生态文明

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阳光电源:创新“老化拓扑”方案,助力公司绿色运营

阳光电源:创新“老化拓扑”方案,助力公司绿色运营


公司简介

阳光电源股份有限公司成立于 1997 年,主要产品有光伏逆变器、风电变流器、储能系统、水面光伏系统、新能源汽车驱动系统、充电设备、可再生能源制氢系统、智慧能源运维服务等,并致力于提供全球一流的清洁能源全生命周期解决方案。公司核心产品光伏逆变器先后通过 TÜV、CSA、 SGS 等多家国际权威认证机构的认证与测试,批量销往全球 150 多个国家和地区。截至 2021 年 12 月底,公司在全球市场已累计实现逆变设备装机超 224GW。

未来,阳光电源将秉承“让人人享用清洁电力”的使命,立足新能源装备业务,加快清洁能源系统集成及投资建设业务发展,创新拓展清洁电力转换技术领域新业务,不断贴近客户需求,积极参与全球竞争,努力将公司打造成为受人尊敬的全球一流企业。

问题

作为推动经济社会发展的中坚力量,企业是实现双碳目标的关键主体,如何利用企业自身的专业技术、专业知识以及产品,进一步降低非化石能源成本,使能源更加稳定、友好、便利地获取,是能源企业面临的重大课题。

同时,作为全球气候变化的坚定支持者与积极行动者,阳光电源业务属性与应对气候变化具备天然连接,如何利用技术创新,在自身产品与业务研发过程中充分考虑环境与社会创新,提高转化效率、降低产品使用能耗,增强气候环境友好属性,也是全面推行企业自身的绿色低碳运营的关键。

解决方案

绿色承诺,低碳运营

阳光电源陆续加入 RE100、EP100 等全球绿色倡议,争取 2028 年前生产及运营所需电力全部来自可再生电力,能源生产率提升至少 35%,并在 2028 年前实现企业运营层面的碳中和。为此,阳光电源相应设计并持续更新企业自身运营的碳中和方案,除安装屋顶光伏电站、直购绿电、增加车辆电动化比例、改造高耗能设备、实施“阳光林”固碳项目外,持续通过推动生产技术革新、设备能耗管理、数字节能系统建设等提高能源生产率,推进节能降耗、提质增效,助力企业自身的绿色低碳运营。

工艺改进,降低能耗

2021 年,为更大化降低运营能耗,阳光电源开展组串式产品老化节电与质量提升项目,通过改变原有“老化拓扑”(逆变器并网发电模式)方案,减少系统内部热损耗功率设备,以直流独立模式输入、谐波无功电流集中治理等提升工艺的方式降低系统电能损耗;同时采用硬件电路切换、DMP 服务器数据存储,自动化故障判断及送检功能,保障产品信息实时查看及永久追溯,提高产品制程异常拦截率。该技术不仅降低了公司运营的电能损耗,还提升了产品的测试效率和质量,为公司绿色运营提供低能耗的技术支持。

软硬协同,提高效率

阳光电源在硬件方面新建组串式高低温老化房,使用新的“老化拓扑”,从原有的一对一老化模式升级为一对多老化模式,采用 3.5MW 变压器进行集中电网建立和内循环能量流动,使用阻抗较低的变压器,减少磁阻及热损耗,统一集中治理电网无功电流及电网谐波;同时,公司在软件方面采用上位机自动控制产品上电、断电及互锁保护,队列循环查看产品信息,智能判断参数范围,实现风扇使能、恢复出厂设置、事件记录等一键数据下发及数

据提取,使产品所有老化测试信息上传至服务器永久保存。通过硬件平台搭建及上位自动测试软件编写,降低老化工位电能损耗,提升老化工位测试效率。通过软件硬件协同改进测试系统,使公司的运营更加节能,在降低电能损耗的同时提高了效率,推动公司可持续发展。

成效

社会效益

截至 2021 年底,阳光电源在全球市场累计实现逆变设备装机超 2.24 亿千瓦,每年减排二氧化碳超 2.52 亿吨。经第三方机构盘查,2021 年阳光电源范围一和范围二温室气体排放量合计 3.8 万吨 tCO2e,其中范围一排放

2323.46 吨,范围二排放 35911.00 吨。同时,通过对比分析每年碳盘查数据的变化情况和差异点,阳光电源积极找寻新的管控方向和减碳机会,更新至下一年度具体工作中,持续更新碳中和实施方案的措施。

经济效益

阳光电源通过改变“老化拓扑”方案,减少系统内部热损耗功率设备,直流独立模式输入,谐波电流抑制,优化调节系统参数等技术,改善了逆变器老化的各项性能参数,大幅降低了电能损耗。以组串式产品单台逆变器老化为例,单台老化耗电量下降 68.74%。通过导入自动化上位机软件,采用通信硬件电路切换、DMP 服务器存储,实现产品信息实时查看和永久追溯,提升工位数字化和产品质量。同时增加上位机一键式风扇使其能故障判断、恢复出厂设置、事情记录查询、MPPT 电流判断、PLC 电力载波测试等,实现了自动化测试功能及自动化送检,测试效率提升 20%。

在该方法得到有效验证后,公司同步对集中式老化工位进行改造,通过储能变流器的对拖方式进行老化测试带载,大幅减少测试设备(直流源、变压器等)的使用,电能损耗仅 1.5%,能效提升约 10%。

展望

未来,阳光电源将进一步加快节能降耗步伐,以技术创新为抓手,一方面降低逆变器老化工位电能损耗,改善电能质量;另一方面建立能源回收系统,将老化工位设备的热损耗存储并加以重新利用,如恒温恒湿的车间控温等。此外,阳光电源将积极推动生产技术革新、设备能耗管理、数字节能系统建设等具体措施落地,提高能源生产率,推进节能降耗、提质增效,不断以更小的能耗创造更大的价值,兑现碳中和承诺。


(文 / 郑菲)

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