Nei prossimi quattro anni, complice anche la pandemia di Coronavirus che sta spingendo l’Europa e il mondo verso tecnologie sempre più green, l’energia rinnovabile assumerà un ruolo sempre più importante, diventando la fonte principale di energia per le reti elettriche.
L’energia solare, in particolare, essendo la forma più degna di nota di fonte rinnovabile, ha un futuro particolarmente brillante.
Tuttavia, poiché le energie rinnovabili rappresentano una percentuale maggiore della produzione totale di energia, garantire sicurezza, affidabilità ed efficacia in termini di costi tra le risorse di generazione di energia diventerà la priorità assoluta.
Quale futuro per il settore fotovoltaico? Le previsioni di Huawei
Con lo sviluppo sempre più rapido delle tecnologie ICT emergenti, come l’Intelligenza Artificiale, il cloud, il big data e il 5G, e considerando appieno le ultime tendenze della tecnologia dell’elettronica di potenza, Huawei ha rivelato quali saranno i principali trend del settore fotovoltaico entro il 2025.
Questi trend comprendono quattro dimensioni:
- il costo dell’elettricità livellato inferiore (LCOE)
- la compatibilità con la rete elettrica
- la convergenza intelligente
- la sicurezza e l’affidabilità.
I trend mirano a guidare il settore verso soluzioni verdi intelligenti e a fornire informazioni sull’innovazione e sulla crescita vertiginosa nel nuovo settore del fotovoltaico.
Vediamo ora i 10 punti che riguardano i 10 trend che riguarderanno il fotovoltaico entro il 2025.
1. Oltre il 90% degli impianti fotovoltaici globali sarà digitalizzato
Nonostante il boom del mercato FV globale, ci sono ancora molti dispositivi obsoleti negli impianti che riguardano sia la generazione di energia che le comunicazioni.
Questi dispositivi, infatti, non possono essere monitorati in modo efficace, né possono emettere un allarme tempestivo in caso di guasto.
Con il rapido sviluppo delle tecnologie digitali come il 5G e il cloud, si prevede che oltre il 90% degli impianti fotovoltaici sarà completamente digitalizzato entro il 2025, rendendo possibile una gestione semplice, intelligente ed efficiente.
2. Oltre il 70% degli impianti fotovoltaici applicherà tecniche di Intelligenza Artificiale
L’integrazione approfondita dell’Intelligenza Artificiale e del fotovoltaico faciliterà il rilevamento reciproco e l’interconnessione tra i dispositivi e migliorerà la generazione di energia e l’efficienza di O&M attraverso l’ottimizzazione collaborativa.
Le tecniche di Intelligenza Artificiale possono offrire nuove promettenti strade per i sistemi fotovoltaici, tra cui: identificazione e protezione proattive dei moduli fotovoltaici e guasti dei dispositivi con algoritmi di diagnosi AI, ottimizzazione dell’algoritmo del tracker con massicci dati dell’impianto e autoapprendimento per rese più elevate e sinergia di accumulo solare assistito da Intelligenza Artificiale per ottimizzare automaticamente i ricavi dell’impianto di accumulo fotovoltaico.
Poiché il LCOE continua a diminuire e la complessità dell’O&M ad aumentare, le tecniche di Intelligenza Artificiale saranno molto probabilmente applicate in maniera molto ampia negli impianti fotovoltaici.
3. Oltre l’80% del lavoro eseguito sugli impianti fotovoltaici non sarà presidiato
Con l’ascesa dell’Intelligenza Artificiale e dell’Internet of Things (IoT), prodotti e servizi intelligenti renderanno ancora più conveniente l’intera soluzione fotovoltaica.
Con esperienze di esperti integrate e autoapprendimento continuo, l’Intelligenza Artificiale sarà ampiamente utilizzata per sostituire i piloti O&M in molte funzioni diagnostiche e decisionali.
L’ispezione dei droni e le operazioni O&M automatiche basate su robot gestiranno i lavori O&M più pericolosi e ripetitivi, che richiedono un alto grado di precisione continuo, per una maggiore produttività e sicurezza negli impianti fotovoltaici.
Come stimato, si prevede che in futuro gli impianti fotovoltaici saranno completamente non presidiati.
4. Gli impianti fotovoltaici passeranno dall’adattamento alla rete al supporto di rete
Il crescente livello di penetrazione dell’energia interfacciata con l’elettronica di potenza minerà la forza della rete elettrica, ostacolando la più ampia applicazione dei sistemi fotovoltaici.
Nei prossimi quattro anni gli impianti fotovoltaici dovranno evolversi gradualmente dall’adattamento alla rete elettrica al supporto della rete elettrica.
A tal fine, gli inverter dovranno possedere capacità quali l’adattabilità SCR, la capacità di controllare la corrente armonica entro l’1%, il passaggio consecutivo ad alta/bassa tensione e la regolazione rapida della frequenza, necessarie per la connessione alla rete.
