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    全球第一個百GW組串逆變器企業(yè)誕生記丨華為光伏十年回顧

    2020-07-23 08:58:44 太陽能發(fā)電網(wǎng)
    2013年,華為網(wǎng)絡(luò)能源(現(xiàn)更名華為數(shù)字能源)經(jīng)過三年多的技術(shù)積累,光伏逆變器開始投放市場,華為的集中式逆變器在中國陸續(xù)裝了幾百MW,但在這個過程中,從客戶那里得到的反饋,促使這位華為老兵覺得必須要到項目現(xiàn)場了解客戶的真實需求。

     

    業(yè)界有人說,SMA發(fā)明了組串逆變器,而真正讓組串逆變器發(fā)揚光大的是華為。


    一次偉大的反向推演:為什么是組串


    華為智能光伏負(fù)責(zé)人站在廣袤無垠的戈壁灘上,被眼前“藍(lán)色的海”所深深震撼。


    2013年,華為網(wǎng)絡(luò)能源(現(xiàn)更名華為數(shù)字能源)經(jīng)過三年多的技術(shù)積累,光伏逆變器開始投放市場,華為的集中式逆變器在中國陸續(xù)裝了幾百MW,但在這個過程中,從客戶那里得到的反饋,促使這位華為老兵覺得必須要到項目現(xiàn)場了解客戶的真實需求。


    于是,幾天后,他出現(xiàn)在3000公里以外的青海黃河水電光伏電站現(xiàn)場。


    青海本就地廣人稀,光伏電站距離又動輒需要驅(qū)車數(shù)十甚至過百公里,在荒涼的戈壁灘上與黃土和零星野草為伴,這份孤寂難以忍受。人手有限的情況下再去運行體量越來越大的光伏電站,在可預(yù)期的未來里,這將是個無底洞,終有一天會超出人力極限。


    當(dāng)時行業(yè)逆變器耐候性的研究剛剛開始,這位負(fù)責(zé)人看到:夏天的逆變器為了散熱需要把用于防塵的門打開,然后晚上去掃灰,兩個人一晚上“伺候”一臺設(shè)備,一年365天,幾乎天天在掃灰,讓運維人員叫苦連天。另外逆變器由于專業(yè)性較強(qiáng),大型逆變器出故障時只能等待專業(yè)維修人員修理,周期很長,耽誤電站發(fā)電。


    華為開始思索:市場到底要什么樣的逆變器?


    光伏逆變器技術(shù)最早起源于德國企業(yè)SMA,1991年開始生產(chǎn)第一臺光伏用逆變器,從小型組串式逆變器開始,到2002年出了第一臺集裝箱逆變器,那個時候,華為還沒開始這個業(yè)務(wù)。


    從技術(shù)路線來看的話,先有組串式逆變器,到后面的集中型逆變器,這家做事嚴(yán)謹(jǐn)?shù)牡聡镜於斯夥孀兤鞯漠a(chǎn)業(yè)技術(shù)路線,但最初SMA的制造和生產(chǎn)都是在德國做的,組串式逆變器的成本一直沒有降下來。


    2010年后光伏產(chǎn)業(yè)非常火熱,逆變器一塊多錢一瓦,華為早期參觀了德國企業(yè)的設(shè)備后,覺得做工精良,生產(chǎn)線很標(biāo)準(zhǔn)很壯觀,華為內(nèi)部很多人也感覺集中式大機(jī)就是趨勢。


    謹(jǐn)慎起見,華為同時有兩個團(tuán)隊各攻一套技術(shù)方案,按照當(dāng)時的構(gòu)想:組串式逆變器拿下歐洲市場,用集中式逆變器開拓中國地面電站市場。


    但這次青海之行,讓華為光伏負(fù)責(zé)人下定決心:砍掉集中式逆變器業(yè)務(wù)。可是,新的模式又在哪里?


