SHENZHEN (China), 9 de marzo de 2020 /PRNewswire/ -- En los próximos 5 a 10 años, la energía renovable asumirá un papel más prominente como fuente principal de energía para las redes eléctricas. La energía solar, especialmente, en su calidad de forma más notable de energía renovable, tiene un futuro particularmente brillante. Ahora bien, a medida que la energía renovable representa una mayor proporción de la producción total de energía, garantizar la seguridad, la fiabilidad y la rentabilidad de los activos de generación eléctrica constituirá la máxima prioridad.
Huawei Predicts 10 Trends in Smart PV for 2025 (PRNewsfoto/Huawei)
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Con el rápido desarrollo de tecnologías TIC emergentes, tales como la IA, la nube, los datos masivos y la 5G, y teniendo plenamente en cuenta las últimas tendencias en la tecnología de electrónica energética, Huawei ha colaborado con expertos en la materia y ha publicado 10 tendencias técnicas emergentes en la energía fotovoltaica inteligente para 2025.Estas tendencias abarcan cuatro dimensiones: menor costo nivelado de la energía (LCOE), facilidad de uso de la red eléctrica y convergencia inteligente, junto con seguridad y fiabilidad. Las tendencias persiguen impulsar la industria hacia soluciones inteligentes y ecológicas, además de ofrecer una perspectiva acerca de la innovación y el crecimiento vertiginoso del sector de las nuevas energías.
Tendencia 1: Digitalización
Elemento clave: Más del 90% de las centrales fotovoltaicas en el mundo se digitalizarán.
A pesar del auge del mercado mundial de la energía fotovoltaica, todavía hay muchos dispositivos no inteligentes en las plantas fotovoltaicas, desde la generación de energía hasta las comunicaciones. No se puede dar seguimiento eficaz estos dispositivos, ni pueden dar alertas de fallos. Con el rápido desarrollo de tecnologías digitales como la 5G y la nube, se prevé que más del 90% de las plantas fotovoltaicas estén totalmente digitalizadas para 2025, gracias a lo que las centrales fotovoltaicas serán sencillas, inteligentes y de gestión eficiente.
Tendencia 2: Mejoras inteligentes impulsadas por la IA
Elemento clave: Más del 70% de las plantas fotovoltaicas aplicarán técnicas de IA.
La integración profunda de la IA en el sector fotovoltaico propiciará la detección mutua y la interconexión entre dispositivos, además de mejorar la eficiencia de la generación de energía, y de la operación y mantenimiento (O&M), mediante la optimización de la colaboración. Las técnicas de IA pueden abrir nuevas y prometedoras vías para los sistemas fotovoltaicos, entre las que se incluyen: la identificación y protección proactiva de los fallos de los módulos y dispositivos fotovoltaicos con algoritmos de diagnóstico de IA; la optimización de los algoritmos de seguimiento con datos masivos de la planta y autoaprendizaje para obtener mayores rendimientos; y la sinergia de almacenamiento solar asistida por IA para optimizar automáticamente los ingresos de la planta de almacenamiento fotovoltaico. A medida que el LCOE siga disminuyendo y la complejidad de O&M aumente, es muy probable que las técnicas de IA se apliquen ampliamente en las plantas fotovoltaicas.
Tendencia 3: Plantas fotovoltaicas sin operadores
Elemento clave: Más del 80% del trabajo de las plantas fotovoltaicas se hará sin operadores.
Con el ascenso de la IA y del internet de las cosas (IoT, por sus siglas en inglés), los productos y servicios inteligentes harán más cómoda la solución fotovoltaica en su conjunto. Con experiencias integradas de expertos y un autoaprendizaje continuo, la IA se implantará ampliamente para sustituir a expertos en operación y mantenimiento (O&M) en muchas funciones de diagnóstico y toma de decisiones. La inspección de drones y la O&M automática con robots se encargará de las tareas de O&M peligrosas y repetitivas que requieren un alto grado de precisión continua, para mejorar la productividad y la seguridad en las plantas fotovoltaicas. Según se calcula, se prevé que las plantas fotovoltaicas en el futuro funcionen totalmente sin operadores.
Tendencia 4: Apoyo proactivo a las redes eléctricas
Elemento fundamental: Las centrales fotovoltaicas pasarán de adaptarse a la red a dar apoyo a la red.
El creciente nivel de penetración de la energía interconectada electrónicamente socavará la fuerza de la red eléctrica, obstaculizando la aplicación más amplia de los sistemas fotovoltaicos. En los próximos 5 años, las plantas fotovoltaicas deben evolucionar gradualmente para pasar de la adaptación a la red eléctrica a sustentar dicha red. A tal fin, los inversores deben tener capacidades como la adaptabilidad de la relación de cortocircuito amplio (SCR), la capacidad de controlar la corriente armónica dentro del 1%, el paso consecutivo de alto/bajo voltaje y la rápida regulación de la frecuencia, que son necesarias para la conexión a la red.
Tendencia 5: Solar + Almacenamiento
Elemento clave: La proporción de sistemas fotovoltaicos acompañados de almacenamiento de energía superará el 30%.
