Predicen tendencias en la energía fotovoltaica inteligente para 2025

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2020-03-10Predicen tendencias en la energía fotovoltaica inteligente para 2025

Huawei |En los próximos 5 a 10 años, la energía renovable asumirá un papel más prominente como principal fuente de energía para redes eléctricas.

La energía solar, en particular, como la forma de energía renovable más notable, tiene un futuro particularmente brillante. Sin embargo, como la energía renovable representa una proporción mayor de la producción total de energía, garantizar la seguridad, la fiabilidad y la eficacia de costo en los activos de generación de electricidad se convertirá en la máxima prioridad.

Con el rápido desarrollo de las tecnologías emergentes de información y comunicaciones (TCI), como la inteligencia artificial (IA), la nube, los datos de gran escala y la 5G, y considerando plenamente las últimas tendencias en tecnología de electrónica de potencia, Huawei ha consultado a expertos en el campo y ha divulgado 10 tendencias técnicas emergentes para energía fotovoltaica (PV) inteligente en 2025. Estas tendencias abarcan cuatro dimensiones: costo nivelado de la electricidad (LCOE) más bajo, facilidad de uso de la red eléctrica, convergencia inteligente y seguridad y confianza. Las tendencias tienen el propósito de impulsar el sector hacia soluciones ecológicas inteligentes, y proporcionar perspectivas a la innovación y el vigoroso crecimiento en la nueva industria energética.

Tendencia 1: Digitalización

Punto clave: Más del 90% de las plantas fotovoltaicas en todo el mundo se digitalizarán.

A pesar de la prosperidad del mercado mundial de la energía fotovoltaica, todavía hay muchos dispositivos tontos en plantas fotovoltaicas, desde generación eléctrica hasta comunicaciones. Estos dispositivos no se pueden monitorear eficazmente, ni pueden dar alarma en caso de falla. Con el rápido desarrollo de tecnologías digitales como 5G y la nube, se espera que más del 90% de las plantas fotovoltaicas estarán totalmente digitalizadas para 2025, lo que permitirán que las plantas fotovoltaicas sean simples e inteligentes y su gestión sea eficiente.

Tendencia 2: Actualizaciones inteligentes activadas por IA

Punto clave: Más del 70% de las plantas fotovoltaicas aplicarán técnicas de IA.

La integración profunda de la IA y la energía fotovoltaica facilitará la detección y la interconexión mutua entre dispositivos, y mejorará la generación de electricidad y la eficiencia de operaciones y mantenimiento (O&M) mediante la optimización colaborativa. Las técnicas de IA pueden ofrecer vías nuevas y prometedoras para sistemas fotovoltaicos, entre ellas: identificación y protección proactivas de fallas en el dispositivo y el módulo fotovoltaico con algoritmos de diagnóstico de IA; optimización del algoritmo de seguimiento con datos de plantas masivos y autoaprendizaje para rendimientos más elevados; y sinergia de almacenamiento de energía solar asistida por IA para optimizar automáticamente los ingresos de la planta por almacenamiento de energía fotovoltaica. Mientras el LCOE sigue disminuyendo y la complejidad de O&M aumenta, será muy probable que las técnicas de IA se apliquen extensamente en plantas de energía fotovoltaica.

Tendencia 3: Plantas de energía fotovoltaica sin operadores

Punto clave: Más del 80% del trabajo en las plantas de energía fotovoltaica se llevará a cabo sin operadores.

Con el predominio de la IA y la Internet de las Cosas (IoT), los productos y servicios inteligentes aportarán conveniencia a la solución fotovoltaica integral. Con experiencias integradas de expertos y el autoaprendizaje continuo, la IA se implementará extensamente para reemplazar a los expertos de O&M en muchas funciones de diagnóstico y toma de decisiones. La inspección por drones y la O&M automática basadas en robots se ocupará del trabajo de O&M peligroso y repetitivo que requiere un alto nivel continuo de precisión, para lograr un aumento de la productividad y la seguridad en las plantas fotovoltaicas. Se espera que en el futuro las plantas fotovoltaicas no tengan ningún personal.

Tendencia 4: Apoyo proactivo a las redes eléctricas

Punto clave: Las plantas fotovoltaicas pasarán de adaptarse a la red a apoyar la red.

El creciente nivel de penetración de la energía con interfaz de electrónica de potencia socavará la fortaleza de la red eléctrica, obstaculizando la aplicación más amplia de sistemas fotovoltaicos. En los próximos 5 años, las plantas fotovoltaicas deben evolucionar gradualmente de adaptarse a la red eléctrica, a apoyar la red eléctrica. A ese fin, los inversores deben tener capacidades como adaptabilidad a la relación de cortocircuito (SCR) amplia, capacidad de controlar corriente armónica en el 1%, capacidad de respuesta a alto/bajo voltaje consecutivo, y regulación de frecuencia rápida, que son necesarias para la conexión de la red.

