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面向新一代电网需求的电力电子技术与装备
清华大学· 2025-10-13 16:06
行业投资评级 - 报告未明确给出具体的行业投资评级 [1] 报告核心观点 - 全球能源与环境问题推动新能源广泛应用,中国计划在2030年左右将非化石能源占一次能源消费比重提高到20%左右 [4] - 80%的一次能源转化为电能使用,催生了以特高压交直流输电、柔性交直流输电、分布式交直流主动式配电网为特征的新一代电网,电力电子装置设备被大量应用 [6] - 新一代电网将发展成为“能源互联网”,其中电力电子变压器(或称能源路由器)成为不可或缺的核心装备 [11] - 面向新一代电网需求,电力电子技术需从传统的“理想开关、集中参数和信号PWM调制”变革为基于“非理想开关特性、杂散参数设计和电磁能量脉冲控制”的新一代技术 [103] - 发展高效建模仿真方法及工业软件,研制新一代电力电子装置和系统,提升变换能力与系统可靠性,为分布式发电与微电网发展提供技术支撑 [104] 背景与意义 - 新一代电网包含大量电力电子装置,其基本形态由分布式电源、微网、装置、电力电子变压器、智能终端和能源管理系统组成 [6][11] - 电力电子变压器采用电力电子器件和线路及高频变压器实现,除电压变换、电气隔离和能量传输基本功能外,还可实现无功补偿、谐波治理、电网互联、新能源并网等诸多功能 [14] - 电力电子变压器特征包括:为分布式可再生能源提供即插即用接口、提升电能质量、提高电网自愈性;从系统角度看是电力管理调节器、网络节点装置及多端口电力电子变换器 [19] - 电力电子变压器的电气结构向多端口、多级联、多路由、多形态方向发展 [20] 挑战与机遇 - 研究挑战包括电力系统网络结构的顶层研究、多端输配电系统源-网-荷等值建模理论、多电力电子变压器相互作用机理 [26] - 多模块化变流器拓扑结构存在功率器件数目多、调制控制复杂、分布式储能电容电压均衡难、桥臂环流等缺陷,需研究新拓扑结构 [28] - 功率半导体器件向提高单个器件功率耐压等级或采用小功率器件组合以实现大容量应用两个方向发展,器件追求高压高频,而装置和系统追求高电能质量和高可靠性 [31] - 电力电子变压器结构复杂、控制精度高,对仿真精度、规模和运算速度要求高,多时间尺度电磁瞬态过程系统仿真算法在同步性、界面连接及计算速度方面需深入研究 [33] - 直流系统故障保护面临直流电流无自然过零点、短路电流增长极快等挑战,需综合考虑高压直流断路器特性与电力电子变压器特性 [37] - 多电力电子变压器集群系统的分层协调控制是亟待解决的问题,包括如何组网、仿真分析和控制 [40] 建模与仿真 - 电力电子变压器设计与运行对建模仿真提出重大挑战,表现为结构复杂、功能丰富、控制多样,常规仿真技术耗时长,开关物理模型仿真难收敛 [41][42] - 报告提出离散状态事件驱动仿真机制,采用事件驱动和灵活自适应算法,计算量相比经典Ode45算法大幅降低,仿真速度提升 [45] - 提出功率开关器件换流单元的瞬态分段分析模型,建模目标为反映器件开关特性,参数可从数据手册直接获取 [48] - 10kV-2MW固态变压器算例显示,DSIM仿真方法在544个IGBT、32个SiC MOSFET、87个子模块的复杂系统中,仿真耗时仅为17.7秒,相对误差0.00183% [50] - 50kVA固态变压器算例显示,DSIM采用PAT模型仿真耗时4.8秒,而其他软件因非理想开关模型无法完成仿真 [52] - 基于DSED方法研制的通用电力电子仿真软件DSIM已发布多个版本,支持大规模系统仿真,速度提升10-100倍,支持开关瞬态模型且收敛性增强 [59][78] 应用与示范 - 报告团队承担国家重点研发计划,研发多端口、多级联、多流向、多形态的电力电子变压器,容量覆盖50kVA/380VAC至2MW/10kVAC等 [82][84][87] - 研发的四端口电力电子变压器具备10kV交流、380V交流、10kV直流、±375V直流四种电能端口,任意端口间电气隔离,可独立或联合运行,具备集群运行能力,显著提升系统效率、可靠性及灵活组网能力 [89][91] - 已完成3台1MW(总容量3MW)电力电子变压器的研发,展示了整机系统效果、现场安装及实验室调试情况 [93][95][97] 发展与展望 - 能源互联网中,电力电子变压器作为能量路由器处于核心地位,具有交直流端口,连接各种负载和分布式能源 [100][101][102] - 技术层面需推动电力电子技术向基于非理想开关特性、杂散参数设计和电磁能量脉冲控制的新一代技术变革 [103] - 应用层面需发展高效建模仿真方法及工业软件,研制新一代电力电子装置和系统,为新一代电网发展提供技术支撑 [104]
一道关乎文明存续的必答题
人民日报· 2025-10-10 06:22
