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華為:AI的多維世界

不確定的世界中的確定性

1963年,美國氣象學(xué)家愛德華·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得克薩斯州的一場(chǎng)龍卷風(fēng)!逼湓蚓褪呛葎(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。他將其稱之為混沌學(xué)。

在哲學(xué)領(lǐng)域,類似混沌學(xué)說有“不可知論”,斷言人的認(rèn)識(shí)能力不能超出感覺經(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。

中國人則將其歸納為:“人力有時(shí)而窮!

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,在未來二三十年,人類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曲線和“逆變器+組件+支架”的綜合設(shè)計(jì)方案,改變了原來行業(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曲線技術(shù)之后,查到了很多電站實(shí)際使用中的問題和隱患,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價(jià)比最優(yōu)?或許只有AI通過足夠多的樣本數(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)沒人能得到滿分的時(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。

很殘酷,但這種趨勢(shì)已經(jīng)越來越明顯,在國際市場(chǎng)上,華為今年超凡的表現(xiàn)已經(jīng)說明了逆變器市場(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,無人愿意進(jìn)行或者無法進(jìn)行的工作,AI是人類軀體和腦力的延伸。

在預(yù)先設(shè)想了針對(duì)未來的解決方案后,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)。

未來五年,全球半數(shù)區(qū)域電網(wǎng)面臨弱電網(wǎng)問題:美國電網(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題帶來電網(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。话拇罄麃嗠娋W(wǎng)與美國電網(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)電壓問題與功率預(yù)測(cè)等問題。

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)開始試點(diǎn)),再到萬物互聯(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辦法實(shí)現(xiàn)的。人機(jī)結(jié)合的“AI+光伏”模式將是未來新能源工作的新常態(tài)。

多維世界

未來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,華為推出的AI加持智能光伏6.0正在探索階段,未來還會(huì)有更多的創(chuàng)新技術(shù)融合進(jìn)來。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,很多國家正在立法規(guī)強(qiáng)制要求戶用系統(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,沒有運(yùn)氣,只有選擇。

編輯:肖舟

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