Η Huawei καινοτομεί και προάγει τον ψηφιακό μετασχηματισμό και στα φωτοβολταϊκά

Η Ηuawei, κορυφαίος παγκόσμιος προμηθευτής Τεχνολογικών Λύσεων Πληροφορικής & Επικοινωνιών (ICT) είναι πρωτοπόρος και στον τομέα των ενεργειακών λύσεων και ειδικότερα των φωτοβολταϊκών ως κατασκευαστής μετατροπέων στοιχειοσειράς για όλες τις κατηγορίες Φ/Β συστημάτων, έχοντας προμηθεύσει πάνω από 130GW μετατροπέων παγκοσμίως, έως το πρώτο εξάμηνο του 2020.

Στο πλαίσιο αυτό θα θέλαμε να παρουσιάσουμε τις 10 κυρίαρχες τάσεις αναφορικά με τα έξυπνα Φ/Β συστήματα, όπως αυτά βλέπουμε να διαμορφώνονται τα επόμενα χρόνια, ορμώμενοι αφενός από την ταχεία ανάπτυξη αναδυόμενων τεχνολογιών ICT , όπως η Τεχνητή Νοημοσύνη (AI), το cloud, τα Big Data και το 5G, και αφετέρου από τις τελευταίες εξελίξεις στην τεχνολογία των ηλεκτρονικών ισχύος.

Η ανάδειξη των τάσεων αυτών έχει σκοπό να προωθήσει τη βιομηχανία προς έξυπνες, πράσινες λύσεις με γνώμονα την καινοτομία, κάτι στο οποίο η Huawei επενδύει σημαντικά, διαδραματίζοντας κομβικό ρόλο στη νέα βιομηχανία ενέργειας.

