張彥虎：雙碳目標下新能源系統技術(shù)之道

編者按：2022年7月20-21日，以“碳中和與全球產(chǎn)業(yè)融合”為主題的“第四屆未來(lái)能源大會(huì )”在北京召開(kāi)，本次大會(huì )由中國能源研究會(huì )與中國能源網(wǎng)聯(lián)合主辦。會(huì )上，陽(yáng)光新能源公司副總裁張彥虎博士做了題為“雙碳目標下新能源系統技術(shù)之道”視頻演講。

以下內容根據論壇演講實(shí)錄進(jìn)行整理。

各位領(lǐng)導，各位專(zhuān)家大家上午好!非常榮幸有機會(huì )和大家分享一下我們對新能源系統技術(shù)創(chuàng )新的一點(diǎn)心得。我們過(guò)去大家都非常注重部件級產(chǎn)品，比如說(shuō)組件效率如何提升，設備怎么做到更加可靠，安全，高效，更加關(guān)注設備技術(shù)創(chuàng )新的層面或者產(chǎn)品創(chuàng )新的層面，過(guò)去很多對系統有一些誤解，認為系統是做集成的，有什么技術(shù)創(chuàng )新，有什么深刻的技術(shù)在里面呢?

行業(yè)內普遍對系統集成，或者系統技術(shù)存在一些誤會(huì )，所以我借此機會(huì )關(guān)于新能源技術(shù)創(chuàng )新的一些思考和各位領(lǐng)導和專(zhuān)家做一個(gè)分享。

在古希臘的時(shí)候有一個(gè)哲學(xué)家提出了一個(gè)命題，這個(gè)命題實(shí)際上是一個(gè)思想實(shí)驗，代表一個(gè)正義的雅典國王戰勝了邪惡的國王，戰爭勝利之后為了紀念戰爭的勝利，保留了在戰爭過(guò)程中的木船作為紀念，在水里，長(cháng)時(shí)間之后船有一些損壞，需要修繕，由此古希臘哲學(xué)家提出了一個(gè)命題說(shuō)這個(gè)經(jīng)過(guò)修繕以后的木船是不是之前的木船?

剛好亞里士多德從4個(gè)角度進(jìn)行了分析判斷，說(shuō)這個(gè)船到底是不是之前的船。4個(gè)因素，一個(gè)是建造這個(gè)船的形狀即使在修繕之后形狀是當初的形狀，在建造船的使用的工具也沒(méi)有發(fā)生改變，船建造的目的是為了對戰爭勝利的紀念，它的功能也沒(méi)有發(fā)生改變，唯一改變的是幾塊木板進(jìn)行了修繕。

于是他得出的結論是這艘船依然是原來(lái)的船，這背后說(shuō)的是所使用的船的物料更換了，但是連接關(guān)系沒(méi)有發(fā)生改變，這艘船最后實(shí)現的功能，實(shí)現的目的也沒(méi)有發(fā)生改變，由此做出判斷這個(gè)船依然是之前的船。

2021年諾貝爾獎獲得者研究鳥(niǎo)群特殊的生態(tài)現象，一個(gè)一個(gè)獨立的鳥(niǎo)在飛翔的過(guò)程中形成鳥(niǎo)群，單獨的個(gè)體形成鳥(niǎo)群之后可以在遷徙的過(guò)程中，在捕獵的過(guò)程中更好的種群的生存，有些邊緣的鳥(niǎo)在奮力展翅，在中心的鳥(niǎo)可以省力，在有侵擾的時(shí)候外面的鳥(niǎo)可以防御，快速的移動(dòng)，雖然他們的連接關(guān)系在不斷的發(fā)生改變，這恰恰是鳥(niǎo)群系統的一個(gè)特征，連接關(guān)系不斷發(fā)生改變，但是目的沒(méi)有發(fā)生改變，一個(gè)個(gè)體的力量是弱小的，但是整個(gè)鳥(niǎo)群的整體生存能力是提升的。

這些鳥(niǎo)群不是簡(jiǎn)單的說(shuō)一個(gè)一個(gè)排列整個(gè)形狀，或者堆砌在一起，而是形成復雜的鳥(niǎo)群系統，在過(guò)去小學(xué)上課的時(shí)候我們都知道，大雁在飛翔的過(guò)程中一會(huì )兒形成人字，一會(huì )兒形成一字，他們也是在捕獵的過(guò)程中實(shí)現最小能量的消耗和最強的防御，這是一個(gè)復雜的鳥(niǎo)群系統。

