华夏能源网 04-03
超百吉瓦光伏电站面临“冰与火的考验”:极端气候风险怎么破?
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作者 |  田思

编辑 |  王东

近日,世界经济论坛发布第 20 期《全球风险报告》,提出极端天气事件是 2025 年全球第二大风险因素。这再次警示我们极端天气事件已成为全球不容忽视的重大风险,对全球经济、社会安全和生态环境构成了严重威胁。

极端天气事件,如大风、冰雹等恶劣天气最容易导致光伏电站受损,一到夏秋时节,类似的新闻便层出不穷。去年 9 月,多轮超强台风在东南沿海登陆造成广泛破坏,仅海控能源、晶科科技两家上市公司公告的损失就超过 8 千万。

如何在应对气候变化的同时,提升光伏电站的韧性与收益,确保低碳目标与安全稳定运行兼得?对这一关乎所有光伏电站业主投资收益的难题,天合光能提出了专门的解决方案。

双核驱动,专门应对三大极端气候

" 强风、冰雹、暴雪是对光伏电站破坏力最强的三大灾害。" 天合光能战略、产品与市场负责人张映斌博士告诉华夏能源网(公众号 hxny3060)说。

强风的破坏主要集中于光伏电站的外围、边缘;冰雹则对光伏电站带来无差别攻击,造成全电站组件及其他系统部件全范围的破坏;暴雪主要是形成积雪,导致组件坍塌或支架变形。

从分布区域来看,大雪灾害集中于北半球高纬度地区;大风为全球易受台风影响的沿海区域;冰雹为则为南北半球的中低纬度。如美国科罗拉多州和德克萨斯州、意大利北部、法国南部、中国南方以及南半球的阿根廷中部、澳大利亚东南沿海地区等。

三者中,冰雹是导致光伏资产损害最大的自然灾害。根据为 40 个国家超 100 GW 可再生能源项目提供保险的 GCube Insurance 统计,2018 年到 2023 年不同灾害导致的光伏资产保险索赔金额占比中,54% 的赔偿来自冰雹。

" 过去的光伏电站安装都会有意避开这些灾害区域,但随着全球光伏应用的普遍推开,现在已经无法避开了。" 张映斌表示,这一方面是这些区域的客户有需求,希望安装光伏、使用绿电;另一方面是较适用的土地基本上用完了,只能进入条件较差的用地环境。另外,气候变暖催生出越来越多的极端气候,无法避免。他预测,未来将有超百吉瓦光伏电站面临极端气候考验。

面对这一难题,如果没有相应的解决方案,一次灾害就足以使很多光伏电站遭遇 " 灭顶 " 之灾。

3 月 26 日,在中国光伏行业协会主办的 2025 光伏市场发展论坛上,天合光能面向全球发布极端气候解决方案。该方案以极御组件和智能跟踪双核驱动,主要针对强风、冰雹、暴雪这三大自然灾害,最大化保护光伏电站资产安全。

" 天合光能首次在行业内提出‘极端气候解决方案’这个概念,就是要解决场景应用新趋势下的客户痛点。" 张映斌表示,面对极端气候防御难题,未来势必有更多光伏企业跟进,天合此举也是希望为行业树立标杆。

软硬兼施,带来避险增益双重价值

天合极端气候解决方案,以一系列创新技术,突破传统极限,对三种极端气候筑起高效防护网。

极端气候解决方案,正面最高可抗击直径 55mm 冰雹,60 ° 倾角保护下最高可抗击直径 75mm 冰雹;在固定支架安装场景,方案可突破传统极限承 +8000/-6000Pa 风压,并抵御 2.2 米不均匀雪载;而跟踪支架安装场景下,其风压承载也可达到 +3600/-3000Pa。

与之相比,传统方案的冰雹抵御力度 25-35mm,传统固定支架的风压承受能力 +5400 至 -2400Pa,传统跟踪支架的承受能力更是仅 +2400 至 -2400 Pa。

