2020年是“十三五”規劃的收官之年，對于正在政策“換擋”中逐漸邁向“平價(jià)時(shí)代”的光伏行業(yè)，也是具有“節點(diǎn)”意義的一年。從長(cháng)遠視角來(lái)看，隨著(zhù)“十四五”的到來(lái)，光伏從補充能源轉向替代能源的步伐也將加速，行業(yè)發(fā)展將面臨更多機遇，光伏發(fā)電在各領(lǐng)域應用將逐步深入。
光伏+5G通信
新能源電站中應用了大量的通訊線(xiàn)纜、數據采集器、光纖交換機、本地監控等設備，成本高，可靠性面臨著(zhù)挑戰。隨著(zhù)5G技術(shù)的快速發(fā)展，其高數據速率、延遲少、節能、系統容量大和支持大規模設備連接等特性，可減少新能源電站的控制路徑，提高系統的響應速度,光伏企業(yè)向智能制造轉型的進(jìn)程將大大提速。
據悉，2020年至2022年是5G建設的投資高峰期，運營(yíng)商的資本開(kāi)支將逐步上揚以建設基本覆蓋全國的5G商用網(wǎng)絡(luò )。但隨之而來(lái)的是，升級改造的5G基站大部分需要新報裝電，設備功耗大，耗電量將是4G基站的數倍。5G作為通訊信號，可以滿(mǎn)足目前光伏設備所需要的信號傳輸，光伏電站日常運維也可通過(guò)5G高效實(shí)現。這時(shí)，就需要光伏與其進(jìn)行完美互補。
“一種基于5G的智能化光伏發(fā)電系統”，通過(guò)5G技術(shù)實(shí)現新能源光伏電站的設備互聯(lián)，對故障點(diǎn)的精準定位和監控，提高運維效率、可靠性，減少運維時(shí)間，降低運維成本。該系統包括構成電力輸送線(xiàn)路的光伏組件、逆變器、交流匯流箱配電柜和云平臺，各個(gè)5G終端、云平臺與5G通訊基站構成5G通訊網(wǎng)絡(luò )。
各個(gè)5G終端分別將光伏組件、逆變器、交流匯流箱與配電柜中的數據信息通過(guò)5G通訊網(wǎng)絡(luò )發(fā)送給云平臺。云平臺對獲得數據信息進(jìn)行監控、并通過(guò)5G終端對各個(gè)光伏組件、逆變器、交流匯流箱與配電柜進(jìn)行遠程控制。實(shí)現了電站組件的監控，從而實(shí)現了對問(wèn)題組件進(jìn)行快速隔離和關(guān)斷等功能，緊急狀況下隔離和斷開(kāi)系統所有組件和設備，系統更安全。云端通過(guò)算法對系統設備的運行情況進(jìn)行分析、優(yōu)化，實(shí)現了5G通訊網(wǎng)絡(luò )對系統進(jìn)行控制。
光伏+制氫
氫是一種可以長(cháng)時(shí)間存儲并遠距離輸運的高品質(zhì)能源，已經(jīng)成為燃料電池汽車(chē)以及熱電聯(lián)產(chǎn)等多種應用場(chǎng)景的首選燃料。未來(lái)的氫氣供應系統有望從化石能源轉向可再生能源，從而實(shí)現全生命周期完全零碳。關(guān)鍵的問(wèn)題是事后的儲存、運輸如何攻關(guān)。
光伏制氫是指利用生產(chǎn)氫氣的系統，有光分解制氫，太陽(yáng)能發(fā)電和電解水組合制氫系統。太陽(yáng)能制氫是近30～40年才發(fā)展起來(lái)的。到目前為止，對太陽(yáng)能制氫的研究主要集中在熱化學(xué)法制氫、光電化學(xué)分解法制氫、光催化法制氫、人工光合作用制氫和生物制氫。光伏制氫不僅代表著(zhù)氫能產(chǎn)業(yè)的未來(lái)發(fā)展方向，還將在一定程度上解決光伏發(fā)展之困，更有望在未來(lái)幾年內成為新能源領(lǐng)域的一個(gè)新風(fēng)口。
在光照資源豐富的地區，利用光伏發(fā)電產(chǎn)生的電力進(jìn)行氫氣制備，然后將制取的“綠氫”通過(guò)管道或專(zhuān)用車(chē)輛、船只運輸到使用地，這便是光伏制氫產(chǎn)業(yè)的大致流程?，F在，電網(wǎng)的成本占1塊錢(qián)，電網(wǎng)交流的設備占1塊錢(qián)，如果在西部光照好的地方，通過(guò)電力的轉換裝置直接制氫，10MW的光伏電站每天可以制造10萬(wàn)立方米的氫氣。
目前，光伏制氫產(chǎn)業(yè)在國內逐漸升溫，被視為未來(lái)新能源最具潛力的發(fā)展方向之一，去年年底，國內首個(gè)太陽(yáng)能燃料生產(chǎn)示范工程在蘭州新區精細化工園區落地。該項目由光伏發(fā)電、電解水制氫、二氧化碳加氫合成甲醇三大系統單元組成，主要用太陽(yáng)能等可再生能源進(jìn)行電解水制氫，然后二氧化碳加氫合成甲醇，實(shí)現甲醇重整制氫和氫燃料電池在重卡等商用車(chē)上的技術(shù)應用?？偼顿Y高達1.41億元。
相較于氫能產(chǎn)業(yè)的落后，我國在發(fā)展可再生能源制氫方面有著(zhù)一定的優(yōu)勢，強大的光伏、風(fēng)電產(chǎn)業(yè)基礎為可再生能源制氫提供了重要保障。根據中國氫能聯(lián)盟發(fā)布的白皮書(shū)顯示，到2050年，我國可再生能源電解制氫將占氫氣供應結構的70%。盡管產(chǎn)業(yè)前景可期，但目前氫氣的存儲、運輸以及電解水過(guò)程中的技術(shù)難關(guān)仍待突破。只有隨著(zhù)技術(shù)的不斷發(fā)展，可再生能源制氫才能滿(mǎn)足商業(yè)化的需求，成為我國能源供應的又一生力軍。