5. La percentuale di sistemi fotovoltaici accoppiati allo stoccaggio di energia supererà il 30%
Con la maggiore penetrazione di nuove fonti di energia, le reti elettriche avranno requisiti sempre più stringenti per la regolazione della frequenza e la riduzione dei picchi.
Nel frattempo, i costi della batteria stanno diminuendo con il progresso tecnologico.
Si prevede che l’accumulo di energia funzionerà in tandem con i sistemi fotovoltaici e diventerà un componente critico.
Le proiezioni indicano che entro il 2025, la percentuale di sistemi fotovoltaici con accumulo di energia supererà il 30%.
6.Oltre l’80% dei sistemi residenziali si connetterà alle centrali elettriche virtuali (VPP)
Nei prossimi quattro anni, le tecnologie ICT come il 5G, la blockchain e i servizi cloud, saranno ampiamente applicate nelle centrali elettriche di distribuzione, formando così VPP (o centrali elettriche virtuali) per la gestione collaborativa e partecipando alla pianificazione, alla transazione e alla fornitura di servizi ausiliari per i sistemi di alimentazione.
Lo sviluppo della tecnologia VPP ispirerà nuovi modelli di business e attirerà nuovi attori di mercato in scenari FV distribuiti, fungendo da motore di crescita per l’FV distribuito.
7. L’interruttore di circuito per guasto ad arco (AFCI) diventerà una caratteristica indispensabile
Con la più ampia applicazione del fotovoltaico distribuito, la sicurezza degli edifici e delle persone è diventata una delle principali preoccupazioni.
I rischi dei guasti ad arco nel fotovoltaico, causati dallo scarso contatto dei nodi nei moduli fotovoltaici, dai collegamenti scadenti, dai connettori fotovoltaici o dai cavi obsoleti o rotti, sono diventati una questione urgente nel settore.
Per mitigare tali rischi, l’AFCI diventerà una funzione standard per i sistemi fotovoltaici sui tetti distribuiti e sarà incorporata negli standard industriali internazionali.
8. La densità di potenza dell’inverter aumenterà di oltre il 50%
Con la tendenza ad un LCOE inferiore del solare, sono richiesti requisiti più elevati di maggiore potenza di un singolo modulo e una facile manutenzione dell’inverter.
Per ottenere ciò, è necessaria una maggiore densità di potenza.
Con le scoperte nella ricerca di semiconduttori a banda larga, come SiC e GaN, nonché algoritmi di controllo avanzati, si prevede che la densità di potenza degli inventer aumenterà di oltre il 50% nei prossimi quattro anni.
9. I componenti principali adotteranno un design modulare
Inverter, PCS e dispositivi di accumulo di energia sono componenti chiave in un impianto fotovoltaico, perché influiscono notevolmente sulla disponibilità dell’intero sistema dell’impianto fotovoltaico.
Con l’aumento della capacità e della complessità degli impianti fotovoltaici, l’approccio tradizionale guidato dagli esperti per la manutenzione in loco sarà troppo costoso.
Il design modulare diventerà mainstream, poiché consente una distribuzione flessibile, un’espansione fluida e una manutenzione senza esperti, riducendo notevolmente i costi dell’O&M e migliorando la disponibilità del sistema.
10. La sicurezza e l’affidabilità diventeranno un requisito necessario
L’aumento della capacità cumulativa degli impianti fotovoltaici globali e la maggiore complessità dell’architettura di rete, che aumenta i rischi per la sicurezza della rete per la sicurezza della rete negli impianti fotovoltaici, hanno reso i temi della sicurezza e dell’affidabilità molto rilevanti.
Inoltre, già oggi, ci sono requisiti più severi per la privacy e per la sicurezza degli utenti per gli impianti fotovoltaici distribuiti.
Tutti questi trend suggeriscono che, entro il 2025, gli impianti fotovoltaici dovranno possedere capacità di sicurezza e affidabilità in termini di disponibilità, protezione, sicurezza, resilienza e privacy.
Il nostro comune desiderio come esseri umani di esplorare non conosce limiti. Cerchiamo sempre di raggiungere nuove vette, di immergerci in acque sempre più profonde e di cercare nuove verità.
La convergenza delle tecnologie 5G, cloud e AI (Intelligenza Artificiale) sta plasmando un mondo in cui tutto è percepito, connesso, intelligente e ad una velocità più veloce di quanto pensiamo.
Con la rivelazione dei futuri trend del settore fotovoltaico per il 2025, Huawei spera di fare la sua parte nella creazione di un mondo più verde e intelligente, in cui il potenziale illimitato delle nuove soluzioni energetiche può essere ampiamente condiviso in tutta la società.