2020.09.23 | Europa

Huawei voorziet voor 2025 10 trends voor slimme PV oplossingen

Introductie:
In de komende 5 tot 10 jaar zal hernieuwbare energie een meer prominente rol gaan spelen als belangrijkste energiebron voor elektriciteitsnetten. Vooral zonne-energie wordt gezien als de meest opmerkelijke vorm van hernieuwbare energie, dit heeft dan ook een bijzondere mooie toekomst. Aangezien hernieuwbare energie echter een groter deel van de totale energieproductie uitmaakt, zal het waarborgen van veiligheid, betrouwbaarheid en kosteneffectiviteit voor alle installaties voor energieopwekking de hoogste prioriteit krijgen.

Met de snelle ontwikkeling van opkomende ICT-technologieën, zoals AI, cloud, big data en 5G, en met volledige inachtneming van de nieuwste trends op het gebied van vermogenselektronicatechnologie, heeft Huawei samengewerkt met experts en 10 opkomende technische trends vrijgegeven voor slimme PV oplossingen in 2025. Deze trends omvatten vier dimensies: lagere genivelleerde elektriciteitskosten (LCOE), ondersteunings van het elektriciteitsnet, intelligente convergentie, en veiligheid & betrouwbaarheid. De trends zijn bedoeld om de industrie naar intelligente, groene oplossingen te drijven en inzicht te bieden in innovatie en stijgende groei in de nieuwe energiesector.

Trend 1: Digitalisering

Kernpunt: Meer dan 90% van de wereldwijde PV-installaties zal worden gedigitaliseerd.
Ondanks de bloeiende wereldwijde PV-markt zijn er nog steeds veel passieve apparaten in PV-installaties, van stroomopwekking tot communicatie. Deze apparaten kunnen niet effectief worden bewaakt en kunnen ook geen storingsalarm geven. Met de snelle ontwikkeling van digitale technologieën zoals 5G en cloud, wordt verwacht dat meer dan 90% van de PV-installaties tegen 2025 volledig gedigitaliseerd zal zijn, waardoor PV-installaties eenvoudig, intelligent en efficiënt kunnen worden beheerd.

Trend 2: AI-gestuurde slimme upgrades

Kernpunt: Meer dan 70% PV-installaties zullen AI-technieken toepassen.
De diepgaande integratie van AI en PV zal wederzijdse detectie en onderlinge verbinding tussen apparaten vergemakkelijken en zal de energieopwekking en O&M-efficiëntie verbeteren door middel van gezamenlijke optimalisatie. AI-technieken kunnen veelbelovende nieuwe wegen bieden voor PV-systemen, waaronder: proactieve identificatie bescherming van PV-module en apparaatfouten met AI-diagnosealgoritmen; optimalisatie van trackeralgoritmen met enorme plantgegevens en zelflerend voor hogere opbrengsten; en AI-gesteunde synergie voor zonne-opslag om de inkomsten van PV-opslaginstallaties automatisch te optimaliseren. Naarmate LCOE blijft afnemen en de complexiteit van O&M toeneemt, zullen AI-technieken zeer waarschijnlijk op grote schaal van toepassing zijn in PV-installaties.


Trend 3: Onbemande PV-installaties

Kernpunt: Meer dan 80% van het werk in PV-installaties zal onbemand zijn
Met de opkomst van AI en het Internet of Things (IoT), zullen intelligente producten en diensten gemak brengen in de hele PV-oplossing. Met geïntegreerde expert-ervaringen en continue zelfstudie zal AI op grote schaal worden ingezet om O&M-experts te vervangen in veel diagnostische en besluitvormende functies.Drone-inspectie en robotgebaseerde automatische O&M zullen gevaarlijk en repetitief O&M-werk afhandelen dat een continue hoge mate van nauwkeurigheid vereist, voor verbeterde productiviteit en veiligheid in PV-installaties. Zoals geschat, wordt verwacht dat PV-installaties in de toekomst volledig onbemand zullen zijn.

Trend 4: Proactieve ondersteuning voor elektriciteitsnetten

Kernpunt: PV-installaties zullen verschuiven van netaanpassing naar netondersteuning.
Het toenemende penetratieniveau van power-electronic-gekoppelde energie zal de sterkte van het elektriciteitsnet ondermijnen en de bredere toepassing van PV-systemen belemmeren. In de komende 5 jaar moeten PV-installaties geleidelijk evolueren van aanpassing aan het elektriciteitsnet naar ondersteuning van het elektriciteitsnet. Daartoe moeten omvormers over capaciteiten beschikken zoals het aanpassingsvermogen van een brede kortsluitingsverhouding (SCR), de mogelijkheid om de harmonische stroom binnen 1% te regelen, opeenvolgende hoog/ laagspanning doorvoer en snelle frequentieregeling, die nodig zijn voor aansluiting op het net.

