編者按:2022年7月20-21日,以“碳中和與全球產(chǎn)業(yè)融合”為主題的“第四屆未來(lái)能源大會(huì)”在北京召開(kāi),本次大會(huì)由中國(guó)能源研究會(huì)與中國(guó)能源網(wǎng)聯(lián)合主辦。會(huì)上,陽(yáng)光新能源公司副總裁張彥虎博士做了題為“雙碳目標(biāo)下新能源系統(tǒng)技術(shù)之道”視頻演講。
以下內(nèi)容根據(jù)論壇演講實(shí)錄進(jìn)行整理。
各位領(lǐng)導(dǎo),各位專家大家上午好!非常榮幸有機(jī)會(huì)和大家分享一下我們對(duì)新能源系統(tǒng)技術(shù)創(chuàng)新的一點(diǎn)心得。我們過(guò)去大家都非常注重部件級(jí)產(chǎn)品,比如說(shuō)組件效率如何提升,設(shè)備怎么做到更加可靠,安全,高效,更加關(guān)注設(shè)備技術(shù)創(chuàng)新的層面或者產(chǎn)品創(chuàng)新的層面,過(guò)去很多對(duì)系統(tǒng)有一些誤解,認(rèn)為系統(tǒng)是做集成的,有什么技術(shù)創(chuàng)新,有什么深刻的技術(shù)在里面呢?
行業(yè)內(nèi)普遍對(duì)系統(tǒng)集成,或者系統(tǒng)技術(shù)存在一些誤會(huì),所以我借此機(jī)會(huì)關(guān)于新能源技術(shù)創(chuàng)新的一些思考和各位領(lǐng)導(dǎo)和專家做一個(gè)分享。
在古希臘的時(shí)候有一個(gè)哲學(xué)家提出了一個(gè)命題,這個(gè)命題實(shí)際上是一個(gè)思想實(shí)驗(yàn),代表一個(gè)正義的雅典國(guó)王戰(zhàn)勝了邪惡的國(guó)王,戰(zhàn)爭(zhēng)勝利之后為了紀(jì)念戰(zhàn)爭(zhēng)的勝利,保留了在戰(zhàn)爭(zhēng)過(guò)程中的木船作為紀(jì)念,在水里,長(zhǎng)時(shí)間之后船有一些損壞,需要修繕,由此古希臘哲學(xué)家提出了一個(gè)命題說(shuō)這個(gè)經(jīng)過(guò)修繕以后的木船是不是之前的木船?
剛好亞里士多德從4個(gè)角度進(jìn)行了分析判斷,說(shuō)這個(gè)船到底是不是之前的船。4個(gè)因素,一個(gè)是建造這個(gè)船的形狀即使在修繕之后形狀是當(dāng)初的形狀,在建造船的使用的工具也沒(méi)有發(fā)生改變,船建造的目的是為了對(duì)戰(zhàn)爭(zhēng)勝利的紀(jì)念,它的功能也沒(méi)有發(fā)生改變,唯一改變的是幾塊木板進(jìn)行了修繕。
于是他得出的結(jié)論是這艘船依然是原來(lái)的船,這背后說(shuō)的是所使用的船的物料更換了,但是連接關(guān)系沒(méi)有發(fā)生改變,這艘船最后實(shí)現(xiàn)的功能,實(shí)現(xiàn)的目的也沒(méi)有發(fā)生改變,由此做出判斷這個(gè)船依然是之前的船。
2021年諾貝爾獎(jiǎng)獲得者研究鳥(niǎo)群特殊的生態(tài)現(xiàn)象,一個(gè)一個(gè)獨(dú)立的鳥(niǎo)在飛翔的過(guò)程中形成鳥(niǎo)群,單獨(dú)的個(gè)體形成鳥(niǎo)群之后可以在遷徙的過(guò)程中,在捕獵的過(guò)程中更好的種群的生存,有些邊緣的鳥(niǎo)在奮力展翅,在中心的鳥(niǎo)可以省力,在有侵?jǐn)_的時(shí)候外面的鳥(niǎo)可以防御,快速的移動(dòng),雖然他們的連接關(guān)系在不斷的發(fā)生改變,這恰恰是鳥(niǎo)群系統(tǒng)的一個(gè)特征,連接關(guān)系不斷發(fā)生改變,但是目的沒(méi)有發(fā)生改變,一個(gè)個(gè)體的力量是弱小的,但是整個(gè)鳥(niǎo)群的整體生存能力是提升的。
