10 hlavních trendů v chytré fotovoltaice do roku 2025

• 22. 04. 2020
• Redakce

Budoucí rozvoj fotovoltaiky do roku 2025 bude formovat 10 hlavních technických trendů, které zahrnují tyto čtyři dimenze:

● nižší celkové náklady na výrobu solární energie (LCOE),
● kompatibilita k energetické síti,
● inteligentní konvergence,
● také bezpečnost/spolehlivost.

 

Trend č.1: Digitalizace

 

Klíčový bod: Více než 90 % všech světových FVE bude digitalizováno
Navzdory dynamicky se rozvíjejícímu světovému trhu s fotovoltaikou, v současných FVE se stále nachází řada „hloupých zařízení“, od výroby energie až po komunikaci. Tato zařízení nemohou být účinně monitorována, anebo mohou poskytovat falešné signály poruch. Díky rychlému rozvoji digitálních technologií, jako je 5G a cloud, se očekává, že do roku 2025 bude plně digitalizováno více než 90 % všech FVE. Toto umožní, aby FVE byly jednoduché, inteligentní a získala efektivní nástroje pro svůj management.

 

Trend č.2: Chytré upgrady pomocí umělé inteligence

 

Klíčový bod: Přes 70 % všech FVE využije nástrojů umělé inteligence (AI)
Hluboká integrace AI a FVE usnadní vzájemné snímání a propojení mezi zařízeními, což umožní zlepšenou výrobu energie a efektivitu O&M (provozu a údržby) prostřednictvím spolupráce při optimalizaci. Techniky AI mohou nabídnout slibné nové technologie pro FVE, včetně: proaktivní identifikace a ochrany FV modulů a poruch zařízení pomocí diagnostických algoritmů AI; optimalizace algoritmu trackerů díky velkému objemu dat a také schopnosti „samo-učení se“ pro vyšší výnosy; a také synergie skladování solární energie pomocí AI pro automatickou optimalizaci výnosů z akumulátorů jako součásti FVE. Tím jak klesají celkové náklady na výrobu solární energie (LCOE) a současně roste složitost O&M, techniky na bázi AI se budou s velkou pravděpodobností široce aplikovat ve FVE.

 

Trend č. 3: Provoz a servis FVE bez obsluhy

 

Klíčový bod: Více než 80 % všech činností v rámci FVE se bude provádět bez obsluhy
S rozvojem AI a internetu věcí (IoT) vzniknou nové inteligentní produkty a služby, které přinesou vyšší míru komfortu v oblasti O&M pro FVE. Díky integrovaným odborným zkušenostem a nepřetržitému „samo-učení se“ bude AI široce uplatněna s tím, že nahradí odborníky na O&M v mnoha diagnostických a rozhodovacích funkcích. Inspekce FVE pomocí dronů a automatické činnosti v oblasti O&M založené na robotech zvládnou nebezpečné a opakující se činnosti v oblasti O&M. Tyto činnosti, která vyžadují nepřetržitě vysokou míru přesnosti, přispějí ke zvýšení produktivity a bezpečnosti ve FVE. Proto se očekává, že FVE v budoucnosti budou mít většinu činnosti v oblasti O&M zcela automatizovanou, bez nutnosti zásahů lidské obsluhy.

 

Trend č. 4: Proaktivní podpora distribučních sítí

 

Klíčový bod: FVE se změní ze zařízení, které se přizpůsobují distribuční síti, na zařízení podporující provoz distribuční sítě
Stále rostoucí penetrace OZE bude mít zvyšující dopady na provoz distribučních sítí, což bude omezovat rozšíření dalších FVE. V horizontu příštích 5 let se postupně musí FVE změnit se zařízení, které se adaptují na síť, na zařízení podporující provoz distribučních sítí. Za tímto účelem FV střídače by měly disponovat schopnostmi jako je SCR zkratový poměr, kompatibilita s harmonickým proudem do 1 %, řízením výkyvů napětí a také regulací frekvence, což je nezbytné pro připojení k sítí.

 

Trend č. 5: Kombinace FVE a akumulace

 

Klíčový bod: Podíl FVE v kombinaci se systémy skladování energie překročí 30 %
Kvůli stále rostoucímu podílu OZE budou provozovatelé distribučních sítí zvyšovat požadavky na regulaci frekvence a balancování energetických špiček. V posledních letech došlo k výraznému poklesu nákladů na bateriové systémy akumulace energie díky technologickému pokroku. V této souvislosti se předpokládá, že bude stále více docházet k propojování FVE se systémy skladování energie. Podle odhadů bude do roku 2025 více než 30 % FVE vybaveno systémy skladování energie.

