ระบบผลิตไฟฟ้าพลังงานแสงอาทิตย์บนหลังคาที่ Southern Factory มีกำลังการผลิตไฟฟ้า 5 เมกะวัตต์ กำลังการผลิตไฟฟ้าสูงสุดในหนึ่งปีคือ 17 กิกะวัตต์ต่อชั่วโมง การสาธิตนี้แสดงโซลูชันการผลิตไฟฟ้าด้วยพลังงานแสงอาทิตย์แบบกระจายซึ่งได้รับการออกแบบต้นทุนพลังงานระดับ Levelized Cost of Energy (LCOE) ให้เหมาะสมที่สุดสำหรับระบบผลิตไฟฟ้าพลังงานแสงอาทิตย์ระดับโรงงานไฟฟ้า
สตริงอินเวอร์เตอร์ (String Inverter) ของหัวเว่ยผ่านการทดสอบความเสถียรอย่างครอบคลุม เช่น การทดสอบอายุการใช้งานแบบเร่งรัด และการทดสอบการแปรผันต่ออุณหภูมิความชื้น ด้วยการป้องกันระดับสูงแบบ IP66 อินเวอร์เตอร์จึงทำงานได้เสถียรในสภาพแวดล้อมที่รุนแรง ในที่นี้ เราจะเห็นว่าอินเวอร์เตอร์ทำงานในสภาวะแรงดันน้ำสูง และอินเวอร์เตอร์บางตัวกำลังทำงานในอุณหภูมิสูงในห้องทำความร้อน อินเวอร์เตอร์ของหัวเว่ยถูกติดตั้งมากกว่า 118 กิกะวัตต์ ทั่วโลก สถิติความล้มเหลวต่อปีน้อยกว่า 0.4 เปอร์เซ็นต์
โซลูชันการผลิตกระแสไฟฟ้าจากพลังงานแสงอาทิตย์แบบกระจาย สำหรับบริเวณที่อยู่อาศัยนั้น หัวเว่ยมุ่งมั่นส่งมอบคุณค่าสามประการให้แก่ลูกค้าคือ ด้านความปลอดภัย ด้านกำลังการผลิตที่มากขึ้น และประสบการณ์การใช้งานที่ดีกว่าเดิม เนื่องจากโซลูชันการผลิตกระแสไฟฟ้าจากพลังงานแสงอาทิตย์แบบกระจายส่วนใหญ่จะติดตั้งบนหลังคาของอาคารอุตสาหกรรม อาคารพาณิชย์หรือบ้านเรือน ความปลอดภัยของระบบจึงเป็นสิ่งสำคัญอย่างยิ่ง การเกิดประกายไฟของไฟฟ้ากระแสตรง (DC arcing) มีสาเหตุจากขั้วต่อระหว่างแผงพลังงานแสงอาทิตย์หลวมหรือสายไฟเกิดความเสียหายทำให้มีความเสี่ยงด้านอัคคีภัย การอาร์ค (arcring) ทำให้เกิดอุณหภูมิสูงถึง 3000 องศาเซลเซียสในเวลาสั้น ๆ จึงทำให้ฉนวนของสายเคเบิลไหม้และเกิดเพลิงไหม้ในที่สุด เพลิงไหม้ที่เกิดจากอุปกรณ์ไฟฟ้าประเภทนี้ทำให้นักผจญเพลิงมีความเสี่ยงจากการถูกไฟดูดระหว่างการปฏิบัติงาน หัวเว่ยเปิดตัวระบบป้องกันการอาร์คด้วยปัญญาประดิษฐ์ (AI) ทำงานโดยการตรวจจับรูปแบบคลื่นสัญญาณรบกวนของการอาร์คและเปรียบเทียบในฐานข้อมูล เพื่อยืนยันว่าการอาร์คดังกล่าวเกิดขึ้นภายใน 2.5 วินาทีหรือไม่ และทำการปิดระบบเพื่อหยุดความผิดปกติทันที ระบบป้องกันการอาร์คด้วย AI ของหัวเว่ยนับเป็นผู้นำในอุตสาหกรรมและได้มาตรฐานการรับรอง US UL1699B นอกจากนี้การประยุกต์ใช้เทคโนโลยีเรียนรู้อัตโนมัติของ AI