這些鳥(niǎo)群不是簡(jiǎn)單的說(shuō)一個(gè)一個(gè)排列整個(gè)形狀,或者堆砌在一起,而是形成復(fù)雜的鳥(niǎo)群系統(tǒng),在過(guò)去小學(xué)上課的時(shí)候我們都知道,大雁在飛翔的過(guò)程中一會(huì)兒形成人字,一會(huì)兒形成一字,他們也是在捕獵的過(guò)程中實(shí)現(xiàn)最小能量的消耗和最強(qiáng)的防御,這是一個(gè)復(fù)雜的鳥(niǎo)群系統(tǒng)。
當(dāng)我們?cè)诰蛹业臅r(shí)候,我們想創(chuàng)造更大的生活空間,家具的擺放需要一些技巧的,家具顏色的選擇,裝修什么樣的風(fēng)格是新中國(guó)風(fēng),還是美風(fēng),歐風(fēng),現(xiàn)代風(fēng),家具也是需要系統(tǒng)技術(shù)去完成人們對(duì)它立項(xiàng)趨勢(shì)的需求。
一個(gè)漂亮的女孩子在市場(chǎng)上購(gòu)買(mǎi)衣服的時(shí)候,也要結(jié)合自己自身的條件,選擇最恰當(dāng),適配自己身體狀況來(lái)實(shí)現(xiàn)她對(duì)美麗的追求,成熟的氣質(zhì),知性的氣質(zhì),穿搭的技巧形成了一個(gè)技術(shù)。一個(gè)手機(jī)高效的運(yùn)行,面對(duì)客戶有好的UI,面對(duì)商業(yè)需求更安全的數(shù)據(jù)保密,這樣一個(gè)系統(tǒng)也需要我們手機(jī)系統(tǒng)技術(shù)創(chuàng)新,系統(tǒng)技術(shù)來(lái)完成高效運(yùn)作的機(jī)械系統(tǒng),一個(gè)流暢的適合高吞吐量的交通系統(tǒng),還有輸配用的電網(wǎng)系統(tǒng)。
當(dāng)今的社會(huì)我們系統(tǒng)實(shí)際上是無(wú)處不在的,但是都不是簡(jiǎn)單的拼湊在一起的,我們會(huì)根據(jù)上面的一個(gè)案例和常見(jiàn)的系統(tǒng)可以歸納出一個(gè)系統(tǒng)核心就是三個(gè)要素組成的,必須有要素,如果一個(gè)系統(tǒng)什么都沒(méi)有,沒(méi)有物質(zhì)的基礎(chǔ),這個(gè)系統(tǒng)可能是不存在的,所以需要有系統(tǒng)的要素。
另外要素之間肯定有一些匹配關(guān)系,之間是怎么相互連接的,連接完之后肯定要實(shí)現(xiàn)某一些功能的,這些由要素,由特定的連接實(shí)現(xiàn)某些功能,從而組成系統(tǒng)的整體。
一個(gè)健凍病人,普通的床,普通的大門(mén),健凍病人腿的肌肉在萎縮,支撐能力是非常弱的,隨時(shí)面臨摔倒的風(fēng)險(xiǎn),會(huì)產(chǎn)生外傷的病癥。為了解決這些問(wèn)題,我們?cè)谑褂脤?duì)家裝系統(tǒng)進(jìn)行升級(jí),比如說(shuō)把固定的板換成折疊的,輔助健凍病病人起居的護(hù)理床,比如說(shuō)下樓,接受更多的空氣,陽(yáng)光,他需要方便的上下樓的設(shè)備。在屋內(nèi)空間在移動(dòng),取物,吃飯這些活動(dòng)的時(shí)候需要方便的移動(dòng),所以我們可以搞一個(gè)軌道系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)更好的連接。
我們從系統(tǒng)的角度看,這些使用的系統(tǒng)技術(shù)就是他所使用的部件,也就是家具系統(tǒng)的部件床做了更換,公共電梯成了獨(dú)立的電梯,連接非常的重要,從床起來(lái)之后要實(shí)現(xiàn)到達(dá)電梯,健凍病人腿步肌肉是非常弱的,可能隨時(shí)面臨摔倒,我們給他一個(gè)軌道,實(shí)現(xiàn)他想要到達(dá)的什么地方,方便他在居家的時(shí)候更好的生活。