Trend 5: Zonne + Opslag

Kernpunt: Het aandeel PV-systemen gekoppeld aan energieopslag zal meer dan 30% bedragen.
Met de grotere penetratie van nieuwe energiebronnen zullen elektriciteitsnetten steeds strengere eisen stellen aan frequentieregulatie en peak shaving. Ondertussen nemen de batterijkosten af met de vooruitgang van de technologie. Er wordt verwacht dat energieopslag zal samenwerken met PV-systemen en een kritieke component zal worden. Projecties geven aan dat in 2025 het aandeel PV-systemen met energieopslag meer dan 30% zal bedragen.

Trend 6: Virtuele energiecentrales

Kernpunt: Meer dan 80% van de residentiële systemen zal verbinding maken met Virtual Power Plant (VPP) -netwerken.
In de komende 5 jaar zullen ICT-technologieën, zoals 5G, blockchain en cloudservices, op grote schaal worden toegepast in gedistribueerde energiecentrales, VPP's vormen voor gezamenlijk beheer en deelnemen aan de planning, transactie en ondersteunende diensten voor energiesystemen. De ontwikkeling van VPP-technologie zal nieuwe bedrijfsmodellen inspireren en nieuwe marktspelers aantrekken in gedistribueerde PV-scenario's, en zal dienen als een motor voor groei voor gedistribueerde PV.

Trend 7: Actieve veiligheid

Kernpunt: Arc-fault Circuit Interrupter (AFCI) zal een onmisbare functie worden in gedistribueerde PV-daksystemen en zal worden opgenomen in internationale industrienormen.
Met de bredere toepassing van gedistribueerde PV is de veiligheid van gebouwen en personen een grote zorg geworden. PV-vlamboogrisico's die worden veroorzaakt door het slechte contact van knooppunten in PV-modules, slechte verbindingen met PV-connectoren of verouderde of kapotte kabels, zijn een urgente kwestie geworden in de industrie. Om dergelijke risico's te beperken, wordt AFCI een standaardfunctie voor gedistribueerde PV-daksystemen en wordt het opgenomen in internationale industrienormen.

Trend 8: Hogere vermogensdichtheid

Kernpunt: Omvormer vermogensdichtheid zal toenemen met meer dan 50%.
De trend van lagere LCOE van zonne-energie, vraagt om hogere eisen en meer opbrengsten van een enkele module en eenvoudig omvormeronderhoud. Om dit te bereiken is een hogere vermogensdichtheid vereist. Met doorbraken in onderzoek van wide-bandgap halfgeleiders, zoals SiC en GaN, evenals geavanceerde controle algoritmen, omvormer vermogensdichtheid zal naar verwachting toenemen met meer dan 50% in de komende 5 jaar.

Trend 9: Modulair ontwerp

Kernpunt: Kerncomponenten zoals omvormers, PCS en energieopslagapparaten zullen modulair ontwerp goedkeuren.
Omvormers, PCS's en energieopslagapparaten zijn belangrijke componenten in een PV-installatie, die de beschikbaarheid van het gehele PV-installatiesysteem sterk beïnvloeden. Naarmate de capaciteit en complexiteit van PV-installaties toenemen, zal de traditionele, deskundige aanpak voor onderhoud ter plaatse te duur zijn. Modulair ontwerp wordt mainstream, omdat het flexibele implementatie, soepele uitbreiding en expertvrij onderhoud mogelijk maakt, waardoor de O&M-kosten sterk worden verlaagd en de beschikbaarheid van het systeem wordt verbeterd.

Trend 10: Veiligheid en betrouwbaarheid

Kernpunt: Veiligheid en betrouwbaarheid is een noodzakelijke vereiste geworden voor PV-installaties.
Door de toename van de cumulatieve capaciteit van wereldwijde PV-installaties, en een grotere complexiteit van de netwerkarchitectuur zal de netwerkbeveiligingsrisico's van PV-installaties toenemen. Daarnaast zijn er strengere eisen voor de privacy en beveiliging van gebruikers voor gedistribueerde PV-installaties. Al deze trends suggereren dat PV-installaties beveiligings- en betrouwbaarheidsmogelijkheden moeten bezitten op het gebied van betrouwbaarheid, beschikbaarheid, beveiliging, veiligheid, veerkracht en privacy.

Onze gemeenschappelijke wens om te verkennen als mensen, kent geen grenzen. We zijn altijd op zoek naar nieuwe hoogten, duiken naar diepere diepten, en zoeken naar nieuwe waarheden. De convergentie van 5G-, cloud- en AI-technologieën geeft vorm aan een wereld waarin alles sneller wordt ervaren, verbonden en waar intelligent sneller wordt dan wij denken. Door deze top 10 trends voor de PV-industrie voor 2025, hoopt Huawei zijn rol te kunnen spelen in het inspireren van de creatie van een groene, intelligente wereld, waarin het grenzeloze potentieel van nieuwe energieoplossingen breed kan worden gedeeld in de samenleving.