光伏，迈入AI时代

人类正进入一个万物互联的智能时代。

近年来，“AI”成为高频词汇。在人类应对新挑战，追求美好的生活，对科学无止境的探索，以及学习如何与自然和谐共存等诸多方面，AI均发挥着巨大作用。在最近的新冠肺炎疫情防控中，人工智能就在病毒分析、药物研发、智能测温、辅助诊断等方面起到重要作用。

在为新技术、新产业、新经济而生的5G、大数据、人工智能和工业互联网等新型基础设施建设（简称“新基建”）发展过程中，作为重要领域之一，人工智能将有望重构生产、分配、交换、消费等环节，催生出新技术、新产品、新产业、新业态及新模式。

这是最好的时代，也是最具挑战的时代。人工智能技术的强大赋能，正前所未有地促进各行各业价值的创造方式，如何用创新改变世界，正是我们今天的共同使命。

自2018年10月发布AI战略以来，华为稳步而有序地推进着AI的战略执行、产品研发及商用进程。2019年，随着昇腾系列AI处理器、全场景AI计算框架MindSpore、Atlas全系列产品及基于昇腾云服务的推出，华为已完成全栈全场景AI解决方案的构建。目前，这些解决方案已在各行业广泛应用，让AI无所不及。

近年来，全球资源供应紧张，环境恶化等问题不断加剧。在人类生存与文明发展的岔路口上，如何发展新能源，从根本上改变能源的供应模式，已成为应对全球资源危机与气候变化问题的必由之路。以光伏为主力军的可再生能源将是未来能源发展的主流趋势，如何提高光伏的渗透率，使光伏从平价能源走向优质的主流能源？是目前我们面临的重大的挑战。

AI+光伏，时代的呼唤

数字化是实现智能化的基础，数字化程度越高，智能越容易实现。

伴随着数字信息技术的发展，华为智能光伏引领了光伏发展的三个时代：数字化+光伏，互联网+光伏、AI+光伏。

2014年，华为率先扛起智能化大旗，在行业推出了基于组串逆变器为核心的智能光伏解决方案，该方案通过对电站实施全面的数字化改造，将逆变器变成子阵的传感器，信息采集精确到每个组串，基本实现了电站的智能感知。

2015-2018年，华为进一步融合了数字技术，这里典型的应用包括无线专网技术、MBUS技术、智能IV诊断、智能营维云中心、农渔光智能融合等。

2019年，华为率先发布了融合AI技术的智能光伏解决方案。2020年，华为将加深智能光伏与全栈全场景AI解决方案的深度融合，通过打造端边云协同的核心架构，真正激发每个电站的价值，加速行业智能化的升级。

在端侧，华为通过将光伏逆变器升级为智能光伏控制器，不仅实现了数据的高精度实时采集、组串级发电优化实时控制、直流拉弧实时检测、并网控制实时响应等功能，且使系统具备了端侧实时推理执行及自闭环控制能力。

在边侧，华为将AI推理模组嵌入子阵控制器，实现了智能化升级，通过对端侧数据的实时采集和最优发电控制AI模型的实时推理，实现了子阵的最优发电优化和最优并网控制。

在云侧，华为在管理系统上部署的AI训练和推理平台，无需对现有设备进行改变，即可实现持续训练。同时通过不断优化AI算法模型，可持续提升系统发电量和潜在故障诊断的准确率，保持对端边设备推理模型及时的批量更新及高效协同。

目前，华为全栈全场景AI解决方案已在电力、制造、医疗等行业获得广泛应用，极大地提升了相关行业智能化程度。以南方电网为例，通过基于Atlas 200打造的智能运检系统，安装在输电塔上的AI智能摄像机可实时进行输电线路检查，发现异物入侵、线路损坏等情况，实现输电线路的无人化巡检。该系统的应用使运检工作人员避免了危险度很高的“爬塔走线”操作，大幅提升了运检效率及电网运行的安全性。

智能光伏，趋势洞见

未来5~10年，世界上主要国家和区域将逐步采用可再生能源作为电网主要电源。光伏将成为可再生能源中的主力军。如何在高比例可再生能源下，仍能保证发电资产的安全、可靠、经济，将是主要挑战。

