阳光新能源光伏电站智能方阵
本文来自微信公众号“中国电子报”，作者丨张维佳赵晨，编辑丨徐恒，美编丨马利亚，监制丨赵晨。
2月23日，工业和信息化部公告第三批智能光伏试点示范名单。本次试点示范活动由工信部等五部门联合组织开展，旨在贯彻落实《智能光伏产业创新发展行动计划（2021-2025年）》（以下简称《行动计划》），进一步促进光伏产业与新一代信息技术深度融合，推动智能光伏技术进步和行业应用。
业内主要企业负责人纷纷表示，《行动计划》为推动我国光伏产业与新一代信息技术深度融合，全面提升发展质量和效率提供了政策依据，为产业未来的发展指明了方向。《行动计划》实施以来，整个行业智能化水平不断提高，光伏产业已迈入智能时代。
智能创新成为行业共识
光伏产业是我国为数不多的取得全球竞争优势、实现端到端安全可控、有望率先成为高质量发展典范的新兴产业。随着5G通信、人工智能、先进计算、工业互联网等新一代信息技术快速兴起，加快光伏产业与信息技术深度融合发展、推动智能光伏行业特色应用成为大势所趋，也是各方关注的焦点。
早在2018年，工信部等六部门联合印发《智能光伏产业发展行动计划（2018-2022年）》，引导整个行业向智能光伏产业转型。2021年，为进一步推动智能光伏产业升级发展和推广应用，提升光伏产业在制造强国建设和能源革命中的战略地位，工信部进一步研究“十四五”相关接续政策，联合住房和城乡建设部、交通运输部、农业农村部、国家能源局编制发布了《行动计划》。
中国光伏行业协会副秘书长江华表示，《行动计划》是《智能光伏产业发展行动计划（2018-2022年）》的扩展和延伸。除了进一步指导行业智能升级之外，它还新增了关键技术创新、绿色发展、支撑新型电力系统、人才培育等内容。“为了适应未来可再生能源高速发展的需求，光伏产业需要实现智能化发展，《行动计划》将我国光伏产业定义为智能光伏产业，内容覆盖产业发展的各个方面，全面指导‘十四五’期间光伏产业发展的方向和趋势。而试点示范企业和项目的评选，则为行业发展树立了标杆和典范。”江华说。
业界主要企业负责人纷纷表示，《行动计划》为推动我国光伏产业与新一代信息技术深度融合，加快实现智能制造、智能应用、智能运维、智能调度，全面提升发展质量和效率提供了政策依据，发挥了积极的指导意义。
“2022年，我国光伏行业智能化水平显著提升，产业技术创新取得突破。新型高效太阳能电池量产化转换效率显著提升，形成完善的硅料、硅片、装备、材料、器件等配套能力。这一方面得益于技术创新水平加快提升，更重要的是智能光伏示范引领初见成效。”晶澳科技轮值总裁杨爱青告诉《中国电子报》记者，新一代信息技术与光伏产业加快融合创新，第三批智能光伏试点示范名单适时扩围，工业、建筑、交通、农业、能源等领域系统化解决方案层出不穷，光伏产业智能制造、智能运维、智能调度、光储融合等水平有效提升。
阳光新能源副总裁张彦虎表示，《行动计划》主要从制造端、应用端两方面切入，为整个智能光伏产业进行了明确规划，并锚定了提升行业发展水平、支撑新型电力系统等六大方向，明确了发展路径。“在《行动计划》的刺激下，我国智能光伏行业与国民生产生活的融合度更高，支撑新型电力系统能力显著增强，智能光伏特色应用领域大幅拓展，智能光伏发电系统建设卓有成效，适应电网性能不断增强。”张彦虎说。
在相关政策的推动下，我国光伏产业智能制造、智能应用、智能运维水平显著提高，标准体系建设加快推进，产业发展态势总体良好。据中国光伏行业协会发布的最新数据，2022年，我国多晶硅、硅片、电池片、组件产量分别达到82.7万吨、357GW、318GW、288.7GW，同比增长63.4%、57.5%、60.7%、58.5%，新增装机同比增长59.3%，继续保持全球光伏制造和装机应用第一大国地位。
产业链各环节成效显著
随着光伏产业与5G通信、人工智能、工业互联网、大数据等新兴技术的融合，智慧能源的时代已经来临。《行动计划》提出，推动光伏基础材料、太阳能电池及部件智能制造。鼓励企业采用信息化管理系统和数字化辅助工具，提高光伏产品制造全周期信息化管理水平，实现智能化生产作业和精细化生产管控，打造智能制造示范工厂。
晶澳科技智能制造车间
晶澳科技将智能生产作为企业转型升级的加速器，打造专门用于光伏组件生产的特色智能集成系统。在生产车间，自动打印标签设备、可视化工控设备、自动扫描设备等智能化设施已大规模应用，不仅降低成本、提高效率，而且能为生产决策提供重要的数据支撑。依托专业技术手段，晶澳科技打通企业内部数据流，实现对前端、运营、采购、生产、物流等各环节软硬件系统设备集成化、一体化，达到联动控制效果。
