中商情報網訊:日前,國務院新聞辦公室發布《新時代的中國能源發展》白皮書(下稱《白皮書》)。《白皮書》指出,加快智能光伏創新升級,推動光伏發電與農業、漁業、牧業、建筑等融合發展,拓展光伏發電互補應用新空間,形成廣泛開發利用新能源的新模式。
光伏產業是基于半導體技術和新能源需求而興起的朝陽產業,是未來全球先進產業競爭的制高點。近年來,我國陸續發布利好政策推動智能光伏產業發展,加快提升光伏產業智能制造水平,推動互聯網、大數據、人工智能等與光伏產業深度融合,鼓勵特色行業智能光伏應用,促進我國光伏產業邁向全球價值鏈中高端。未來,智能光伏產業鏈投資前景明朗。
一、智能光伏產業鏈概覽
來源:中商產業研究院
智能光伏電站可以分為智能設備層、智能集成層、智能運維層。其中,智能設備層由智能光伏組件、智能零部件、信息化系統等組成。智能集成通過智能踏勘、智能設計、智能施工來實現智能光伏設備的應用。智能光伏電站投入使用后,基于大數據技術、5G通信、人工智能、信息化等技術進行智能監控。
(1)智能光伏電站設備層分析
光伏是太陽能光伏發電系統的簡稱,是一種利用太陽電池半導體材料的光伏效應,將太陽光輻射能直接轉換為電能的一種新型發電系統,有獨立運行和并網運行兩種方式。太陽能光伏發電系統分為兩類,一種是集中式,如大型西北地面光伏發電系統;一種是分布式,如工商企業廠房屋頂光伏發電系統,民居屋頂光伏發電系統。光伏產業上游包括單/多晶硅的冶煉、鑄錠/拉棒、切片等環節,中游包括太陽能電池生產、光伏發電組件封裝等環節,下游包括光伏應用系統的安裝及服務等。中國光伏產業經過多年發展,產業鏈完整,制造能力和市場占比均居全球第一。
光伏產業鏈上游環節主要包括硅料、硅片的生產。多晶硅料是信息產業和太陽能電池產業的基礎原材料,由石英砂加工的冶金級硅精煉而來,用于制造基于晶體硅的電池組件。多晶硅材料可以先被鑄成硅錠,然后切割成片,加工成多晶硅硅片。光伏產業鏈中游主要環節為電池片及光伏組件。
(2)智能光伏電站集成層
智能踏勘,通過無人機等技術進行光伏系統建設踏勘,在云端完成2D/3D建模。無人機是一種由無線電遙控設備或自身程序控制裝置操縱的無人駕駛飛行器,通過無人機,基于熱紅外成像相機、圖像處理技術等,可以對光伏電站站面積遼闊,地形起伏等信息進行收集,利于智能電站的規劃、建設。
光伏電站的建設受到勘測地理信息數據、屋頂承重能力、當地輻照條件、產品價格等因素影響,基于智能化光伏設計系統可以對不同組件、逆變器、電氣方案、支架方式等進行模擬方案比對。通過智能設計,選擇更優的建設方案。
智能施工涉及采購、施工過程、質量檢測、電站測試、驗收等方面,智能化的管理可以實現工程進度實時監控、成本控制、庫存管理、人員調配與施工問題預警。
(3)智能光伏電站運維層
智能光伏電站的運維包括智能清洗、智能巡檢、智能監控。隨著科技的發展,越來越多的新興技術應用在光伏電站中。
目前,智能光伏電站通過ERP(企業資源計劃)、MES(生產過程執行系統)、PLC(可編程邏輯控制器)、SCADA(數據采集與監視控制系統)、SRM(供應鏈管理系統)、PLM(產品生命周期管理系統)、CRM(客戶關系管理系統)等信息化管理系統,進一步推進生產流程全信息化管理。同時,隨著人工智能、5G通信技術的應用推進,光伏產業與新一代信息技術加速融合,機器人、無人機等產品投入使用。