當我們在居家的時(shí)候，我們想創(chuàng )造更大的生活空間，家具的擺放需要一些技巧的，家具顏色的選擇，裝修什么樣的風(fēng)格是新中國風(fēng)，還是美風(fēng)，歐風(fēng)，現代風(fēng)，家具也是需要系統技術(shù)去完成人們對它立項趨勢的需求。

一個(gè)漂亮的女孩子在市場(chǎng)上購買(mǎi)衣服的時(shí)候，也要結合自己自身的條件，選擇最恰當，適配自己身體狀況來(lái)實(shí)現她對美麗的追求，成熟的氣質(zhì)，知性的氣質(zhì)，穿搭的技巧形成了一個(gè)技術(shù)。一個(gè)手機高效的運行，面對客戶(hù)有好的UI，面對商業(yè)需求更安全的數據保密，這樣一個(gè)系統也需要我們手機系統技術(shù)創(chuàng )新，系統技術(shù)來(lái)完成高效運作的機械系統，一個(gè)流暢的適合高吞吐量的交通系統，還有輸配用的電網(wǎng)系統。

當今的社會(huì )我們系統實(shí)際上是無(wú)處不在的，但是都不是簡(jiǎn)單的拼湊在一起的，我們會(huì )根據上面的一個(gè)案例和常見(jiàn)的系統可以歸納出一個(gè)系統核心就是三個(gè)要素組成的，必須有要素，如果一個(gè)系統什么都沒(méi)有，沒(méi)有物質(zhì)的基礎，這個(gè)系統可能是不存在的，所以需要有系統的要素。

另外要素之間肯定有一些匹配關(guān)系，之間是怎么相互連接的，連接完之后肯定要實(shí)現某一些功能的，這些由要素，由特定的連接實(shí)現某些功能，從而組成系統的整體。

一個(gè)健凍病人，普通的床，普通的大門(mén)，健凍病人腿的肌肉在萎縮，支撐能力是非常弱的，隨時(shí)面臨摔倒的風(fēng)險，會(huì )產(chǎn)生外傷的病癥。為了解決這些問(wèn)題，我們在使用對家裝系統進(jìn)行升級，比如說(shuō)把固定的板換成折疊的，輔助健凍病病人起居的護理床，比如說(shuō)下樓，接受更多的空氣，陽(yáng)光，他需要方便的上下樓的設備。在屋內空間在移動(dòng)，取物，吃飯這些活動(dòng)的時(shí)候需要方便的移動(dòng)，所以我們可以搞一個(gè)軌道系統，實(shí)現更好的連接。

我們從系統的角度看，這些使用的系統技術(shù)就是他所使用的部件，也就是家具系統的部件床做了更換，公共電梯成了獨立的電梯，連接非常的重要，從床起來(lái)之后要實(shí)現到達電梯，健凍病人腿步肌肉是非常弱的，可能隨時(shí)面臨摔倒，我們給他一個(gè)軌道，實(shí)現他想要到達的什么地方，方便他在居家的時(shí)候更好的生活。

通過(guò)系統技術(shù)創(chuàng )新實(shí)現了讓家裝系統實(shí)現了進(jìn)階，讓健凍病病人實(shí)現更方便的生活起居。

實(shí)際上系統技術(shù)的創(chuàng )新不僅僅在家居起作用，比如說(shuō)高鐵讓過(guò)去燃煤的火車(chē)從每小時(shí)50多公里快速到300多公里，從功能的手機升級到現在智能手機，又可以打電話(huà)，可以互聯(lián)網(wǎng)，拍照，語(yǔ)音，娛樂(lè )等等。過(guò)去人工的生產(chǎn)車(chē)間變成了智能化的生產(chǎn)車(chē)間，一個(gè)計算機系統加上摩爾定律的作用，實(shí)現了計算能力超強的現代化的筆記本電腦。