TCL中环依靠技术革新实现产品、产线双升级。TCL中环新能源材料晶片业务副总经理危晨介绍，中环股份已实现140微米硅片产品的量产，较最初生产厚度降低了50微米。“硅片每降低10微米的厚度，可以降低硅片成本的5%到7%。同时，大尺寸产品的推出一方面能够提升组件的光电转换效率，以及发电瓦数；另外一方面，也能降低全产业链的制造成本。”危晨说。
而硅片产品的升级换代，也意味着与之匹配的生产环节都面临转型。目前，TCL中环已率先建成G12硅片智慧工厂。该智慧工厂拥有大数据和云计算功能，具有智慧化分析决策能力，达到工业4.0智能工厂的水平。黑灯工厂模式，也实现应用。“在来料搬运仓储的环节，如果是传统的制造模式，在相同产能规模下的工厂，需要60个人来完成生产，而在我们的工厂，已经实现了完全工序黑灯化，也就是完全无人化生产。随着我们接下来对整个工厂进行黑灯化升级，人均劳动生产率预计再提高30%。”危晨说。
不仅在制造端，光伏全产业链都在向智能化发展。张彦虎介绍，在光伏电站领域，我国电站数字化经历了硬件阶段、数据阶段，现已进入全生命周期数字化的3.0阶段。在这一阶段，全流程柔性设计软件应用场景更多，设计周期更短，比如200MW电站设计时间仅需20分钟，发电量却比以前更多了。“我们将高效发电技术、系统融合技术和电站全生命周期优化技术运用到电站中，智能算法可以实现方阵科学划分、设备优化布局、集电线路优化，提升开发效率与收益率。智慧能源解决方案还能主动预警、快速调频、调峰、充放电，实现源荷动态匹配，提升电网利用效率。”张彦虎说。
华为智能光伏上海龙阳路地铁站项目实景
“传统的光伏电站设备数量众多，缺乏信息收集与上报通道，基本都属于‘哑巴’式设备，且电站是‘孤岛’式的电站，不具备协同的能力。引入5G、物联网、云计算、传感技术和大数据等先进的数字化技术，传统的光伏电站就可以变成会‘说话’和擅长‘表达’的电站，实现‘发-输-储-配-用’全链路的可视、可管、可控。”华为数字能源中国区副总裁、华为智能光伏业务中国区总经理邢清告诉《中国电子报》记者，华为智能光伏将数字技术与光伏、储能、云与AI技术创新融合，加速降低光伏电站生命周期的度电成本、全面提升电网支撑性能。
智能化发展未来可期
光伏产业已成为我国经济发展的一张崭新名片。《行动计划》实施以来，整个行业智能化水平不断提高，光伏产业迈入智能时代，光伏产业与新一代信息技术融合愈发深入。
江华指出，目前光伏产业链各环节自动化、智能化水平不一。其中，组件、电池、硅料环节智能化水平较高，特别是组件环节，很多企业已实现“黑灯工厂”。而在硅片环节，因为工艺问题，仍需人工操作，需要进一步提高智能制造水平。
此外，光伏电站的接网消纳问题也亟须通过智能化技术解决。江华解释说：“光伏发电具有间歇性和波动性，虽然目前光伏发电平均利用率较高，但随着可再生能源发电占比的不断提升，将会对现有电力系统造成冲击。这一方面需要电力电改的进一步深化，另一方面光伏产业自身也需要通过光储融合技术、高精度预测技术等智能化技术提升对电网的友好性。”
在杨爱青看来，光伏电站等清洁能源项目的运维管理模式必须由粗糙向精细进行转变。标准化、科技化、智能化的运维管理模式是未来运维行业的发展方向，可视化监测与远程维护也将成为光伏产业智能化转型的必备需求。
隆基绿能风光互补项目
隆基绿能相关负责人向记者谈到，光伏作为零碳能源的代表，正在加速和多元化场景的应用密切结合。如今，光伏制氢，光伏建筑一体化，光伏车棚+电动汽车+储能等被社会广泛接受，未来更多的“光伏+”场景将会出现。“从技术创新推动科技成果产业化再到智能化生产和数字化运营，领先科技为光伏赋能一直是隆基绿能坚持的方向，隆基将以《行动计划》和国家战略需求为导向，持续深耕，为推动全球绿色能源进程贡献中国力量。”该负责人说。
赛迪顾问物联网产业研究中心总经理韩允表示，目前光伏行业对整个智能化的生态体系还不太适应。他认为，光伏行业要与新一代信息技术进行深度融合，就要从制造型企业转变成制造加智能化的信息科技型企业。行业管理，包括公司运营、服务、交易模式、用户参与、竞争对手等都会发生非常大的变化。“在这些方面，目前光伏行业还不是很敏感，需要进一步加强。”韩允说。