通過(guò)系統(tǒng)技術(shù)創(chuàng)新實(shí)現(xiàn)了讓家裝系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了進(jìn)階,讓健凍病病人實(shí)現(xiàn)更方便的生活起居。
實(shí)際上系統(tǒng)技術(shù)的創(chuàng)新不僅僅在家居起作用,比如說(shuō)高鐵讓過(guò)去燃煤的火車(chē)從每小時(shí)50多公里快速到300多公里,從功能的手機(jī)升級(jí)到現(xiàn)在智能手機(jī),又可以打電話,可以互聯(lián)網(wǎng),拍照,語(yǔ)音,娛樂(lè)等等。過(guò)去人工的生產(chǎn)車(chē)間變成了智能化的生產(chǎn)車(chē)間,一個(gè)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)加上摩爾定律的作用,實(shí)現(xiàn)了計(jì)算能力超強(qiáng)的現(xiàn)代化的筆記本電腦。
我們新能源發(fā)電系統(tǒng)也是一個(gè)系統(tǒng),新能源發(fā)電系統(tǒng)也面臨著挑戰(zhàn),能源變革對(duì)新能源系統(tǒng)提出了更高的要求,我們總結(jié)一下應(yīng)該是四方面,四方面的要求一個(gè)是高效的發(fā)電,你是新能源系統(tǒng),比如說(shuō)光發(fā)電,風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng),最核心的基礎(chǔ)就是要發(fā)電,而且高效的發(fā)電,而且更多的發(fā)電,要長(zhǎng)期可持續(xù)的發(fā)展,必須具有市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力,要跟傳統(tǒng)的電力,其他電力相比,在成本上要有領(lǐng)先優(yōu)勢(shì),可以擺脫政策的補(bǔ)貼依賴,在市場(chǎng)化環(huán)境下,可以自主的自由的去持續(xù)的發(fā)展,自由化的度電成本就是對(duì)他的要求。一個(gè)電站不僅僅是發(fā)電的電站,一個(gè)電站在場(chǎng)景當(dāng)中是生態(tài)環(huán)境的重要組成部分,對(duì)電網(wǎng)來(lái)講是接入者,對(duì)社區(qū)來(lái)講是環(huán)境的組成部分,場(chǎng)景的友好融合,也是非常重要的要求。
現(xiàn)在新能源形勢(shì)越來(lái)越多樣,我們都知道新能源有自身的弱點(diǎn),波動(dòng)性、偶然性等等,我們既能實(shí)現(xiàn)風(fēng)光更好的融合,讓出力變得更加平緩,實(shí)現(xiàn)光儲(chǔ)融合、風(fēng)儲(chǔ)融合、風(fēng)光儲(chǔ)氫融合、風(fēng)光儲(chǔ)電氫等等,實(shí)現(xiàn)多能融合,讓用能變得更加智慧,變得高效。這是能源變革對(duì)新能源系統(tǒng)提出的要求,我們?cè)趺慈?yīng)對(duì)?這些要求其實(shí)可以借助心理學(xué)的思維框架,與心理學(xué)思維框架又不完全一致,可以把這些要求歸結(jié)為三大類(lèi),一類(lèi)是本我,本我是基礎(chǔ),最初基礎(chǔ)要實(shí)現(xiàn)的要求就是要高效發(fā)電。還有超我,就是環(huán)境和我的連接對(duì)象,以及環(huán)境對(duì)我的要求,環(huán)境是生態(tài)環(huán)境、人文環(huán)境、電網(wǎng),對(duì)我提出的要求,我要跟它們友好和諧的相處。