我們新能源發(fā)電系統也是一個(gè)系統，新能源發(fā)電系統也面臨著(zhù)挑戰，能源變革對新能源系統提出了更高的要求，我們總結一下應該是四方面，四方面的要求一個(gè)是高效的發(fā)電，你是新能源系統，比如說(shuō)光發(fā)電，風(fēng)力發(fā)電系統，最核心的基礎就是要發(fā)電，而且高效的發(fā)電，而且更多的發(fā)電，要長(cháng)期可持續的發(fā)展，必須具有市場(chǎng)競爭力，要跟傳統的電力，其他電力相比，在成本上要有領(lǐng)先優(yōu)勢，可以擺脫政策的補貼依賴(lài)，在市場(chǎng)化環(huán)境下，可以自主的自由的去持續的發(fā)展，自由化的度電成本就是對他的要求。一個(gè)電站不僅僅是發(fā)電的電站，一個(gè)電站在場(chǎng)景當中是生態(tài)環(huán)境的重要組成部分，對電網(wǎng)來(lái)講是接入者，對社區來(lái)講是環(huán)境的組成部分，場(chǎng)景的友好融合，也是非常重要的要求。

現在新能源形勢越來(lái)越多樣，我們都知道新能源有自身的弱點(diǎn)，波動(dòng)性、偶然性等等，我們既能實(shí)現風(fēng)光更好的融合，讓出力變得更加平緩，實(shí)現光儲融合、風(fēng)儲融合、風(fēng)光儲氫融合、風(fēng)光儲電氫等等，實(shí)現多能融合，讓用能變得更加智慧，變得高效。這是能源變革對新能源系統提出的要求，我們怎么去應對?這些要求其實(shí)可以借助心理學(xué)的思維框架，與心理學(xué)思維框架又不完全一致，可以把這些要求歸結為三大類(lèi)，一類(lèi)是本我，本我是基礎，最初基礎要實(shí)現的要求就是要高效發(fā)電。還有超我，就是環(huán)境和我的連接對象，以及環(huán)境對我的要求，環(huán)境是生態(tài)環(huán)境、人文環(huán)境、電網(wǎng)，對我提出的要求，我要跟它們友好和諧的相處。

能源之間也要更高效的運行，所以多能協(xié)同之間要做到更好的協(xié)同，中間肯定有一個(gè)自我，要實(shí)現市場(chǎng)自由化可持續發(fā)展，其實(shí)能源變革對新能源提出了這些要求，其實(shí)形成了三個(gè)層次發(fā)展理論，一定要實(shí)現三個(gè)發(fā)展層次，必須做新能源系統的基礎創(chuàng )新，為了實(shí)現能源變革對新能源系統的三個(gè)層次發(fā)展需要，要做系統技術(shù)的創(chuàng )新。系統技術(shù)創(chuàng )新與此對應的比較簡(jiǎn)單，也容易理解，既然要高效發(fā)電，必須有高效發(fā)電技術(shù)，既然我要實(shí)現更優(yōu)的度電成本，需要我們在建設每座電站的時(shí)候，要在全流程上實(shí)現更高效、更智能的優(yōu)化技術(shù)。既然要在超我上融合、協(xié)同，我們必須有更全面系統融合技術(shù)。

下面我們針對這三大類(lèi)技術(shù)群做簡(jiǎn)單分享。高效發(fā)電技術(shù)從三個(gè)維度看，首先要資源評估，我們開(kāi)發(fā)投資一個(gè)電站，我們要知道這個(gè)電站是不是值得去投資，投資收益率是不是滿(mǎn)足我們的要求，我們要做相對準確評估，如果是一個(gè)風(fēng)電站，風(fēng)力資源的評估非常重要，往往得到的風(fēng)力數據相對比較粗糙，里面有很多噪聲，我們必須進(jìn)行校正，剔除噪聲，把風(fēng)資源修正的更加精準。發(fā)電的評估關(guān)乎我們的收益，關(guān)乎開(kāi)發(fā)者、投資者在交易過(guò)程中的公平公正性，不能評估的過(guò)高，也不能評估的過(guò)低，我們應該評估的更加符合實(shí)際。發(fā)電小時(shí)的精準評估技術(shù)，對我們在前期投資開(kāi)發(fā)決策是非常重要的，如果我們計劃要去做一個(gè)電站，認為這塊地可以開(kāi)發(fā)，可以投資，在面向方案的時(shí)候我們要知道這些設備之間如何更好的連接。

