不確定的世界中的確定性

1963年，美國(guó)氣象學(xué)家愛(ài)德華·羅倫茲（Edward N．Lorenz）提出：“一只南美洲亞馬遜河流域熱帶雨林中的蝴蝶，偶爾扇動(dòng)幾下翅膀，可以在兩周以后引起美國(guó)得克薩斯州的一場(chǎng)龍卷風(fēng)。”其原因就是蝴蝶扇動(dòng)翅膀的運(yùn)動(dòng)，導(dǎo)致其身邊的空氣系統(tǒng)發(fā)生變化，并產(chǎn)生微弱的氣流，而微弱的氣流的產(chǎn)生又會(huì)引起四周空氣或其他系統(tǒng)產(chǎn)生相應(yīng)的變化，由此引起一個(gè)連鎖反應(yīng)，最終導(dǎo)致其他系統(tǒng)的極大變化。他將其稱(chēng)之為混沌學(xué)。

在哲學(xué)領(lǐng)域，類(lèi)似混沌學(xué)說(shuō)有“不可知論”，斷言人的認(rèn)識(shí)能力不能超出感覺(jué)經(jīng)驗(yàn)或現(xiàn)象的范圍，不能認(rèn)識(shí)事物的本質(zhì)及發(fā)展規(guī)律，甚至連著名的哲學(xué)大師康德都是該理論的擁躉。

中國(guó)人則將其歸納為：“人力有時(shí)而窮?！?/p>

這也是為什么，越是新興起的、缺少相關(guān)制度的的市場(chǎng)，如早期的光伏戶(hù)用市場(chǎng)，想擁有一座好的電站，要把希望寄托在運(yùn)氣上。而隨著市場(chǎng)的規(guī)范和產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，這種不確定因素會(huì)越來(lái)越少。但隨著產(chǎn)品進(jìn)一步發(fā)展，新的掌控之外的挑戰(zhàn)又會(huì)誕生，典型的例子就是隨著新能源的發(fā)展，電網(wǎng)友好型光伏電站已經(jīng)迫在眉睫，而多能互補(bǔ)和未來(lái)的能源微網(wǎng)以及全球能源互聯(lián)網(wǎng)又是光伏需要翻越的一座有一座高山。

許映童在中國(guó)光伏行業(yè)協(xié)會(huì)年會(huì)的報(bào)告中透露：得益于5G＋AI技術(shù)的發(fā)展，爆炸式創(chuàng)新即將到來(lái)，在未來(lái)二三十年，人類(lèi)必然走近綠色智能世界。

拓展邊界

人腦在計(jì)算速度，數(shù)據(jù)處理等方面會(huì)遇到瓶頸甚至極限，但AI的出現(xiàn)改變了這一切。在AI眼中，所謂的邊界，是不存在的。

在智能光伏誕生之前，人工巡檢是件很頭疼的事情，對(duì)于大型地面電站而言，高頻次巡檢幾乎是不可能完成的任務(wù)。所以黃河水電攜手華為在全球光伏市場(chǎng)首例使用智能光伏解決方案，可以視作對(duì)光伏邊界的一次拓展。

采用大數(shù)據(jù)分析IV曲線(xiàn)和“逆變器＋組件＋支架”的綜合設(shè)計(jì)方案，改變了原來(lái)行業(yè)認(rèn)定的最優(yōu)設(shè)計(jì)方案，支架跟蹤方式與組件選型都發(fā)生了變化。

通過(guò)智能IV診斷系統(tǒng)，100MW的地面光伏電站可在15分鐘完成100％在線(xiàn)監(jiān)測(cè)，自動(dòng)生成報(bào)告，而人工要完成即使1％的抽檢，也需要3天時(shí)間。

在華為推行智能IV曲線(xiàn)技術(shù)之后，查到了很多電站實(shí)際使用中的問(wèn)題和隱患，打破逆變器邊界，給整個(gè)電站號(hào)脈診斷。技術(shù)向整個(gè)電站領(lǐng)域去延伸，給行業(yè)帶來(lái)新一輪的技術(shù)革命。

一個(gè)光伏行業(yè)太多人想知道的答案：到底哪家光伏組件性?xún)r(jià)比最優(yōu)？或許只有AI通過(guò)足夠多的樣本數(shù)據(jù)后才能告訴你。

這在當(dāng)前平價(jià)甚至低價(jià)光伏的時(shí)代極具指導(dǎo)意義：當(dāng)拼盡全力可能也暫時(shí)沒(méi)人能得到滿(mǎn)分的時(shí)候，只有那個(gè)最接近目標(biāo)的方案才能獲得勝利。

當(dāng)答案變成唯一解時(shí)，行業(yè)的變革與洗牌必然隨著而來(lái)。

很殘酷，但這種趨勢(shì)已經(jīng)越來(lái)越明顯，在國(guó)際市場(chǎng)上，華為今年超凡的表現(xiàn)已經(jīng)說(shuō)明了逆變器市場(chǎng)蛋糕在加速向頭部企業(yè)狂奔。而除TEMIC之外的日本廠商，歐洲一些老牌企業(yè)，市場(chǎng)份額在逐步縮水。這種速度可能還會(huì)進(jìn)一步加快。

AI的大行其道，會(huì)讓人產(chǎn)生無(wú)力感，正如柯潔大戰(zhàn)阿爾法狗敗北之后大哭，但對(duì)于一些原本枯燥的，無(wú)人愿意進(jìn)行或者無(wú)法進(jìn)行的工作，AI是人類(lèi)軀體和腦力的延伸。