能源之間也要更高效的運(yùn)行,所以多能協(xié)同之間要做到更好的協(xié)同,中間肯定有一個(gè)自我,要實(shí)現(xiàn)市場(chǎng)自由化可持續(xù)發(fā)展,其實(shí)能源變革對(duì)新能源提出了這些要求,其實(shí)形成了三個(gè)層次發(fā)展理論,一定要實(shí)現(xiàn)三個(gè)發(fā)展層次,必須做新能源系統(tǒng)的基礎(chǔ)創(chuàng)新,為了實(shí)現(xiàn)能源變革對(duì)新能源系統(tǒng)的三個(gè)層次發(fā)展需要,要做系統(tǒng)技術(shù)的創(chuàng)新。系統(tǒng)技術(shù)創(chuàng)新與此對(duì)應(yīng)的比較簡(jiǎn)單,也容易理解,既然要高效發(fā)電,必須有高效發(fā)電技術(shù),既然我要實(shí)現(xiàn)更優(yōu)的度電成本,需要我們?cè)诮ㄔO(shè)每座電站的時(shí)候,要在全流程上實(shí)現(xiàn)更高效、更智能的優(yōu)化技術(shù)。既然要在超我上融合、協(xié)同,我們必須有更全面系統(tǒng)融合技術(shù)。
下面我們針對(duì)這三大類(lèi)技術(shù)群做簡(jiǎn)單分享。高效發(fā)電技術(shù)從三個(gè)維度看,首先要資源評(píng)估,我們開(kāi)發(fā)投資一個(gè)電站,我們要知道這個(gè)電站是不是值得去投資,投資收益率是不是滿足我們的要求,我們要做相對(duì)準(zhǔn)確評(píng)估,如果是一個(gè)風(fēng)電站,風(fēng)力資源的評(píng)估非常重要,往往得到的風(fēng)力數(shù)據(jù)相對(duì)比較粗糙,里面有很多噪聲,我們必須進(jìn)行校正,剔除噪聲,把風(fēng)資源修正的更加精準(zhǔn)。發(fā)電的評(píng)估關(guān)乎我們的收益,關(guān)乎開(kāi)發(fā)者、投資者在交易過(guò)程中的公平公正性,不能評(píng)估的過(guò)高,也不能評(píng)估的過(guò)低,我們應(yīng)該評(píng)估的更加符合實(shí)際。發(fā)電小時(shí)的精準(zhǔn)評(píng)估技術(shù),對(duì)我們?cè)谇捌谕顿Y開(kāi)發(fā)決策是非常重要的,如果我們計(jì)劃要去做一個(gè)電站,認(rèn)為這塊地可以開(kāi)發(fā),可以投資,在面向方案的時(shí)候我們要知道這些設(shè)備之間如何更好的連接。
前面提到一個(gè)系統(tǒng)除了要素之外,第二個(gè)重要組成部分是它們的連接關(guān)系,從電機(jī)角度去看,比如說(shuō)我們選用集中逆變器,還是集散逆轉(zhuǎn)器,微型逆變器,選擇不同的硬件設(shè)備,電氣的連接口是不一樣的,我們要找到一個(gè)適應(yīng)場(chǎng)景下更匹配、更科學(xué)合理的電氣系統(tǒng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。如果是光伏電站,光伏組件的容量和逆變器之間的配比關(guān)系也要實(shí)現(xiàn)更好的優(yōu)化,實(shí)現(xiàn)更高的發(fā)電量。我們都知道逆變器在運(yùn)行過(guò)程中,直流電壓和交流電壓決定了逆變器運(yùn)行效率,有時(shí)候直流電壓高,有時(shí)候直流電壓低,我們交流電壓不跟著直流電壓變動(dòng),逆變器是一個(gè)死的逆變器,逆變器可能會(huì)工作在非最優(yōu)效率的狀態(tài)。為了實(shí)現(xiàn)逆變器更高效轉(zhuǎn)化,我們逆變器和變壓器配合的時(shí)候,希望變壓器的電壓是可以隨動(dòng),是可以實(shí)時(shí)進(jìn)行調(diào)整的。