前面提到一個(gè)系統除了要素之外，第二個(gè)重要組成部分是它們的連接關(guān)系，從電機角度去看，比如說(shuō)我們選用集中逆變器，還是集散逆轉器，微型逆變器，選擇不同的硬件設備，電氣的連接口是不一樣的，我們要找到一個(gè)適應場(chǎng)景下更匹配、更科學(xué)合理的電氣系統拓撲結構。如果是光伏電站，光伏組件的容量和逆變器之間的配比關(guān)系也要實(shí)現更好的優(yōu)化，實(shí)現更高的發(fā)電量。我們都知道逆變器在運行過(guò)程中，直流電壓和交流電壓決定了逆變器運行效率，有時(shí)候直流電壓高，有時(shí)候直流電壓低，我們交流電壓不跟著(zhù)直流電壓變動(dòng)，逆變器是一個(gè)死的逆變器，逆變器可能會(huì )工作在非最優(yōu)效率的狀態(tài)。為了實(shí)現逆變器更高效轉化，我們逆變器和變壓器配合的時(shí)候，希望變壓器的電壓是可以隨動(dòng)，是可以實(shí)時(shí)進(jìn)行調整的。

系統的高效發(fā)電也是一樣，如果我們選用了雙面組件，裝在沙漠上，或者水面，或者草地，如果不做任何技術(shù)升級，只能被動(dòng)的接受來(lái)自地面反射光亮，實(shí)現雙面組件背面發(fā)電亮提升，這是被動(dòng)。有沒(méi)有方法實(shí)現更高效的，讓背面的發(fā)電量更多?我們要想用一些系統技術(shù)，讓到達雙面組件背面的光照量更多，從而提升雙面組件背面的發(fā)電量，我們就用反射蒸發(fā)技術(shù)。有灰塵的影響，也有溫度的影響，也有支架支撐系統結構的影響等等，這些都可以從系統技術(shù)的角度出發(fā)，進(jìn)行系統技術(shù)創(chuàng )新，實(shí)現系統高效發(fā)電。為了實(shí)現更好的度電成本，我們要在全流程，從開(kāi)發(fā)階段，勘測實(shí)現精準的地面勘測，不要逾越紅線(xiàn)，哪里有石頭阻擋，哪里有叢林，哪里有起伏，我們在勘測過(guò)程中要實(shí)現更加的精確，實(shí)現更好的更準確的裝機量評估。因為裝機量評估對前期投資開(kāi)發(fā)決策是重要的判斷依據，我判斷這個(gè)地可以看以后，就要考慮什么樣的角度，什么樣的高度，什么樣的組合是比較好的組合，選擇什么樣的組件類(lèi)型，選擇什么樣的支架類(lèi)型，我們要在主體方案找到最優(yōu)的匹配關(guān)系，組合方案。

在詳測階段，我們要知道方陣不僅僅是簡(jiǎn)單的劃分為矩形的形狀，有可能是菱形的形狀，有可能是六邊形的形狀，我們在方陣劃分也要進(jìn)行優(yōu)化，從各個(gè)方陣到達集電線(xiàn)路，怎么樣讓路徑走，像郵差送信一樣，怎么樣送信讓郵差送信的時(shí)間最小化，讓線(xiàn)纜的路徑用量最小化，一個(gè)節約成本，一個(gè)實(shí)現效率提升，還有設備怎么更好的布局，風(fēng)電廠(chǎng)怎么更好的選擇風(fēng)機點(diǎn)位。因為風(fēng)機點(diǎn)位變化會(huì )帶來(lái)手續的變更，增加工作量，風(fēng)機點(diǎn)位選不好，影響整個(gè)廠(chǎng)站風(fēng)電廠(chǎng)的發(fā)電效率，風(fēng)機的安全穩定運行。我們風(fēng)機點(diǎn)位要從安全穩定運行，以及發(fā)電量提升角度，去做科學(xué)更好的優(yōu)選。

數字化管理，現在人力成本在不斷的上升，我們能不能有一些智能的建造設備，比如說(shuō)做一些智能化供需的排布，智能化設備安裝，部件的分化，如何更加準確的評估工程進(jìn)度，不是說(shuō)現場(chǎng)人報10兆瓦實(shí)際上運行的5兆瓦，我們要有一些智能化，數字化的手段來(lái)科學(xué)合理的評估工程進(jìn)度，系統融合非常的關(guān)鍵，一個(gè)是我們場(chǎng)站這么多，對電網(wǎng)系統提出了一些挑戰，多廠(chǎng)站之間進(jìn)行協(xié)調，對電網(wǎng)更加友好，發(fā)電的收益變得更加的高效。

