碳中和大背景下，光伏慢慢的变成了发展最迅猛的热门产业之一。在能源产业变革中，光伏将成为未来最大的绿电来源。

  据预测，到2030年，全球可再次生产的能源的占比将超过50%。届时，光伏发电和风电将成为全世界可再次生产的能源的主力军。根据国际能源署发布的《2021年可再次生产的能源发展报告》，其中，太阳能光伏占所有可再次生产的能源增长量的一半以上。

  根据报告多个方面数据显示，2022年至2027年间，全球可再次生产的能源装机容量将增长2400GW，其中光伏将占所有新可再次生产的能源增长的60%，增加近1500GW。到2025年初，光伏发电将超过煤炭，变成全球领先的电力来源。将以同步发电机为主体的传统电力系统改造为新能源占比高、电力电子设备占比高的“双高”新型电力系统。然而，新能源的稳定并网和消纳已成为制约新型电力系统发展的主要瓶颈。

  当前电力系统通过涡轮机、同步发电机与多时间尺度储能，构建了以机械+电磁为基础的电力网络，具有一次能源可储、二次能源可控的特性。然而，随着新型电力系统向全面半导体化发展，将面临系统稳定性、功率平衡以及电能质量等多种复杂技术问题，全球高比例新能源区域已出现电网事故。

  从全球新能源发展历史来看，不同渗透率阶段新能源接入面临的消纳瓶颈和关键技术挑战各异：

  1、渗透率小于30%：为保证系统供需实时平衡，并网地区的调峰调频灵活性资源需求飞速增加，由于可再次生产的能源是在局部集中接入，灵活性资源不足带来的问题大多数表现为局部地区的弃风弃光。

  2、渗透率在30%—50%之间：电力系统运行场景更多样化，新能源功率的波动性使得传统发电机组不得不快速调整出力适应平衡的需要，对大型煤电、热电联产等火电机组的调频调峰能力提出了进一步要求，同时电力资源需要通过在全系统内进行资源协调配置。

  3、渗透率在50%—60%之间：由于大型火电比例降低，系统强度不断下降，同步电网的惯性将大幅度下降，有功功率控制和无功功率控制的难度不断加大，造成系统频率和电压波动幅度增大，暂态稳定性问题突出，提高新能源电网友好性与配置特殊的比例的储能是提高新能源并网的重要措施。

  4、渗透率大于60%时：如大型新能源基地+特高压送出模式，受政策限制与成本因素，无法新建火电厂或高比例配置同步调相机，系统少同步甚至无同步电源支撑，传统新能源的控制逻辑已无法稳定并网。

  因此，改变新能源控制模式，提高有功和无功控制与响应能力，主动缓解频率和电压波动，让光伏发电从Grid Following走向Grid Forming，将成为解决光伏并网消纳的重要举措。

  从上图能够准确的看出其输出与电网的电压波形保持同步，但是当失去电网的频率和电压信号（例如发生断网），Grid Following逆变器将会停机，不再向电网提供能量支持。

  同时，当Grid Following逆变器接入电网的设备数量不断增大时，即使微小的负载波动也会触发逆变器产生过度反应，导致逆变器设备大面积脱网，甚至引发连锁反应，造成电网崩溃。

  而基于Grid Forming构网型控制技术的逆变器，它能够模拟传统的旋转发电机组的下垂控制特性(Droop-based Control)，内部设定有功或无功输出信号，通过调整逆变器向电网输送的功率，使逆变器输出功率与电网频率总和始终满足当前电网负载需求，确保电力系统的稳定性。

  通过光储融合+Grid Forming技术，打造智能光储发电机，将新能源的控制逻辑，从电流源型控制转为电压源型控制，并具备强惯量支撑、瞬时稳压与故障穿越能力，让光伏发电从适应电网走向支撑电网，加速光伏成为主力能源。

  光储的结合，能够使光伏电站从电流源变身为电压源，以光储协同控制算法，实现虚拟惯量等同步机特性，光伏发电技术指标向火电靠拢，可储可控，逐渐增强电网。预计到2025年，光储共生比例将达到30%以上。

  在未来三、四十年，智能化、低碳化是两个“确定性”的趋势。而光伏产业的未来发展的新趋势，正是智能化、低碳化在光伏产业的落地。返回搜狐，查看更加多