2023年，碳中和按下了加速键，光储市场持续快速增长。储能方面，截至2023年底，全国已建成投运新型储能项目累计装机规模达3139万千瓦/6687万千瓦时，平均储能时长2.1小时。2023年新增装机规模约2260万千瓦/4870万千瓦时，较2022年底增长超过260%；光伏方面,根据国家能源局发布统计数据，2023年太阳能发电容量累计60949万千瓦,2022年累计并网容量为39204万千瓦,2023年共计新增光伏容量21745万千瓦。与2022年新增容量8740.8万千瓦相比，增幅249%![1]

根据国际可再生能源机构预测，2030年光伏装机将达到200GW，2050年达到14000GW，可再生能源比例高达90%以上，其中光伏将成为中坚力量。结合上述数据，不难看出光储行业在未来大有可为，预计至2024年，其将呈现出至少五大趋势，引领全球能源产业迈向新的篇章。

趋势一：光储成为稳定能源[2]

据统计，2023 年全球光伏新增装机或已突破400GW。国际能源署发布的《2023年电力市场报告》指出，可再生能源电力将成为未来三年全球电力装机增长的“绝对主力”，而光伏在其中将扮演举足轻重的作用。过去光伏发电因为受限于度电成本等因素，只能作为补充电出现，所以在整体电力供应中的占比非常低；但是在最近三年，随着光伏建设在全球的全面发展，在电力供应中的份额不断提升，尤其在光储融合与光储平价的大背景下，光储系统已经从过去的补充电源，发展成为稳定能源，并且在未来三年将逐步具备作为主力电源的能力。光储正在从过去的“补充电”，发展到现在的“稳定电”，以及未来的“主力电”。

趋势二：光储系统全生命周期智能化

随着光储电站装机量不断增加，电力电子技术与数字技术的融合也在不断加深。早在2021年末，五部门联合发布的《智能光伏产业创新发展行动计划（2021-2025 年）》便从智能设计、智能集成和智能运维等方面给出行动指导。随着数字化、智能化技术的不断演进，5G、AI、云计算、大数据、物联网等技术迎来爆发式应用，光储电站正积极探索数字化转型之路，通过诸如数字化作业平台、无人机巡检系统等智能化的监控、运维与管理的工具来提升电站的运维效率与运行的可靠性。然而在高速建设、多能互补、协同调度等大背景下，无论是集中式还是分布式光储电站均面临着来自效率、质量和收益等方面的多重压力，电站全生命周期智能化的需求应运而生。数智技术将在电站“规、建、维、营”全生命周期发挥关键作用。

趋势三:储能安全

储能的规模应用与安全标准升级，要求其实现从电芯的本体安全到系统级的电网安全。近年来，储能技术的高速发展也带来了一系列的安全挑战，安全事故还是鲜有发生，有电芯缺乏管理导致的隐患，也有在电网侧因高低压击穿失败而产生的安全风险。储能作为新型电力系统的重要组成部分，需要整个行业携手攻克从电芯到电网，全场景、多维度的安全设计，通过有效的管理和控制措施加以应对，从而保证整个电力系统的安全。

储能系统的安全设计需要融合电力电子技术、数字技术、热技术、电化学技术、AI 等技术，通过在电芯、电池包、电池簇、储能系统到电网级多维度精细化的监控与管理，保障储能系统更安全、更高效，实现主动构网。

趋势四:MLPE & CLPE

在产业政策和技术发展的驱动下，分布式光伏迎来蓬勃发展。随着装机总量的快速增长，大面积适装光伏的屋顶资源变得越来越少。面对有遮挡或者多朝向屋顶的场景，如何在保障发电量的同时充分利用屋顶资源成为需要解决的要点问题。另外，分布式光伏多以屋顶为载体，直流侧高压带来安全防护问题需要引起重视，且分布式电站点多面广，只依靠人工难以实现精细化的运维管理。

装机总量的逐渐提升，带动组串式储能市场空间不断增大。在锂电池储能系统中，生命周期综合能效和系统安全无疑是最关键的要点。而随着电力电子技术、电化学技术、热管理技术与数字技术在储能领域的融合加深，储能系统的管理颗粒度也从最初针对集中式系统的粗放式管理，发展到电池簇级、电池包级的精细化管理。因此，如何进一步提分布式光伏的发储电和运维效率，保障更高能效和用电安全，实现精细化管理与运维运营成为关键。