随着AI、云、大数据、5G等新ICT技术及电力电子技术的蓬勃发展，华为与全球行业专家深度研讨后认为，智能光伏将在更低LCOE（平准化度电成本），电网友好、智能融合、安全可信四个价值维度持续进化。

人力成本控制成为光伏行业成本控制的重点。长期以来，电站中高危险、高重复性和高精度的海量运维工作都需要人力来完成，今年疫情影响造成人员缺乏，光伏电站的运维就成为业内关心的热点话题。

华为与众多光伏客户一直演练的“无人值守”在面对真正“无人值守”的考验时，交出了一份完美的答卷。AI BOOST的智能IV诊断技术，可远程一键对所有组串进行扫描，100MW电站在15分钟内就会自动输出诊断报告，并主动向运维人员发出维修需求、问题诊断及故障的确切位置。通过“零巡检”的帮助，光伏电站的运维效率提升了50%以上。

随着人力成本越来越贵，传统专家上站的维护模式，正逐渐被淘汰。AI技术集成海量专家经验，可代替运维专家进行诊断决策；而无人机巡检，机器人自动操作维护，则可代替运维人工海量的重复性工作。AI将人类从枯燥的劳动中解放出来，越来越多的简单性、重复性、危险性任务由人工智能系统完成，不仅能减少人力投入，提高工作效率，还能够比人类做得更快、更准确。比如搭载高清摄像头或红外摄像头的无人机在替代人工巡检时，不仅可进行故障的实时分析及判断，且效率及准确度也远高于人工巡检，无人化一定是光伏电站未来的发展趋势。

人工智能体现在电网的方方面面，SDS（Smart DC System）改变了原来组件、支架、逆变器各自为政的情况，实现了双面组件+跟踪支架+多路MPPT智能光伏控制器的闭环协同融合，使整个直流系统达到最佳状态。此外SDS优化了传统的天文算法，智能光伏控制器就像一个聪明的大脑，可自学习跟踪优化算法，还可以不断进化，基于神经网络的AI训练与建模，使跟踪支架调整到最优角度，以发挥出电站每串组件的最大潜力。

过去1年，华为在现场电站做了大量的测试。以安徽省濉溪县实测验证结果为例，测试周期183天，实际提升发电量1.31%以上。在中广核、黄河水电等项目中发电量也提升了0.5%～1%。

华为智能逆变器集成了全球领先的算法架构，具备更强的控制能力，在业内引入阻抗重塑的AI技术，融合动态阻尼适配等多种领先并网算法，AI自学习能主动识别电站的电气特性，自动调整并网算法以匹配电网，其诸多功能如支持HVDC场景送端，支持电网短路容量比SCR下限1.5，高穿功率不降额，更好的弱电网接入能力和故障超越能力等，在业内均处于绝对领先地位。未来，逆变器并网控制能力需持续提高，以支持更弱电网的接入，在低SCR情况下，保障其稳定运行不脱网。华为智能光伏从跟随电网，到支撑电网，最终走向电网重构，独立成网，推进光伏从平价能源开始走向优质的主流能源。

此外，在最重要的安全保障层面，华为在行业首次将AI算法融入AFCI，通过更精准的电弧检测，更迅速的故障保护，以全面保障分布式光伏的安全。

AI BOOST的AFCI，有三个独特的性能。第一，通过AI模型持续高效学习更多电弧特征，可达到超百万量级电弧特征库；第二，依托强劲本地芯片的算力，主动识别并分析超92个电弧特征对比点，精准检测，不误报，不漏报，带来全面升级防护；第三，400ms内快速关机切断电源，远远优于2.5s的行业标准，可帮助用户打造极致安全的屋顶光伏电站。我们认为不久的将来，AFCI新标准将成为国际、国内的行业规范。

AI+光伏=绿色的智能世界

未来人工智能会像水像电一样无所不及，作为引领未来的战略性技术，人工智能将成为光伏产业变革走向智能化的核心新引擎。2020年将会是5G、云、AI三大技术真正发生聚变反应的元年。我们坚信，未来30年人类社会必然会走进智能社会，而数字技术与新能源正在重塑世界。当光伏遇上AI，其产业将突破极限，被重构而重新定义；当AI遇上光伏，一个万物感知、万物互联、万物智能的智能世界，将变得更加绿色而生机盎然。