風(fēng)光儲的融合也是同樣的，如果我們用在用戶(hù)側儲能和發(fā)電，發(fā)電預測進(jìn)行更好的融合，可以更高效，更經(jīng)濟，更可靠的用戶(hù)用能需求。對電網(wǎng)同樣友好，場(chǎng)景的融合有很多，昨天提到很多X+光伏的形式，比如說(shuō)分布式BIPV，如果是一個(gè)普通的系統，更智能的進(jìn)行清潔，實(shí)現土地的更加高效的收益，不僅僅發(fā)電，也可以實(shí)現綠色生態(tài)甚至其他經(jīng)濟收益，實(shí)現整個(gè)收益的最大化。

要實(shí)現技術(shù)創(chuàng )新的需求，必須扭轉一個(gè)思維，我們不能僅僅把我們的電站看作一個(gè)工程，如果僅僅看作一個(gè)就沒(méi)有系統技術(shù)創(chuàng )新，就變成了設備選型，系統級的創(chuàng )新要把系統當做產(chǎn)品看待，把系統級的研發(fā)當做解決方的研發(fā)，我們提到目前業(yè)界對系統研發(fā)存在很多的誤會(huì )，認為只要好設備的研發(fā)就足夠了，其實(shí)通過(guò)前面的講述大家應該有認知，系統級的研發(fā)，解決方案級的研發(fā)是非常重要的，我們必須當做產(chǎn)品看待，建立產(chǎn)品思維，產(chǎn)品思維要求我們時(shí)刻圍繞客戶(hù)的需求，洞察客戶(hù)的需求，我們作出來(lái)的解決方案最后應用項目現場(chǎng)，做出的電站能給客戶(hù)提供最大化的價(jià)值，必須以客戶(hù)為中心。

也要嚴謹科學(xué)的研發(fā)流程，保證我們的解決方案在開(kāi)展過(guò)程中更好的去規避技術(shù)風(fēng)險，去滿(mǎn)足客戶(hù)需求，最后實(shí)現我們的解決方案可以在更多的電站項目現場(chǎng)進(jìn)行批量化的復制應用，從而實(shí)現最終的財務(wù)的重構。

經(jīng)過(guò)上面系統化的思維，系統化的技術(shù)創(chuàng )新，以及我們以產(chǎn)品的思維方式看待系統技術(shù)的研發(fā)創(chuàng )新活動(dòng)，我們也得到了一系列的解決方案群，基本上可以有四大類(lèi)，一個(gè)大型電站的解決方案群，應用在各種光伏+的項目現場(chǎng)和我們大型的光儲，以及風(fēng)光融合，還有第二類(lèi)分布式場(chǎng)景下自清潔的分布式光伏，以及模塊化快速，高效的安裝施工方式，以及我們?yōu)橛脩?hù)，工業(yè)企業(yè)更低成本的用電，更高效的保證電力的供給，現在還出現拉閘限電，儲能可以保證用能的安全可靠，王側可以幫助電網(wǎng)提供輔助服務(wù)，用戶(hù)側我們也有非常完善的完備的1000多種應對不同的用固定場(chǎng)景的入戶(hù)的家庭解決方案群體，還有特殊的陽(yáng)光房的解決方案。

陽(yáng)光新能源公司是一個(gè)開(kāi)發(fā)公司，但它又與眾不同，與眾不同就在于我們不斷的去追求在使用技術(shù)，做一些系統技術(shù)創(chuàng )新，實(shí)現我們所做出的每個(gè)電站，最優(yōu)的成本，更好的能源協(xié)同，更好的場(chǎng)景融合，其實(shí)就是實(shí)現多發(fā)電，友好的客戶(hù)價(jià)值，我們的與眾不同在于陽(yáng)光新能源是擁有先進(jìn)系統技術(shù)的新能源開(kāi)發(fā)商，我們希望讓我們的系統技術(shù)在我們的每個(gè)電站中閃耀光芒，謝謝大家。