在預(yù)先設(shè)想了針對(duì)未來(lái)的解決方案后，我們回到現(xiàn)在，看AI在當(dāng)下對(duì)于光伏電站的意義。

如果將人力的極限比作光速，那么AI的發(fā)展速度可以視作正在膨脹的宇宙：以遠(yuǎn)超光速的速度在不斷刷新著邊界。隨著鯤鵬和昇騰芯片的進(jìn)一步發(fā)展，華為智能光伏的AI算力也將進(jìn)一步增強(qiáng)。

未來(lái)五年，全球半數(shù)區(qū)域電網(wǎng)面臨弱電網(wǎng)問(wèn)題：美國(guó)電網(wǎng)短路、容量小，造成控制不穩(wěn)定、電壓波動(dòng)；印度光資源與弱電網(wǎng)區(qū)域重合，低電壓穿越短路容量比下限等問(wèn)題帶來(lái)電網(wǎng)不穩(wěn)定，同時(shí)管理手段不足，網(wǎng)架結(jié)構(gòu)導(dǎo)致調(diào)度難度大，隨著新能源比例進(jìn)一步增高，挑戰(zhàn)將持續(xù)加??；澳大利亞電網(wǎng)與美國(guó)電網(wǎng)一樣短路容量小，同時(shí)諧波普遍超標(biāo)，調(diào)度難度大，電價(jià)波動(dòng)也大；中國(guó)西北地區(qū)則存在頻率穩(wěn)定，交直流混連系統(tǒng)暫態(tài)電壓?jiǎn)栴}與功率預(yù)測(cè)等問(wèn)題。

而光伏在高電壓穿越與耐受能力、低電壓穿越短路電流支撐能力、低電壓穿越短路容量比下限、電流諧波等方面仍然與火電、水電等傳統(tǒng)能源存在差距。

而當(dāng)光伏產(chǎn)業(yè)走向能源互聯(lián)，城市互聯(lián)（在深圳龍崗已經(jīng)開(kāi)始試點(diǎn)），再到萬(wàn)物互聯(lián)，挑戰(zhàn)則更加嚴(yán)峻。在其中還隱藏著一個(gè)事實(shí)：如果說(shuō)早期的工作還能夠由人工取代，但越到后期，AI的所做的越是僅靠人工所沒(méi)辦法實(shí)現(xiàn)的。人機(jī)結(jié)合的“AI＋光伏”模式將是未來(lái)新能源工作的新常態(tài)。

多維世界

未來(lái)光伏與其它形式能源的融合已是必然趨勢(shì)。許映童提供了一張未來(lái)智能光伏生態(tài)產(chǎn)業(yè)鏈的示意圖，以AI與5G為核心，支撐起產(chǎn)業(yè)鏈、跨界融合和商業(yè)生態(tài)。通過(guò)智能，使這些設(shè)計(jì)龐雜學(xué)科的各個(gè)環(huán)節(jié)和技術(shù)邊緣“角落”中的不確定性變得可以掌控并不斷進(jìn)化。

在許映童看來(lái)，華為推出的AI加持智能光伏6．0正在探索階段，未來(lái)還會(huì)有更多的創(chuàng)新技術(shù)融合進(jìn)來(lái)。其中，頗具代表性的技術(shù)包括，數(shù)字化直流發(fā)電系統(tǒng)、智能IV診斷技術(shù)以及電能安全防護(hù)技術(shù)。

通過(guò)AI識(shí)圖，組件物理排布自動(dòng)生成，節(jié)省99％的配置時(shí)間；增加智能電弧防護(hù)（AFCI），系統(tǒng)可在2秒內(nèi)快速關(guān)斷，很多國(guó)家正在立法規(guī)強(qiáng)制要求戶(hù)用系統(tǒng)具備此項(xiàng)功能；阻抗重塑算法，支撐光伏滲透率可達(dá)50％，在弱電網(wǎng)環(huán)境下具備超強(qiáng)不脫網(wǎng)的控制能力。

時(shí)至今日，在智能光伏發(fā)展五年之后，AI技術(shù)將原本效能已逼近極限的光伏電站又提升了一大步：在青海共和、安徽濉溪、內(nèi)蒙達(dá)拉特旗、廣西陸川等地測(cè)試結(jié)果顯示，通過(guò)AI Boost智能直流發(fā)電系統(tǒng)，提升發(fā)電量范圍在0．5％－1％。

許映童介紹到，在發(fā)電側(cè)，華為數(shù)字化直流發(fā)電系統(tǒng)（SDS）采用AI自學(xué)習(xí)跟蹤算法，智能逆變器可實(shí)時(shí)調(diào)整每一排組串在不同時(shí)刻的傾角，實(shí)現(xiàn)功率閉環(huán)控制，確保發(fā)電量最優(yōu)。以2018年年底并網(wǎng)的泗洪領(lǐng)跑者基地，72％采用了華為AI加持的智能光伏解決方案，其雙面＋跟蹤＋多路MPPT方案降低LCOE約7％，AI自學(xué)習(xí)優(yōu)化跟蹤算法，相比傳統(tǒng)雙面＋跟蹤方案發(fā)電量額外再提升0．5％－1％。

今后，想做一個(gè)好的光伏電站，沒(méi)有運(yùn)氣，只有選擇。