系統(tǒng)的高效發(fā)電也是一樣,如果我們選用了雙面組件,裝在沙漠上,或者水面,或者草地,如果不做任何技術(shù)升級(jí),只能被動(dòng)的接受來(lái)自地面反射光亮,實(shí)現(xiàn)雙面組件背面發(fā)電亮提升,這是被動(dòng)。有沒(méi)有方法實(shí)現(xiàn)更高效的,讓背面的發(fā)電量更多?我們要想用一些系統(tǒng)技術(shù),讓到達(dá)雙面組件背面的光照量更多,從而提升雙面組件背面的發(fā)電量,我們就用反射蒸發(fā)技術(shù)。有灰塵的影響,也有溫度的影響,也有支架支撐系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的影響等等,這些都可以從系統(tǒng)技術(shù)的角度出發(fā),進(jìn)行系統(tǒng)技術(shù)創(chuàng)新,實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)高效發(fā)電。為了實(shí)現(xiàn)更好的度電成本,我們要在全流程,從開(kāi)發(fā)階段,勘測(cè)實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)的地面勘測(cè),不要逾越紅線,哪里有石頭阻擋,哪里有叢林,哪里有起伏,我們?cè)诳睖y(cè)過(guò)程中要實(shí)現(xiàn)更加的精確,實(shí)現(xiàn)更好的更準(zhǔn)確的裝機(jī)量評(píng)估。因?yàn)檠b機(jī)量評(píng)估對(duì)前期投資開(kāi)發(fā)決策是重要的判斷依據(jù),我判斷這個(gè)地可以看以后,就要考慮什么樣的角度,什么樣的高度,什么樣的組合是比較好的組合,選擇什么樣的組件類(lèi)型,選擇什么樣的支架類(lèi)型,我們要在主體方案找到最優(yōu)的匹配關(guān)系,組合方案。
在詳測(cè)階段,我們要知道方陣不僅僅是簡(jiǎn)單的劃分為矩形的形狀,有可能是菱形的形狀,有可能是六邊形的形狀,我們?cè)诜疥噭澐忠惨M(jìn)行優(yōu)化,從各個(gè)方陣到達(dá)集電線路,怎么樣讓路徑走,像郵差送信一樣,怎么樣送信讓郵差送信的時(shí)間最小化,讓線纜的路徑用量最小化,一個(gè)節(jié)約成本,一個(gè)實(shí)現(xiàn)效率提升,還有設(shè)備怎么更好的布局,風(fēng)電廠怎么更好的選擇風(fēng)機(jī)點(diǎn)位。因?yàn)轱L(fēng)機(jī)點(diǎn)位變化會(huì)帶來(lái)手續(xù)的變更,增加工作量,風(fēng)機(jī)點(diǎn)位選不好,影響整個(gè)廠站風(fēng)電廠的發(fā)電效率,風(fēng)機(jī)的安全穩(wěn)定運(yùn)行。我們風(fēng)機(jī)點(diǎn)位要從安全穩(wěn)定運(yùn)行,以及發(fā)電量提升角度,去做科學(xué)更好的優(yōu)選。
數(shù)字化管理,現(xiàn)在人力成本在不斷的上升,我們能不能有一些智能的建造設(shè)備,比如說(shuō)做一些智能化供需的排布,智能化設(shè)備安裝,部件的分化,如何更加準(zhǔn)確的評(píng)估工程進(jìn)度,不是說(shuō)現(xiàn)場(chǎng)人報(bào)10兆瓦實(shí)際上運(yùn)行的5兆瓦,我們要有一些智能化,數(shù)字化的手段來(lái)科學(xué)合理的評(píng)估工程進(jìn)度,系統(tǒng)融合非常的關(guān)鍵,一個(gè)是我們場(chǎng)站這么多,對(duì)電網(wǎng)系統(tǒng)提出了一些挑戰(zhàn),多廠站之間進(jìn)行協(xié)調(diào),對(duì)電網(wǎng)更加友好,發(fā)電的收益變得更加的高效。
風(fēng)光儲(chǔ)的融合也是同樣的,如果我們用在用戶側(cè)儲(chǔ)能和發(fā)電,發(fā)電預(yù)測(cè)進(jìn)行更好的融合,可以更高效,更經(jīng)濟(jì),更可靠的用戶用能需求。對(duì)電網(wǎng)同樣友好,場(chǎng)景的融合有很多,昨天提到很多X+光伏的形式,比如說(shuō)分布式BIPV,如果是一個(gè)普通的系統(tǒng),更智能的進(jìn)行清潔,實(shí)現(xiàn)土地的更加高效的收益,不僅僅發(fā)電,也可以實(shí)現(xiàn)綠色生態(tài)甚至其他經(jīng)濟(jì)收益,實(shí)現(xiàn)整個(gè)收益的最大化。
