶺,只有組串式逆變器能夠完成這一工作;同時這也是華為的技術(shù)“護城河”:IV曲線檢測的精準性,不至于漏報、誤報,則是建立在有意識的對華為已經(jīng)過百GW的智能設(shè)備反饋來的海量數(shù)據(jù)經(jīng)年累月的分析的。
超過5GW進行IV曲線檢測的組件不僅發(fā)電量有所保障,過程中得到的大數(shù)據(jù)也是一座寶礦。以業(yè)內(nèi)一直爭論不休的背板為例,數(shù)據(jù)顯示,西部組件二極管損壞比例遠高于東部,究其原因是西部紫外線強烈,背板如果過薄或材料不過關(guān)就會出現(xiàn)遠比東部大得多的故障率。因此發(fā)往西部的背板應(yīng)該加大強度。
此外,華為還通過大數(shù)據(jù)喂養(yǎng)出了“雙面組件+跟蹤系統(tǒng)”的最佳匹配方式。傳統(tǒng)的“天文算法+反跟蹤”結(jié)合GPS正時可以獲得太陽的絕對位置信息,通過使組件與太陽光入射光夾角最小來獲得相應(yīng)的跟蹤角。這種算法僅考慮了散射比例低時組件正面的直射輻射,在部分場景中會出現(xiàn)不是最優(yōu)轉(zhuǎn)角帶來的發(fā)電量損失,比如在陰天,天文算法并不是最佳轉(zhuǎn)角。而華為智能跟蹤系統(tǒng),通過“感知”外界的輻照、溫度、風(fēng)速等因素,結(jié)合精準的大數(shù)據(jù)和AI智能學(xué)習(xí)算法,能夠?qū)崟r得到跟蹤支架的最佳轉(zhuǎn)角,雙面組件壓抑的潛力得到充分釋放,從而保障電站最佳的發(fā)電量。
至此,AI實現(xiàn)了跨界,完成了“海量場景+專家經(jīng)驗+跨域融合”的最后一步。而在AI的幫助下,光伏電站的潛能被挖掘釋放。
2019年,全球第一個百GW組串逆變器企業(yè)誕生。用了十年,華為創(chuàng)造了一個產(chǎn)業(yè)奇跡。