中國儲能網(wǎng)訊：全球氣候變暖正以超出預(yù)期的速度重塑地球生態(tài)系統(tǒng)。世界氣象組織最新數(shù)據(jù)顯示，2024年全球平均氣溫比工業(yè)化前的1850年至1900年間平均氣溫高1.55攝氏度，打破2023年創(chuàng)下的最高紀(jì)錄。全球去年僅少數(shù)地區(qū)平均氣溫下降，極端氣候在全球范圍內(nèi)造成嚴(yán)重破壞。光伏發(fā)電系統(tǒng)不得不接受冰雹、陣風(fēng)等挑戰(zhàn)，面臨大考。
光伏企業(yè)正多維度構(gòu)建防御體系。日前，天合光能發(fā)布極端氣候解決方案，面向冰雹、強風(fēng)、暴雪等極端氣候環(huán)境，最大化保護光伏資產(chǎn)安全。在天合光能戰(zhàn)略、產(chǎn)品與市場負(fù)責(zé)人張映斌看來，未來光伏產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展須從制造思維轉(zhuǎn)向系統(tǒng)思維，從單一性走向系統(tǒng)性。以創(chuàng)新模式實現(xiàn)差異化發(fā)展，這是破除“內(nèi)卷式”競爭、提升價值的關(guān)鍵之路。
■■從被動應(yīng)對，到主動出擊
進一步拓展開發(fā)空間
2024年，全球光伏發(fā)電新增裝機規(guī)模約530吉瓦，集中式光伏一直是裝機主要貢獻方。具體至國內(nèi)，去年集中式光伏新增裝機規(guī)模達159.39吉瓦，占比57.4%。集中式光伏裝機規(guī)模大，占地面積大，受極端氣候影響也更為明顯。
可再生能源保險公司GCube Insurance發(fā)布的數(shù)據(jù)顯示，2018年至2023年間，其承保的40個國家、總裝機超100吉瓦的清潔能源發(fā)電項目中，氣候相關(guān)理賠案件激增280%。其中冰雹災(zāi)害以54%的索賠占比高居首位，強風(fēng)、暴雪分別以23%、15%緊隨其后。
傳統(tǒng)光伏產(chǎn)品已難以應(yīng)對新氣候常態(tài)。近年的監(jiān)測數(shù)據(jù)顯示，北美大平原等大型集中式光伏發(fā)電項目落地規(guī)模較大的地區(qū)頻繁出現(xiàn)直徑40毫米以上、末端速度超30米/秒的超級冰雹。值得注意的是，受損光伏組件中約70%因遭遇直徑超3厘米的冰雹沖擊，這種規(guī)格的冰雹在氣候模型中的出現(xiàn)概率較10年前提升3倍。
氣候風(fēng)險正重構(gòu)全球光伏版圖。巴西雨林的高濕環(huán)境、北歐的凍融循環(huán)、澳大利亞的鹽霧腐蝕、北極圈的暴雪挑戰(zhàn)、中東沙漠的沙塵暴風(fēng)險……全球不同地區(qū)均受到不同極端氣候影響，不同細分場景需求越來越多元。
張映斌說：“光伏發(fā)電應(yīng)用遍布全球，普遍性越來越強，同時，不同經(jīng)緯度的國家和地區(qū)面臨不同極端氣候災(zāi)害。在冰雹、暴雪、臺風(fēng)等極端氣候面前，普通光伏組件損耗大，光伏發(fā)電資產(chǎn)也更容易受到破壞?！?
張映斌進一步表示：“過去，光伏產(chǎn)業(yè)是根據(jù)氣候條件被動選址、安裝，比如避開暴雪和冰雹嚴(yán)重的地區(qū)。但如果極端氣候挑戰(zhàn)被解決，就可以實現(xiàn)主動選址、安裝。能夠建設(shè)光伏發(fā)電站的潛在空間也將進一步拓展?！?
張映斌直言：“同時要注意到的是，隨著全球綠電需求高漲，且呈現(xiàn)遍地開花之勢，偏遠地區(qū)、臺風(fēng)帶、冰雹帶上的國家和地區(qū)也有著明確的光伏發(fā)電裝機需求，加之氣候挑戰(zhàn)下，未來全球光伏發(fā)電站將面臨越來越嚴(yán)重的極端氣候，相應(yīng)的應(yīng)對和解決方案勢在必行?！?