    首先人力越來越貴,運維成本居高不下,這將成為制約光伏度電成本的大問題。其次,集中式逆變器當(dāng)時的MPPT路數(shù)不夠多,無法解決組串失配問題,常年累月,失配問題嚴(yán)重,發(fā)電量下降越來越多。更大的問題是不具備精確故障定位能力,幾十個足球場這么大電站,根本不知道哪串出了問題;但是組串式逆變器就能完全解決客戶的煩惱嗎?丹麥工業(yè)巨頭丹弗斯曾在業(yè)內(nèi)推過一段時間的組串式逆變器,但剛剛在中國打開市場后卻關(guān)閉了光伏業(yè)務(wù),而究其原因,也主要是組串逆變器成本太高,大型地面電站并網(wǎng)諧波等問題無法解決。


    局面好像進(jìn)入了死胡同。不過提供解決方案,給客戶解決問題,恰巧是華為最為強(qiáng)大的能力。他們將需求進(jìn)行了反向推演:


    1、必須具備小子陣或組串級故障檢測能力;


    2、故障排除時間要短;


    3、節(jié)約人力,尤其是將常常在相距甚遠(yuǎn)多個電站間來回奔波的專業(yè)技術(shù)人員解放出來;


    4、解決組串失配,提升發(fā)電量;


    5、成本不能太高。


    看似當(dāng)時的產(chǎn)品都沒辦法兼顧這些需求,但華為的工程師的腦洞深不可測:將產(chǎn)品擴(kuò)展成產(chǎn)品包。


    他們選擇了具備上述條件的組串式逆變器,并將華為通信業(yè)務(wù)做基站的經(jīng)驗,移植到光伏業(yè)務(wù)。


    應(yīng)用單體功率較小的組串式,意味著設(shè)備數(shù)量的增加,控制故障率成為方案成功的關(guān)鍵。在華為嚴(yán)苛的制造與測試標(biāo)準(zhǔn)約束下,到2018年底,華為全球累計發(fā)貨300萬套設(shè)備中,整體故障率僅千分之三,遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于同行業(yè)。超低故障率的背后是大量的研發(fā)投入。華為基本每年推出一款精品,不求多,只求精。因為每一款產(chǎn)品都要經(jīng)過大量的驗證和測試:散熱防塵這些測試都是基本的要求。除此之外還有國內(nèi)唯一的火箭引雷測試和爆炸測試,光室外引雷測試就達(dá)到百萬元,如此高昂成本,可見華為對產(chǎn)品質(zhì)量的態(tài)度。


    剛開始很多人不理解,為什么華為一定要把熔絲要干掉。從整個運維的角度去看,他們不希望把這些易損件加到訂單里面。就要把電站做到整個系統(tǒng)免維護(hù),不僅干掉熔絲,包括風(fēng)扇等其他容易產(chǎn)生故障的地方,一律去除。這也是華為一直秉承的“少即是多”的極簡理念,把復(fù)雜留給自己,把簡單留給客戶。用更“少”的時間,更“少”的設(shè)備,更“少”的運維,帶來更“多”的發(fā)電量,更“多”的極致體驗。


    除硬件外,華為還配備了上百人的軟件團(tuán)隊,博士比例80%以上,專門解決大型地面電站的并網(wǎng)算法問題,而后來的上GW的電站都在用組串逆變器,并且并網(wǎng)毫無壓力,則顯示了這支博士軍團(tuán)的實力。華為正在把ICT的技術(shù),賦予電站智能。


    以增強(qiáng)后的組串逆變器為核心,加載電站智能管理系統(tǒng)出爐后,在曲陽的山地光伏電站中,率先得到了很好的應(yīng)用。


    2014年,華為智能光伏1.0整套解決方案第一次在業(yè)內(nèi)亮相,展示了通過集控中心,遠(yuǎn)程發(fā)現(xiàn)并定位組件故障、場站入侵、各陣列發(fā)電情況。


    這讓許多業(yè)內(nèi)人士激動不已,會后喊出“非智能,不光伏”的口號。


    智能光伏的時代,來臨了。





    作者: 來源:華為 責(zé)任編輯:jianping

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