Tendencia 5: Solar + Almacenamiento

Punto clave: La proporción de sistemas fotovoltaicos acoplados con almacenamiento de energía excederá el 30%.

Con la mayor penetración de nuevas fuentes de energía, las redes eléctricas tendrán requerimientos cada vez más estrictos para la regulación de frecuencia y recorte de la demanda eléctrica en horas pico. Entretanto, los costos de las baterías están disminuyendo con el adelanto tecnológico. Se proyecta que el almacenamiento de energía funcionará en conjunto con sistemas fotovoltaicos, y se convierta en un componente crítico. Las proyecciones indican que para 2025, la proporción de sistemas fotovoltaicos con almacenamiento de energía excederá el 30%.

Tendencia 6: Plantas energéticas virtuales

Punto clave: Más del 80% de los sistemas residenciales se conectarán a redes de Plantas Energéticas Virtuales (VPP).

En los 5 años próximos, las tecnologías de información y comunicaciones (TIC), como 5G, cadena de bloques y servicios de nube, se aplicarán extensamente en plantas de energía distribuida, formando plantas VPP para gestión colaborativa, y participando en programación, transacciones y servicios auxiliares para sistemas energéticos. El desarrollo de la tecnología VPP inspirará nuevos modelos comerciales y atraerá a nuevos participantes del mercado en situaciones de energía fotovoltaica distribuida, sirviendo como un motor de crecimiento para la energía fotovoltaica distribuida.

Tendencia 7: Seguridad activa

Punto clave: Los interruptores de circuito por falla de arco (AFCI) se convertirán en un elemento imprescindible en sistemas de energía fotovoltaica distribuida en tejados, y se incorporarán a las normas internacionales de la industria.

Con la aplicación más amplia de energía fotovoltaica distribuida, la seguridad personal y en edificios se ha convertido en una preocupación importante. Los riesgos de arco fotovoltaico causados por el contacto deficiente de los nodos en módulos fotovoltaicos, malas conexiones de conectores fotovoltaicos, o cables viejos o rotos, se han convertido en un problema apremiante en la industria. Para mitigar esos riesgos, el AFCI se convertirá en una función estándar para sistemas de energía fotovoltaica distribuida en tejados, y se incorporará a normas internacionales de la industria.

Tendencia 8: Densidad de potencia más alta

Punto clave: La densidad de potencia del inversor aumentará en más del 50%.

La tendencia de un menor LCOE de energía solar exige requerimientos más elevados de más potencia en un solo módulo y un mantenimiento fácil del inversor. Para lograr esto, se requiere una mayor densidad de potencia. Con los adelantos en la investigación de semiconductores de banda ancha, como SiC y GaN, así como algoritmos de control avanzados, se espera que la densidad de potencia del inversor aumente en más del 50% en los 5 años próximos.

Tendencia 9: Diseño modular

Punto clave: Componentes esenciales como inversores, sistemas de conversión de energía (PCS) y dispositivos de almacenamiento de energía adoptarán un diseño modular.

Los inversores, los PCS y los dispositivos de almacenamiento de energía son componentes esenciales en una planta fotovoltaica, y afectan en gran medida la disponibilidad de todo el sistema de la planta fotovoltaica. A medida que aumenten la capacidad y la complejidad de las plantas fotovoltaicas, el enfoque tradicional de mantenimiento en el sitio, dirigido por expertos, será demasiado costoso. El diseño modular se generalizará, ya que permite una implementación flexible, una expansión fluida y un mantenimiento sin la participación de expertos, reduciendo considerablemente los costos de O&M y mejorando la disponibilidad del sistema.

Tendencia 10: Seguridad y confianza

Punto clave: La seguridad y la confianza se han convertido en un requerimiento necesario para las plantas fotovoltaicas.

El aumento en la capacidad acumulativa de las plantas fotovoltaicas en todo el mundo, y la mayor complejidad de la arquitectura de la red, incrementan los riesgos de seguridad de la red de las plantas fotovoltaicas. Además, hay requerimientos más estrictos para la privacidad y la seguridad del usuario de plantas fotovoltaicas distribuidas. Todas estas tendencias sugieren que las plantas fotovoltaicas necesitan tener capacidades de seguridad y confianza en cuanto a confiabilidad, disponibilidad, seguridad, protección, resistencia y privacidad.

Nuestro deseo común de explorar como seres humanos no conoce límites. Siempre estamos tratando de alcanzar nuevas alturas, bajar a mayores profundidades y buscar nuevas verdades. La convergencia de las tecnologías de 5G, nube e IA está moldeando un mundo donde todo se siente, se conecta y es inteligente a una velocidad más rápida de lo que pensamos. Al enumerar las 10 tendencias principales de la industria fotovoltaica para 2025, Huawei espera dar su aporte para inspirar la creación de un mundo verde e inteligente, en el que la sociedad pueda compartir extensamente el potencial ilimitado de las nuevas soluciones energéticas.

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Huawei
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Huawei

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