ช่วยให้อินเวอร์เตอร์บันทึกและระบุลักษณะคลื่นสัญญาณรบกวนของการอาร์คระหว่างการทำงานอย่างต่อเนื่อง ดังนั้น “ยิ่งใช้อินเวอร์เตอร์มากเท่าไร ก็ยิ่งฉลาดและปลอดภัยมากขึ้นเท่านั้น” จึงมั่นใจได้ว่าระบบผลิตไฟฟ้าพลังงานแสงอาทิตย์มีความเสถียรตลอดอายุการใช้งาน ด้านการใช้งานในที่อยู่อาศัยที่มีระบบเพิ่มประสิทธิภาพพลังงาน (optimizer) ระบบป้องกันการอาร์คด้วย AI ของหัวเว่ยสามารถปิดระบบและระบุตำแหน่งที่เกิดอาร์คในโมดูลได้อย่างแม่นยำ บุคลากรของผู้ผลิตจึงสามารถตรวจสอบการเกิดอาร์คด้วยแอปพลิเคชันโดยไม่ต้องเดินทาง จึงช่วยประหยัดเวลาและพลังงานได้ด้วย
ความท้าทายอีกประการหนึ่งที่โซลูชันการผลิตกระแสไฟฟ้าจากพลังงานแสงอาทิตย์แบบกระจายคือ โครงสร้างหลังคาที่ซับซ้อน การติดตั้งเครื่องปรับอากาศภายนอก ป้ายโฆษณา และเสาอากาศ ที่อาจบังแผงพลังงานแสงอาทิตย์ ส่งผลต่อปริมาณกระแสไฟฟ้าที่ผลิตได้ เราจำลองหลังคาบ้านและติดตั้งแผงพลังงานแสงอาทิตย์ 24 ชิ้นพร้อมระบบเพิ่มประสิทธิภาพพลังงานของหัวเว่ย ในทิศตะวันออก ตะวันตก ทิศเหนือ และทิศใต้ของอาคาร การออกแบบการจัดวางแผงพลังแสงอาทิตย์แบบนี้ทำให้ใช้ประโยชน์จากพื้นที่บนหลังคาได้อย่างเต็มที่ และเชื่อมแผงพลังงานแสงอาทิตย์ในทิศต่าง ๆ เป็นระบบเดียวได้ กระแสไฟฟ้าขาออกของแผงพลังงานแสงอาทิตย์จึงไม่มีผลกระทบเมื่อเกิดเงาพาดผ่าน ส่งผลให้กำลังการผลิตพลังงานแสงอาทิตย์ไม่ได้รับผลกระทบ เมื่อเทียบกับโซลูชันที่ไม่มีระบบเพิ่มประสิทธิภาพพลังงาน สามารถลดการสูญเสียพลังงานไฟฟ้าที่ผลิตได้ ขนาดของอุปกรณ์เพิ่มประสิทธิภาพเจเนอเรชัน 2 ลดลง 50% จึงถือได้ด้วยมือเดียว และใช้กับแผงพลังงานแสงอาทิตย์ได้ทุกรุ่น การติดตั้งจึงง่ายขึ้น และหัวเว่ยคิดค้นเทคโนโลยีออกแบบแผนผังอัตโนมัติด้วย AI ที่สร้างผังการจัดวางแผงพลังงานแสงอาทิตย์ด้วยระบบอัตโนมัติภายใน 5 วินาที ช่วยประหยัดเวลาในการจัดการการใช้งานได้ถึง 99% เมื่อเทียบกับกระบวนการเดิม
AC Terminal ซึ่งเป็นสิทธิบัตรเฉพาะของหัวเว่ย สามารถลดเวลาติดตั้งลงเหลือเพียง 30 วินาที อินเวอร์เตอร์แบบเฟสเดียวและแบบสามเฟสขนาดกะทัดรัด ถูกรวมเข้ากับแบตเตอรี่ เพื่อรองรับการขยายต่อที่ง่ายและรวดเร็ว ในอนาคต เราจะคิดค้นระบบกักเก็บพลังงานและกล่องสำรองพลังงานที่พัฒนาได้เองเพื่อเพิ่มอัตราการใช้งานด้วยตนเองของผู้บริโภค และจะมีพื้นที่จัดแสดงการใช้งานในด้านพาณิชยกรรมและอุตสาหกรรม (C&I) นอกเหนือจากการใช้งานในที่อยู่อาศัยในอนาคตอีกด้วย