Con la mayor penetración de nuevas fuentes de energía, las redes eléctricas tendrán requisitos cada vez más estrictos en cuanto a la regulación de la frecuencia y la reducción de picos. Mientras tanto, los costos de las baterías están disminuyendo con el avance de la tecnología. Se prevé que el almacenamiento de energía funcionará en conjunto con los sistemas fotovoltaicos y se convertirá en un componente crítico. Las previsiones indican que para 2025, la proporción de sistemas fotovoltaicos con almacenamiento de energía superará el 30%.
Tendencia 6: Centrales eléctricas virtuales
Elemento clave: Más del 80% de los sistemas residenciales estarán conectados a redes de centrales eléctricas virtuales (VPP, por sus siglas en inglés).
En los próximos 5 años, las tecnologías TIC, tales como la 5G, la blockchain y los servicios en nube, se aplicarán ampliamente en las centrales eléctricas distribuidas, formando centrales eléctricas virtuales (VPP) con una gestión compartida y una participación conjunta en la programación, transacción y servicios auxiliares de los sistemas de energía. El desarrollo de la tecnología VPP inspirará nuevos modelos de negocio y atraerá a nuevos agentes del mercado en situaciones de energía fotovoltaica distribuida, con lo que se erigirá en motor de crecimiento de la energía fotovoltaica distribuida.
Tendencia 7: Seguridad activa
Elemento clave: El interruptor de circuito por fallo de arco (AFCI) se convertirá en una característica imprescindible en los sistemas fotovoltaicos distribuidos en tejados, y se incorporará a las normas internacionales del sector.
Con una aplicación más generalizada de la energía fotovoltaica distribuida, la seguridad de los edificios y de las personas se ha convertido en una preocupación importante. Los riesgos de arco fotovoltaico causados por el mal contacto de los nodos en los módulos fotovoltaicos, las malas conexiones de los conectores fotovoltaicos, o los cables envejecidos o rotos se han convertido en un asunto apremiante en la industria. Para atenuar dichos riesgos, el interruptor de circuito por fallo de arco (AFCI) se convertirá en una función estándar de los sistemas distribuidos fotovoltaicos en tejados, y se incorporará a las normas internacionales de la industria.
Tendencia 8: Mayor densidad de potencia
Elemento clave: La densidad de potencia del inversor aumentará en más de un 50%.
Con la tendencia a la baja del coste nivelado (LCOE) de la energía solar, se imponen mayores requisitos de más potencia en un solo módulo, además de un fácil mantenimiento del inversor. Para lograrlo, se necesita una mayor densidad de potencia. Gracias a los avances en la investigación de semiconductores de banda ancha, como el SiC y el GaN, así como a los algoritmos de control avanzados, se espera que la densidad de potencia de los inversores aumente en más del 50% en los próximos 5 años.
Tendencia 9: Diseño modular
Elemento clave: Componentes esenciales tales como inversores, sistemas de acondicionamiento de potencia (PCS) y dispositivos de almacenamiento de energía adoptarán un diseño modular.
Los inversores, los sistemas de acondicionamiento de potencia (PCS) y los dispositivos de almacenamiento de energía son componentes fundamentales de una planta fotovoltaica que determinan en gran medida la disponibilidad de todo el sistema de la planta fotovoltaica. A medida que aumenten la capacidad y la complejidad de las plantas fotovoltaicas, el enfoque tradicional de mantenimiento in situ, dirigido por expertos, será demasiado costoso. El diseño modular se generalizará, dado que permite un despliegue flexible, una expansión sin problemas y un mantenimiento sin intervención de expertos, lo que reduce en gran medida los costos de operación y mantenimiento y mejora la disponibilidad del sistema.
Tendencia 10: Seguridad y confianza
Elemento clave: La seguridad y la confianza se han convertido en un requisito necesario para las centrales fotovoltaicas.
El aumento de la capacidad acumulada de las plantas fotovoltaicas mundiales y la mayor complejidad de la arquitectura de la red comportan un aumento los riesgos de seguridad de la red de las plantas fotovoltaicas. Además, existen requisitos más estrictos en cuanto a la privacidad y la seguridad del usuario para las centrales fotovoltaicas distribuidas. Todas estas tendencias sugieren que las plantas fotovoltaicas deben poseer capacidades de seguridad y confianza en términos de fiabilidad, disponibilidad, seguridad, protección, resistencia y privacidad.
Nuestro deseo común de explorar como seres humanos no conoce límites. Siempre buscamos elevarnos a nuevas alturas, sumergirnos en profundidades más grandes y buscar nuevas verdades. La convergencia de las tecnologías 5G, de la nube y de IA está forjando un mundo en el que todo se percibe, se conecta y es inteligente a una velocidad más rápida de lo que pensamos. Al enumerar las 10 principales tendencias en el sector fotovoltaico para 2025, Huawei confía en aportar su granito de arena a fin de inspirar la creación de un mundo verde e inteligente, en el que el potencial ilimitado de las nuevas soluciones energéticas pueda ser ampliamente compartido por toda la sociedad.
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