1. Ψηφιοποίηση. Παρά την ακμάζουσα παγκόσμια αγορά Φ/Β, εξακολουθούν να υπάρχουν πολλές ‘μη έξυπνες’ συσκευές, οι οποίες δεν μπορούν να παρακολουθούνται αποτελεσματικά. Με την ταχεία ανάπτυξη ψηφιακών τεχνολογιών αναμένεται ότι περισσότερο από το 90% των Φ/Β συστημάτων θα ψηφιοποιηθεί πλήρως, καθιστώντας δυνατή την απλή, έξυπνη και αποτελεσματική διαχείρισή τους.
2. Ενσωμάτωση της Τεχνητής Νοημοσύνης (ΑΙ) στα Φ/Β. H Huawei ως εταιρεία ICT αξιοποιεί την εμπειρία 30 ετών και εισάγει τεχνολογίες αιχμής και στα Φ/Β με στόχο την αυξημένη παραγωγή ενέργειας και την αποτελεσματική λειτουργία και συντήρησή τους (Ο&Μ). Οι τεχνολογίες και οι αλγόριθμοι ΑΙ ανοίγουν νέους δρόμους για τα Φ/Β συστήματα, όπως για παράδειγμα: (i) προληπτικός εντοπισμός και προστασία από τις αστοχίες των Φ/Β πλαισίων (ii) βελτιστοποίηση των αλγορίθμων ελέγχου των ιχνηλατών για υψηλότερες αποδόσεις και (iii) συνέργειες όσον αφορά στα Φ/Β με αποθήκευση ενέργειας προκειμένου να βελτιστοποιούνται τα έσοδα των σχετικών εγκαταστάσεων με βάση το εκάστοτε πλαίσιο. Καθώς το LCOE μειώνεται και η πολυπλοκότητα κατά το Ο&Μ αυξάνεται, οι τεχνολογίες ΑΙ αναμένεται, τα επόμενα χρόνια, να εφαρμοστούν ευρέως σε Φ/Β εγκαταστάσεις, σε ποσοστό γύρω στο 70%.
3. Μη επανδρωμένα πάρκα. Η τεχνητή νοημοσύνη (ΑΙ) θα αναπτυχθεί ευρέως σε πολλές λειτουργίες διάγνωσης και λήψης αποφάσεων. Drones θα χρησιμοποιούνται για τον έλεγχο λειτουργίας ενώ βοηθητικά ρομπότ θα επισκευάζουν και θα αντικαθιστούν συσκευές με τηλεχειρισμό και γενικότερα θα χειρίζονται επικίνδυνες και επαναλαμβανόμενες εργασίες O&M που απαιτούν συνεχή & υψηλό βαθμό ακρίβειας, για την αύξηση της παραγωγής και την ενίσχυση της ασφάλειας. Αναμένεται ότι τα Φ/Β πάρκα μελλοντικά θα είναι πλήρως μη επανδρωμένα ή τουλάχιστον με ελάχιστη ανθρώπινη παρέμβαση, ειδικά σε περιπτώσεις έργων σε απομακρυσμένες περιοχές.
4. Υποστήριξη του δικτύου. Το αυξανόμενο επίπεδο διείσδυσης των ΑΠΕ οδηγεί σε ασθενέστερα δίκτυα, εμποδίζοντας την ευρύτερη εφαρμογή των Φ/Β. Και επειδή οι αναβαθμίσεις των δικτύων είναι γενικά δαπανηρές, τα Φ/Β συστήματα θα πρέπει σταδιακά να εξελιχθούν, θα σταματήσουν να είναι συστήματα που απλώς προσαρμόζονται στο δίκτυο και θα μετατραπούν σε συστήματα που το υποστηρίζουν. Για τον σκοπό αυτό, οι μετατροπείς θα πρέπει να διαθέτουν αυξημένες δυνατότητες, όπως δυνατότητα για λειτουργία ακόμα και σε σημεία σύνδεσης με χαμηλό λόγο βραχυκύκλωσης (SCR), όπου δηλαδή το δίκτυο είναι ασθενές, ώστε να αποφεύγονται τακτικές αποσυνδέσεις, ικανότητα ελέγχου αρμονικών ρεύματος κάτω από 1% και low voltage ride through, τα οποία θα καταστούν απαραίτητα για την περαιτέρω σύνδεση με το δίκτυο.
5. Τα δίκτυα ηλεκτρικής ενέργειας έχουν όλο και πιο αυστηρές απαιτήσεις, όπως για παράδειγμα για τη ρύθμιση της συχνότητας και τη μείωση των αιχμών. Καθώς παράλληλα το κόστος των μπαταριών μειώνεται λόγω της τεχνολογικής προόδου, προβλέπεται ότι η αποθήκευση ενέργειας θα λειτουργήσει παράλληλα με τα Φ/Β συστήματα τόσο στον οικιακό τομέα όσο και σε έργα μεγάλης κλίμακας και θα αποτελέσει κρίσιμο συστατικό του συνολικού συστήματος. Οι προβλέψεις δείχνουν ότι μέχρι το 2025, το ποσοστό των Φ/Β συστημάτων με αποθήκευση ενέργειας θα υπερβαίνει το 30%, ενώ η βελτιστοποίηση της έξυπνης συνεργασίας μεταξύ της παραγωγής ηλιακής ενέργειας και της αποθήκευσής της θα αποτελέσει νέο εγχείρημα για τους προμηθευτές Φ/Β λύσεων.
6. Οι τεχνολογίες ICT θα εφαρμοστούν ευρέως σε αποκεντρωμένες μονάδες ηλεκτροπαραγωγής, οι οποίες θα σχηματίσουν τα λεγόμενα Virtual Power Plants (VPP) όσον αφορά στη συλλογική διαχείριση, συμμετέχοντας στον προγραμματισμό, τις συναλλαγές και τις βοηθητικές υπηρεσίες για το σύστημα, ενώ η ανάπτυξη των VPP θα εμπνεύσει νέα επιχειρηματικά μοντέλα .
7. Ενεργητική ασφάλεια. Με την ευρύτερη εφαρμογή των αποκεντρωμένων Φ/Β, η ασφάλεια έχει καταστεί μείζον θέμα. Η δημιουργία τόξων που προκαλούνται από την κακή επαφή των συνδέσεων των Φ/Β πλαισίων ή από τα γερασμένα ή χαλασμένα καλώδια, αποτελούν σημαντικό κίνδυνο, για τον μετριασμό του οποίου, η τεχνολογία εντοπισμού και διακοπής τόξων (Αrc Fault Circuit Interrupter) θα καταστεί τυπική λειτουργία για αποκεντρωμένα Φ/Β συστήματα ιδιαίτερα σε στέγες και θα ενσωματωθεί στα διεθνή πρότυπα του κλάδου.
8. Ακολουθώντας την τάση για χαμηλότερο LCOE, αυξάνονται οι απαιτήσεις για μεγαλύτερη ισχύ ανά μετατροπέα και εύκολη συντήρηση αυτού. Για να επιτευχθεί αυτό, απαιτείται υψηλότερη πυκνότητα ισχύος – δηλαδή η δυνατότητα να έχουμε περισσότερη ισχύ σε λιγότερα κιλά ή λίτρα υλικού. Πριν μερικά χρόνια βλέπαμε για παράδειγμα 30kw μετατροπέα να ζυγίζει πάνω από 100κιλά, ενώ τώρα ένας μετατροπέας 185kW ζυγίζει κάτω από 85 κιλά. Με σημαντικές εξελίξεις στην έρευνα ημιαγωγών υψηλού ενεργειακού διακένου (wide bandgap), στους μικροεπεξεργαστές, καθώς και στους προηγμένους αλγορίθμους ελέγχου, η πυκνότητα ισχύος των μετατροπέων αναμένεται να αυξηθεί περισσότερο από 50% τα επόμενα χρόνια.
9. Modularity. Καθώς η ισχύς και η πολυπλοκότητα των Φ/Β πάρκων αυξάνονται, η παραδοσιακή προσέγγιση της επιτόπιας συντήρησης θα είναι υπερβολικά δαπανηρή. Ο modular σχεδιασμός δίνει τη δυνατότητα για ευέλικτη εγκατάσταση, ομαλή επέκταση ενός συστήματος και συντήρηση χωρίς την ανάγκη εξειδικευμένων τεχνικών, μειώνοντας σημαντικά το κόστος Ο&Μ και βελτιώνοντας τη διαθεσιμότητα του συστήματος.
10. Ασφάλεια και αξιοπιστία. Η αύξηση της συνολικής ισχύος των Φ/Β παγκοσμίως και η μεγαλύτερη πολυπλοκότητα της αρχιτεκτονικής του δικτύου, αυξάνει τους κινδύνους ασφάλειας των δικτύων των Φ/Β πάρκων. Επιπλέον, υπάρχουν αυστηρότερες απαιτήσεις για την προστασία της ιδιωτικότητας των χρηστών. Επομένως και τα Φ/Β συστήματα θα πρέπει να διαθέτουν αυξημένες δυνατότητες ασφάλειας και αξιοπιστίας.