要實(shí)現(xiàn)技術(shù)創(chuàng)新的需求,必須扭轉(zhuǎn)一個(gè)思維,我們不能僅僅把我們的電站看作一個(gè)工程,如果僅僅看作一個(gè)就沒(méi)有系統(tǒng)技術(shù)創(chuàng)新,就變成了設(shè)備選型,系統(tǒng)級(jí)的創(chuàng)新要把系統(tǒng)當(dāng)做產(chǎn)品看待,把系統(tǒng)級(jí)的研發(fā)當(dāng)做解決方的研發(fā),我們提到目前業(yè)界對(duì)系統(tǒng)研發(fā)存在很多的誤會(huì),認(rèn)為只要好設(shè)備的研發(fā)就足夠了,其實(shí)通過(guò)前面的講述大家應(yīng)該有認(rèn)知,系統(tǒng)級(jí)的研發(fā),解決方案級(jí)的研發(fā)是非常重要的,我們必須當(dāng)做產(chǎn)品看待,建立產(chǎn)品思維,產(chǎn)品思維要求我們時(shí)刻圍繞客戶的需求,洞察客戶的需求,我們作出來(lái)的解決方案最后應(yīng)用項(xiàng)目現(xiàn)場(chǎng),做出的電站能給客戶提供最大化的價(jià)值,必須以客戶為中心。
也要嚴(yán)謹(jǐn)科學(xué)的研發(fā)流程,保證我們的解決方案在開(kāi)展過(guò)程中更好的去規(guī)避技術(shù)風(fēng)險(xiǎn),去滿足客戶需求,最后實(shí)現(xiàn)我們的解決方案可以在更多的電站項(xiàng)目現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行批量化的復(fù)制應(yīng)用,從而實(shí)現(xiàn)最終的財(cái)務(wù)的重構(gòu)。
經(jīng)過(guò)上面系統(tǒng)化的思維,系統(tǒng)化的技術(shù)創(chuàng)新,以及我們以產(chǎn)品的思維方式看待系統(tǒng)技術(shù)的研發(fā)創(chuàng)新活動(dòng),我們也得到了一系列的解決方案群,基本上可以有四大類(lèi),一個(gè)大型電站的解決方案群,應(yīng)用在各種光伏+的項(xiàng)目現(xiàn)場(chǎng)和我們大型的光儲(chǔ),以及風(fēng)光融合,還有第二類(lèi)分布式場(chǎng)景下自清潔的分布式光伏,以及模塊化快速,高效的安裝施工方式,以及我們?yōu)橛脩簦I(yè)企業(yè)更低成本的用電,更高效的保證電力的供給,現(xiàn)在還出現(xiàn)拉閘限電,儲(chǔ)能可以保證用能的安全可靠,王側(cè)可以幫助電網(wǎng)提供輔助服務(wù),用戶側(cè)我們也有非常完善的完備的1000多種應(yīng)對(duì)不同的用固定場(chǎng)景的入戶的家庭解決方案群體,還有特殊的陽(yáng)光房的解決方案。
陽(yáng)光新能源公司是一個(gè)開(kāi)發(fā)公司,但它又與眾不同,與眾不同就在于我們不斷的去追求在使用技術(shù),做一些系統(tǒng)技術(shù)創(chuàng)新,實(shí)現(xiàn)我們所做出的每個(gè)電站,最優(yōu)的成本,更好的能源協(xié)同,更好的場(chǎng)景融合,其實(shí)就是實(shí)現(xiàn)多發(fā)電,友好的客戶價(jià)值,我們的與眾不同在于陽(yáng)光新能源是擁有先進(jìn)系統(tǒng)技術(shù)的新能源開(kāi)發(fā)商,我們希望讓我們的系統(tǒng)技術(shù)在我們的每個(gè)電站中閃耀光芒,謝謝大家。
責(zé)任編輯: 張磊