การจำลองต้นทุนพลังงานระดับ (LCOE) ที่มีประสิทธิภาพดีที่สุดในการผลิตไฟฟ้าพลังงานแสงอาทิตย์ เพื่อให้ได้ต้นทุนพลังงานระดับ (LCOE) ที่ต่ำลง ควรออกแบบโดยใช้สตริงอินเวอร์เตอร์ 1500 โวลต์ ร่วมกับแผงพลังงานแสงอาทิตย์แบบ bi-facial และระบบติดตาม เราติดตั้งอินเวอร์เตอร์ 175 กิโลวัตต์ 1500 โวลต์ จำนวน 2 เครื่อง อินเวอร์เตอร์แต่ละตัวเชื่อมต่อกับแผงพลังงานแสงอาทิตย์ที่เชื่อมต่อแบบอนุกรมจำนวน 2 ชุด (String) เราใช้แผงพลังงานแสงอาทิตย์ N 310W โมโนคริสตัลไลน์กระจกคู่แบบ half-cut จำนวน 34 ชิ้น ติดตั้งบนชุดติดตามแบบแกนเดียว สายไฟกระแสสลับที่ขาออกของอินเวอร์เตอร์เชื่อมต่อไปยังหม้อแปลงในห้องจ่ายกระแสไฟฟ้า ในเวลาเดียวกันสาย MBUS จะส่งข้อมูลการทำงานของอินเวอร์เตอร์ไปยังระบบจัดการ อินเวอร์เตอร์ด้านขวาของแผงพลังงานแสงอาทิตย์ทั้ง 2 ชุด เชื่อมต่อกับ Maximum Power Point Tracking (MPPT) อันเดียวกัน แรงดันไฟขณะใช้งานแบบเรียลไทม์จึงเท่ากัน อินเวอร์เตอร์ด้านซ้ายมือของแผงพลังงานแสงอาทิตย์ทั้ง 2 ชุดเชื่อมต่อกับ MPPT อีกหนึ่งตัว ดังนั้นแผงพลังงานแสงอาทิตย์ทั้งสองชุดจึงทำงานด้วยประสิทธิภาพสูงสุด สรุปได้ว่าหากจำนวนของ MPPT ต่างกัน จะทำให้ผลจากการผลิตกระแสไฟฟ้าต่างกันด้วย ความแตกต่างของแผงพลังงานแสงอาทิตย์ที่เชื่อมต่อกัน (string mismatch) ของอินเวอร์เตอร์ด้านซ้ายมือควรต่ำกว่า จึงจะมีอัตราผลตอบแทนสูงกว่า
ระบบบริหารจัดการตรวจสอบข้อมูลกระแสไฟฟ้าที่ผลิตได้ หากสังเกตให้ดีจะเห็นว่าพื้นของแผงวงจรพลังงานแสงอาทิตย์มีความแตกต่างกัน พื้นดินใกล้แผงวงจรพลังงานแสงอาทิตย์ด้านนี้เป็นหญ้าซึ่งมีอัตราส่วนสะท้อนต่ำ ส่วนด้านล่างเป็นซีเมนต์มีอัตราส่วนสะท้อนสูงกว่าพื้นหญ้าสรุปได้ว่ากำลังผลิตของแผงวงจรพลังงานแสงอาทิตย์ที่อยู่ใกล้ต่ำกว่าอันที่อยู่ไกลกว่า การเปรียบเทียบกำลังไฟฟ้าของแผงวงจรพลังงานแสงอาทิตย์ในระบบการจัดการก็จะได้ข้อสรุปแบบเดียวกันนี้ เครื่องติดตามแบบแกนเดียวมีรูปแบบอัลกอริธึมการติดตามด้วยระบบ AI ของ Huawei เมื่อใช้ในสภาพแวดล้อมของสถานที่จริง จะติดตามผลที่ดีที่สุดผ่านโครงข่ายประสาทเทียมเพื่อเพิ่มผลตอบแทนจากการผลิตกระแสไฟฟ้าพลังงานแสงอาทิตย์
สามารถรับชมวิดีโอเกี่ยวกับระบบผลิตไฟฟ้าพลังงานแสงอาทิตย์ของ Southern Factory ได้ที่ ลิงค์นี้
และรับชมวิสัยทัศน์ด้านดิจิทัลพาวเวอร์ของหัวเว่ยได้ที่ ลิงค์นี้
