中國儲能網訊：全球氣候變暖正以超出預期的速度重塑地球生態(tài)系統(tǒng)。世界氣象組織最新數據顯示，2024年全球平均氣溫比工業(yè)化前的1850年至1900年間平均氣溫高1.55攝氏度，打破2023年創(chuàng)下的最高紀錄。全球去年僅少數地區(qū)平均氣溫下降，極端氣候在全球范圍內造成嚴重破壞。光伏發(fā)電系統(tǒng)不得不接受冰雹、陣風等挑戰(zhàn)，面臨大考。
光伏企業(yè)正多維度構建防御體系。日前，天合光能發(fā)布極端氣候解決方案，面向冰雹、強風、暴雪等極端氣候環(huán)境，最大化保護光伏資產安全。在天合光能戰(zhàn)略、產品與市場負責人張映斌看來，未來光伏產業(yè)高質量發(fā)展須從制造思維轉向系統(tǒng)思維，從單一性走向系統(tǒng)性。以創(chuàng)新模式實現差異化發(fā)展，這是破除“內卷式”競爭、提升價值的關鍵之路。
■■從被動應對，到主動出擊
進一步拓展開發(fā)空間
2024年，全球光伏發(fā)電新增裝機規(guī)模約530吉瓦，集中式光伏一直是裝機主要貢獻方。具體至國內，去年集中式光伏新增裝機規(guī)模達159.39吉瓦，占比57.4%。集中式光伏裝機規(guī)模大，占地面積大，受極端氣候影響也更為明顯。
可再生能源保險公司GCube Insurance發(fā)布的數據顯示，2018年至2023年間，其承保的40個國家、總裝機超100吉瓦的清潔能源發(fā)電項目中，氣候相關理賠案件激增280%。其中冰雹災害以54%的索賠占比高居首位，強風、暴雪分別以23%、15%緊隨其后。
傳統(tǒng)光伏產品已難以應對新氣候常態(tài)。近年的監(jiān)測數據顯示，北美大平原等大型集中式光伏發(fā)電項目落地規(guī)模較大的地區(qū)頻繁出現直徑40毫米以上、末端速度超30米/秒的超級冰雹。值得注意的是，受損光伏組件中約70%因遭遇直徑超3厘米的冰雹沖擊，這種規(guī)格的冰雹在氣候模型中的出現概率較10年前提升3倍。
氣候風險正重構全球光伏版圖。巴西雨林的高濕環(huán)境、北歐的凍融循環(huán)、澳大利亞的鹽霧腐蝕、北極圈的暴雪挑戰(zhàn)、中東沙漠的沙塵暴風險……全球不同地區(qū)均受到不同極端氣候影響，不同細分場景需求越來越多元。
張映斌說：“光伏發(fā)電應用遍布全球，普遍性越來越強，同時，不同經緯度的國家和地區(qū)面臨不同極端氣候災害。在冰雹、暴雪、臺風等極端氣候面前，普通光伏組件損耗大，光伏發(fā)電資產也更容易受到破壞?！?
張映斌進一步表示：“過去，光伏產業(yè)是根據氣候條件被動選址、安裝，比如避開暴雪和冰雹嚴重的地區(qū)。但如果極端氣候挑戰(zhàn)被解決，就可以實現主動選址、安裝。能夠建設光伏發(fā)電站的潛在空間也將進一步拓展。”
張映斌直言：“同時要注意到的是，隨著全球綠電需求高漲，且呈現遍地開花之勢，偏遠地區(qū)、臺風帶、冰雹帶上的國家和地區(qū)也有著明確的光伏發(fā)電裝機需求，加之氣候挑戰(zhàn)下，未來全球光伏發(fā)電站將面臨越來越嚴重的極端氣候，相應的應對和解決方案勢在必行。”
為此，張映斌提出，在以場景為導向的發(fā)展思路下，光伏行業(yè)正全面向解決方案轉型。當單一的產品已經不能應對新環(huán)境新條件，就一定需要從公司策略、解決方案等更高緯度進行升級。
■■極御組件、智能跟蹤系統(tǒng)、
強大算法實現多輪驅動
如何通過系統(tǒng)思維提升大型集中式光伏發(fā)電項目安全性水平？
張映斌介紹：“通過極御組件和智能跟蹤雙核驅動應對極端氣候?！?
雙輪驅動，這第一是硬件。
光伏支架是光伏發(fā)電系統(tǒng)的“骨骼”，光伏組件是系統(tǒng)的“皮膚”。作為覆蓋在鋼架結構之上的精密裝置，光伏組件如人體皮膚般承擔著感知光照、吸收能量、抵御環(huán)境侵蝕的屏障功能。打鐵還需自身硬，“發(fā)電器官”首先要保護好自己。
“我們對玻璃厚度以及邊框設計進行了加強，極御組件玻璃厚度提升25%，抗能量沖擊能力與傳統(tǒng)同版型組件相比提升2.5倍，促使光伏組件機械載荷性能大幅提升，以抵御極端氣候對光伏組件的影響?！睆堄潮笳f。
其次，還要有智能跟蹤支架和強大的算法。
天合光能智能跟蹤系統(tǒng)搭載行業(yè)首推的支架級智慧云，配備自主研發(fā)的控制器TCU與NCU，集成了多種極端氣候保護策略，結合智慧云平臺的監(jiān)測數據，實現電站智能自動防護。
張映斌解釋：“簡單來說，我們的解決方案配有傳感器，可以實時監(jiān)控風速，根據不同風速采取相關策略。當不同風季來臨的時候，可以調整光伏組件角度，使光伏組件和風平行，這樣一來，組件受到的沖擊力也大幅減少?！?
張映斌補充說：“當暴雪來臨的時候，積雪覆蓋在光伏組件表面，可能會導致光伏組件表面不發(fā)電。特別是當下雪周期長的時候，可能整個冬天都無法發(fā)電。一般情況下，需要安排運維人員清掃，人力、時間成本高。傳感器可以測量雪的厚度并將數據上傳至平臺，當厚度達到一定程度的時候，運維人員只需要通過一個按鈕，智能調節(jié)光伏組件角度實現一鍵除雪，保障發(fā)電?！?
模擬測試數據顯示，位于美國得克薩斯州100兆瓦的大型集中式光伏發(fā)電站，當冰雹尺寸達到65毫米的時候，傳統(tǒng)的產品破壞率已經接近100%。極端氣候解決方案正面最高可抗擊直徑55毫米冰雹，在60度傾角保護下最高可抗擊直徑75毫米冰雹，年均光伏資產損失可降低94%。
極端氣候解決方案是天合光能發(fā)布沙戈荒大基地解決方案后的又一場景化解決方案。張映斌表示，天合光能始終以客戶為中心，以場景為導向，未來會走向全面解決方案的道路。“面對需求側強烈的用電需求和零碳電力需求，我們將打造產品解決方案、系統(tǒng)解決方案、整體解決方案、智慧能源解決方案四位一體發(fā)展新格局，整合軟硬件產品、系統(tǒng)、服務、商業(yè)模式等，為終端用戶構建綠色低碳的新能源供給體系?！?