為此，張映斌提出，在以場景為導(dǎo)向的發(fā)展思路下，光伏行業(yè)正全面向解決方案轉(zhuǎn)型。當(dāng)單一的產(chǎn)品已經(jīng)不能應(yīng)對新環(huán)境新條件，就一定需要從公司策略、解決方案等更高緯度進行升級。
■■極御組件、智能跟蹤系統(tǒng)、
強大算法實現(xiàn)多輪驅(qū)動
如何通過系統(tǒng)思維提升大型集中式光伏發(fā)電項目安全性水平？
張映斌介紹：“通過極御組件和智能跟蹤雙核驅(qū)動應(yīng)對極端氣候。”
雙輪驅(qū)動，這第一是硬件。
光伏支架是光伏發(fā)電系統(tǒng)的“骨骼”，光伏組件是系統(tǒng)的“皮膚”。作為覆蓋在鋼架結(jié)構(gòu)之上的精密裝置，光伏組件如人體皮膚般承擔(dān)著感知光照、吸收能量、抵御環(huán)境侵蝕的屏障功能。打鐵還需自身硬，“發(fā)電器官”首先要保護好自己。
“我們對玻璃厚度以及邊框設(shè)計進行了加強，極御組件玻璃厚度提升25%，抗能量沖擊能力與傳統(tǒng)同版型組件相比提升2.5倍，促使光伏組件機械載荷性能大幅提升，以抵御極端氣候?qū)夥M件的影響。”張映斌說。
其次，還要有智能跟蹤支架和強大的算法。
天合光能智能跟蹤系統(tǒng)搭載行業(yè)首推的支架級智慧云，配備自主研發(fā)的控制器TCU與NCU，集成了多種極端氣候保護策略，結(jié)合智慧云平臺的監(jiān)測數(shù)據(jù)，實現(xiàn)電站智能自動防護。
張映斌解釋：“簡單來說，我們的解決方案配有傳感器，可以實時監(jiān)控風(fēng)速，根據(jù)不同風(fēng)速采取相關(guān)策略。當(dāng)不同風(fēng)季來臨的時候，可以調(diào)整光伏組件角度，使光伏組件和風(fēng)平行，這樣一來，組件受到的沖擊力也大幅減少。”
張映斌補充說：“當(dāng)暴雪來臨的時候，積雪覆蓋在光伏組件表面，可能會導(dǎo)致光伏組件表面不發(fā)電。特別是當(dāng)下雪周期長的時候，可能整個冬天都無法發(fā)電。一般情況下，需要安排運維人員清掃，人力、時間成本高。傳感器可以測量雪的厚度并將數(shù)據(jù)上傳至平臺，當(dāng)厚度達到一定程度的時候，運維人員只需要通過一個按鈕，智能調(diào)節(jié)光伏組件角度實現(xiàn)一鍵除雪，保障發(fā)電?！?
模擬測試數(shù)據(jù)顯示，位于美國得克薩斯州100兆瓦的大型集中式光伏發(fā)電站，當(dāng)冰雹尺寸達到65毫米的時候，傳統(tǒng)的產(chǎn)品破壞率已經(jīng)接近100%。極端氣候解決方案正面最高可抗擊直徑55毫米冰雹，在60度傾角保護下最高可抗擊直徑75毫米冰雹，年均光伏資產(chǎn)損失可降低94%。
極端氣候解決方案是天合光能發(fā)布沙戈荒大基地解決方案后的又一場景化解決方案。張映斌表示，天合光能始終以客戶為中心，以場景為導(dǎo)向，未來會走向全面解決方案的道路?！懊鎸π枨髠?cè)強烈的用電需求和零碳電力需求，我們將打造產(chǎn)品解決方案、系統(tǒng)解決方案、整體解決方案、智慧能源解決方案四位一體發(fā)展新格局，整合軟硬件產(chǎn)品、系統(tǒng)、服務(wù)、商業(yè)模式等，為終端用戶構(gòu)建綠色低碳的新能源供給體系。”