 

Trend č. 6: Virtuální elektrárny

 

Klíčový bod: Více než 80 % rezidenčních FVE se propojí a vytvoří sítě s virtuálními elektrárnami
V průběhu příštích 5 letech budou ICT technologie, jako je 5G, blockchain a cloudové služby, široce používány v distribuovaných elektrárnách. Díky tomu se vytvoří virtuální elektrárny, které umožní sdílenou správu, a také účast na plánování, transakcích a pomocných službách pro energetické systémy. Vývoj technologií určených pro virtuální elektrárny bude inspirovat vznik nových obchodních modelů a přiláká vstup nových hráčů do segmentu distribuované fotovoltaiky, což následně umožní další rozvoj distribuované fotovoltaiky.

 

Trend č. 7: Aktivní bezpečnost

 

Klíčový bod: Vypínač elektrických oblouků (AFCI) se stane standardním prvkem pro distribuované FV střešní systémy a bude součástí mezinárodních průmyslových standardů
Díky rozvoji distribuované fotovoltaiky se stane bezpečnost budov a osob hlavním středobodem pozornosti. Rizika vzniku elektrického oblouku způsobená špatným kontaktem uzlů ve fotovoltaických modulech, špatným připojením FV konektorů nebo v důsledku stárnutí či přerušení kabelů, se stanou naléhavou otázkou pro fotovoltaický průmysl. Pro zmírnění těchto rizik se AFCI stanou standardní funkcí pro distribuované FV střešní systémy, a budou začleněna do mezinárodních průmyslových standardů.

 

Trend č. 8: Vysoká hustota energie

 

Klíčový bod: Energetická hustota střídačů se zvýší o více než 50 %
V souvislosti s poklesem celkových nákladů na výrobu solární energie se zvyšují nároky na vyšší nominální výkon jednoho modulu a také na snadnou údržbu FV střídačů. K dosažení tohoto cíle je nutná vyšší hustota energie. Díky průlomům na poli výzkumu širokopásmových polovodičů na bázi SiC a GaN, a také díky pokročilým řídicím algoritmům se očekává, že v následujících 5 letech se hustota výkonu střídače zvýší o více než 50 %.

 

Trend č. 9: Modulární design

 

Klíčový bod: Hlavní komponenty jako jsou střídače, počítače a systémy skladování energie budou mít modulární design
Střídače, počítače a systémy skladování energie se stanou klíčovými prvky FVE, které výrazně ovlivní dostupnost celého FV systému. S rostoucím výkonem a složitostí FV systémů, se stane tradiční, odborně-orientovaný přístup k údržbě na místě příliš nákladný. Modulární design se stane standardem, protože umožňuje flexibilní nasazení, rychlé rozšiřování a údržbu bez nutnosti odborníků na místě instalace. Toto výrazně přispěje ke snížení nákladů na provoz a údržbu, a také to zlepší dostupnost celého systému.

 

Trend č. 10: Bezpečnost a spolehlivost

 

Klíčový bod: Bezpečnost a spolehlivost se stane nezbytným požadavkem na FVE
Růst celkové světové instalované kapacity FV systémů a větší složitost síťové architektury zvyšuje bezpečnostní rizika FVE. Kromě toho existují přísnější požadavky na ochranu soukromí a zabezpečení ze strany uživatelů distribuovaných FV systémů. Všechny tyto trendy naznačují, že FVE musí disponovat bezpečnostními a důvěryhodnými schopnostmi, pokud jde o spolehlivost, dostupnost, ochranu, bezpečnost, flexibilitu a soukromí.

 

Konvergence technologií 5G, cloudu a AI mění svět, ve kterém je vše snímáno, připojeno a inteligentně řízeno. Tyto změny probíhají mnohem rychleji, než si dokážeme představit. Představením 10 hlavních trendů v odvětví fotovoltaiky do roku 2025 se společnost Huawei snaží přispět a inspirovat k vytváření zeleného, inteligentního světa, v němž lze neomezený potenciál nových energetických řešení široce sdílet napříč celou společnosti. Pokud máte zájem o fotovoltaické produkty a řešení společnosti Huawei, pak se můžete obrátit na jejich distributora Photomate s.r.o..