如此强悍的防御能力,自然离不开对组件玻璃、边框、支架等硬件厚度和结构的升级。该方案中,玻璃厚度提升 25%,使抗能量冲击能力比传统同版型组件提升 2.5 倍。

而在软件方面,智能算法的应用则带来了令人惊艳的效果,这主要体现在跟踪应用场景中——当台风或冰雹来临,平台会自动下达指令将组件角度进行适度调整,以此将冲击降至最小。此外,运维人员还可根据雪厚信息一键除雪。

" 仅凭硬件加厚并不能抵御灾害破坏力。十几级台风刮来,正常角度下电站基本没救,冰雹的垂直打击力度也非常大,只有调整角度避开正面冲击才能从根本上解决问题。" 张映斌表示。

据了解,实现智能自动防护的内核,是天合智能跟踪系统搭载行业首推的支架级智慧云,配备自主研发的控制器 TCU 与 NCU,集成多种极端气候保护策略,从而实现电站智能防护。

张映斌介绍说,这款方案可实时监控风速、雪厚,并连接了短时冰雹气候预报等信息,结合天合智慧云平台,下达指令即可实现调整。他表示,"靠软硬件结合算法实现运维调整是这款方案的最大特色。"  

以美国德克萨斯州 100MW 光伏电站项目为例,冰雹灾害造成的年均光伏资产损失达 469 万美元。而使用极端气候解决方案,可使其年均光伏资产损失可降低 94%。

值得注意的是,该解决方案还会根据风速采取分级保护策略,避险的同时最大化保障项目发电收益。

天合跟踪搭载 SuperTrack 智能算法比传统天文算法更优越,天文算法的影响因素只有日照,即组件角度随太阳位置调整。而新算法则通过融合 AI、大数据技术,综合考虑天气、散射光、阴影遮挡等复杂因素,在保障安全的同时提升发电收益。

以位于澳大利亚昆士兰州的光伏电站项目为例,使用该解决方案可提升项目综合客户价值 0.1652¥/W,使度电成本降低 2.84%。

破除内卷,需要高维度的解题思路

近期天合光能还发布了面向沙戈荒大基地的高价值产品解决方案,抗风沙、智能算法均应用其中。此次天合光能发布极端气候解决方案,开创了场景化解决方案新时代。据张映斌透露,围绕客户需求和场景需要,今年天合还将推出多款场景化解决方案。

当前,天合光能正由光伏产品制造商向全面解决方案转型升级。去年下半年,天合光能宣布了新的战略方向 " 产品领先 × 解决方案领先 "。今年初,天合光能又专门成立了解决方案事业群,解决方案事业群总裁由天合光能董事会联席董事长高海纯女士兼任。

全面解决方案,即产品解决方案、系统解决方案、整体解决方案、智慧能源解决方案四位一体发展,将软硬件产品、系统、服务、商业模式等相整合,重点聚焦零碳生活、零碳产业园区、零碳交通等应用场景,提供精准性、差异化解决方案,为终端用户构建绿色低碳的新能源供给体系。

" 天合光能这一战略调整一方面来自于客户需求,一方面也是为了打破内卷式竞争。" 张映斌表示,纯卖组件面临的就是大家都打价格战,而解决方案则是一种更高维度的破局之路。

" 我个人认为,未来单一做组件产品越来越难了,做综合解决方案更有价值。" 张映斌表示。

近年来,天合光能深耕解决方案业务,成长迅猛,收入已超公司整体收入 30%,解决方案带来了更加广阔的市场空间,成为天合光能第二增长曲线。

天合光能方面表示,接下来将在分布式、集中式、新场景等各领域集中发力,培育智能微网、虚拟电厂、源网荷储、零碳园区、绿色算力、绿电制氢氨醇等新增长极,不断提升新业务占比。

" 现在光储一体化解决方案已经是行业的热点,解决方案所需要的组件、储能、支架等天合光能都已具备,还有天合富家的产品加持。接下来,就是如何把这一优势放到最大。" 张映斌表示。

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