Συμπερασματικά, όσο η ψηφιοποίηση μετασχηματίζει τις βασικές αγορές, ενδέχεται να δούμε την τάση του «All Things Sensing, All Things Connected & All Things Intelligent» να παρατηρείται και στη αγορά Φ/Β. Για να επιτευχθεί αυτό το όραμα, οι έξυπνοι μετατροπείς θα αποτελούν βασικό στοιχείο επαναπροσδιορισμού της συγκεκριμένης βιομηχανίας. Οι μετατροπείς δεν μετατρέπουν πλέον μόνο το συνεχές ρεύμα σε εναλλασσόμενο, αλλά καλούνται να ελέγχουν και να διαγνώσκουν την καλή λειτουργία του Φ/Β συστήματος, καθιστώντας το τελικά σε έξυπνο σύστημα. Στην Huawei, το όραμά μας είναι να φέρουμε την ψηφιοποίηση σε κάθε άτομο, σπίτι και οργανισμό για έναν πλήρως συνδεδεμένο, ευφυή κόσμο. Αυτό ισχύει και για την αγορά των Φ/Β. Υποστηρίζουμε τη δημιουργία ενός έξυπνου Φ/Β οικοσυστήματος με δυνατότητα τεχνητής νοημοσύνης, συνεργαζόμενοι με πελάτες, φορείς και συνεργάτες για τη δημιουργία μιας πλήρους συνδεδεμένης και ψηφιακής Φ/Β εγκατάστασης.

---------

Ο κ. Qingwei Chen είναι Deputy Managing Director of Huawei South Balkan Region, Enterprise Business Group

(To άρθρο περιλαμβάνεται στο αφιέρωμα του energypress για τις προοπτικές του 2021)