组件级电力电子器件（Module-level Power Electronics, MLPE）能对单个或几个光伏组件进行精细化控制的电力电子设备，包括微型逆变器、功率优化器和关断器，组件级发电、监控和安全关断是其独特价值。[3]

近年来，各国光伏 RSD（Rapid Shutdown 快速关断）标准逐步出台落地，美国 NEC2020 规定在紧急情况下30s 内实现关断，欧洲 VDE-AR-E2100-712 安全标准已强制执行，澳洲AS5033:2020、泰国 EIT Standard等也正在执行。随着更多客户对于安全、高发电量等特性的重视，MLPE的市场价值得到进一步发掘，市场接受度和份额快速提升。

以功率优化器为例，全球每年出货量已经达到 2000 万 pcs 以上。回顾光伏电力电子设备的发展历程可以发现，从集中式逆变器到组串式逆变器的迭代发展，实现了从系统级MPPT到组串级 MPPT 的升级，系统发电量提升3%以上。而从组串式逆变器到以优化器为代表MLPE 解决方案的演进，通过实现光伏系统的组件优化发电和监控，将会让系统发电量和安全性得到进一步提升。

正如光伏系统向组件级电力电子（MLPE）发展一样，锂电池储能系统也一定会朝着更小的管理颗粒度进发。电芯级电力电子器件（Cell-level Power Electronics，CLPE），针对电芯开展精细化管理，有效做到储能系统安全隐患的提前发现、提前预警，并提升电池生命周期可用电量，同时推动储能参与更多样的电力市场交易，如VPP 调频等。当前传统端侧 BMS 只能将有限的数据进行汇总和简单分析，几乎不可能做到故障的早期发现与预警。因此，需要让 BMS（Battery Management System）“更敏感”、“更智能”，甚至要“预知未来”，这有赖于大量数据的采集与运算处理，并结合 AI 技术找到最优点，对趋势做出预判。

趋势五:高频高密化

分布式光伏在产业政策和技术发展的驱动下近年来迎来蓬勃发展，但随着装机总量的快速增长，大量优质屋顶已被安装或已经完成设计。面向越来越多的复杂屋顶，如屋顶存在大量空调外机或通讯设备等，大量工商业或者户用屋顶设备安装空间受限，逆变器体积减小和能量密度提升成为关键。此外，复杂屋顶常采用组件级方案，如何为安装商提供更加经济与可靠的优化器方案也成为行业新发展方向。

第三代半导体[4]的应用叠加数字化技术，持续提升电力电子变换器功率密度，推动光伏系统提质增效。针对设备本身，随着单设备功率的增大，由于边际效应的存在，单位成本不断被摊薄，呈现下降趋势，带来优势；但是另一方面，尤其是在分布式电站，单设备功率的增大，也会带来体积和重量的增加，这会导致安装、施工、运维等变得愈发困难，引起这些成本的增加，形成劣势。因此，我们认为未来光伏设备会持续向高频高密化演进。

但是功率密度的提升，不仅仅是简单的将功率做大即可，这里面离不开材料科学、散热技术、工程技术等多种维度技术的升级。首先，是以碳化硅 (SiC) 为代表的，第三代宽禁带半导体器件[5]的发展与应用，其导通压降小、耐温高、耐压高、损耗低，再结合高频磁技术的进一步应用，两者结合，将全面的提高开关器件的整体工作效率，减少整体损耗，实现设备整体高频化，大幅提高产品能量密度。除此之外，结合技术创新，如高效散热技术与集成驱动技术，预计未来三到五年，光伏逆变器将提升30%以上能量密度提升，优化器实现50%以上，储能实现10%以上，进一步推动光伏设备的提质增效。

综上所述，立足当下，放眼未来，随着 5G、云、AI 的融合，一个绿色的万物感知、万物互联、万物智能的世界正加速到来。所以达成双碳目标，共建绿色未来不是梦，让我们为之共同努力吧！

声明：本文所用文字部分来自网络转载，如涉及作品版权问题，请第一时间告知，本文仅供新能源领域学习讨论之用！

参考文献：

[1] 国家能源局2024年一季度新闻发布会文字实录

[2] 2024年智能光伏十大趋势

[3] 2024光储十大趋势白皮书

[4] 第三代半导体材料碳化硅(SiC)研究进展

[5] 第三代宽禁带功率半导体及应用发展现状