文章核心观点 - 智慧储能是解决清洁能源稳定性、实现新旧能源体系交替的关键答案,其意义超越技术本身,关乎文明存续,是通向能源普惠化与可持续发展的必由之路 [2][3][4] 智慧储能的技术内涵 - 储能已演变为融合材料科学、人工智能、物联网与系统工程的深刻变革,是电力系统的“缓冲器”和能源网络的“智慧大脑” [2] - 技术应用包括通过算法预测供需波动、借助区块链实现点对点交易、利用纳米材料突破物理极限,以及将电动汽车变为移动储能节点 [2] - 具体技术发展涵盖锂电池、氢能储运、压缩空气储能,以及人工智能调度虚拟电厂等 [3] 智慧储能的行业与社会影响 - 智慧储能革命正在重构能源的生产、传输与消费方式,旨在编织一张“自愈、自适应、自优化”的能源互联网 [2] - 该革命重塑产业逻辑,重新定义社会公平,使个体既能用能也能供能,为发展中国家提供跳过传统能源基础设施、直接进入清洁能源新赛道的机会 [3] - 其目标是实现能源像空气般自由流动的公共品,使储能系统成为输送清洁能源的“新血管”,留下可持续的星球遗产 [4] 行业发展面临的挑战与驱动力 - 行业发展面临氢能经济的高昂成本、长时储能的技术瓶颈以及能源转型中的利益博弈等挑战 [3] - 这些矛盾与挑战构成了技术进化最强劲的驱动力,当前的困境中将萌发明天的答案 [3]
四川明星电力股份有限公司关于与清华四川能源互联网研究院签订《合作协议》的公告
上海证券报· 2025-09-13 02:48
合作协议签署背景 - 四川明星电力股份有限公司与清华四川能源互联网研究院于2025年9月12日签署《合作协议》[3] - 清华四川能源互联网研究院系清华大学与四川省政府共同推动建立的高层次科研机构 成立于2016年3月18日[2][3] - 双方不构成关联关系 合作基于平等互利 优势互补与协同发展的核心理念[2][5][3] 合作机构概况 - 研究院为事业单位 负责人康重庆 注册于四川省成都市天府新经济产业园[3] - 经营范围涵盖能源技术研发 科技创新 技术服务 设备制造及高层次人才培养等多个领域[3][4] - 研究院依托清华大学电机工程与应用电子技术系 得到四川省 成都市及天府新区政府支持[2][5] 合作目标与机制 - 合作宗旨为加速科研成果转化 推动创新技术市场化 培育新质生产力[6] - 具体目标包括促进新能源 大模型与AI技术在电力行业的深度应用 实现新型电力系统关键技术突破[7] - 建立联合科技创新管理委员会负责项目决策与协调 公司投入研发资金 研究院提供技术支持与清华资源整合[8][9] 具体合作内容 - 研究院为公司提供数字化转型规划 科技创新规划及信息化建设全流程技术服务[11] - 重点领域包括新型电力系统技术研发 新能源发电优化 电力行业专用大模型开发及新型传感器部署[11] - 推动电力基建工程智能化升级 运用AI视觉识别技术实现全流程智能化管理与本质安全[12] - 拓展人工智能在电网运行 客户服务 运维管理中的应用 打造智能调度与AI客服平台[12] - 升级ERP CRM等核心信息系统 优化架构功能 实现数据整合分析以提升运营效能[12] 协议执行安排 - 协议有效期五年 自签署之日起生效[13] - 保密义务期限至协议终止后三年 违约方需承担法律责任并赔偿直接损失[14] - 具体合作项目将另行签署单项协议 依法履行决策程序及信息披露义务[3][2] 对公司业务影响 - 协议不涉及具体金额 对当期及期后经营业绩的影响需视具体项目开展情况确定[3][15] - 不影响公司业务独立性 不会对合作方形成依赖[3][15] - 合作有利于提升公司整体市场竞争能力 符合长远发展战略及全体股东利益[15]
明星电力:与清华四川能源互联网研究院签订合作协议
新浪财经· 2025-09-12 16:03
合作概况 - 公司与清华四川能源互联网研究院签署五年期合作协议 有效期自签署日起 [1] - 合作旨在加速科研成果转化与应用 推动创新技术市场化进程 [1] - 双方目标是为长远发展和社会持续进步贡献力量 [1] 合作内容 - 合作范围包括促进科技创新和信息化建设升级 [1] - 双方将围绕实际需求构建稳固合作关系 [1]
国家电网张智刚:10年来跨省跨区输电能力增长了2.3倍
新浪财经· 2025-09-09 15:24
国家电网战略与建设进展 - 国家电网以能源安全新战略为指引,加快构建新型电力系统并推动电网向能源互联网升级[1] - 公司累计建成41项特高压交直流工程,并加速抽水蓄能建设以增强系统调节能力[1] - 跨省跨区输电能力10年增长2.3倍,超过350吉瓦[1] 新能源发展成果 - 经营区风光新能源装机增长9倍达1355吉瓦,占比接近50%[1] - 新能源成为第一大电源及新增装机、新增发电量的主体[1] - 抽水蓄能在运在建装机增长1.6倍超过94吉瓦[1]
固德威: 2025年半年度报告
证券之星· 2025-08-30 01:25
核心财务表现 - 2025年上半年营业收入40.86亿元,同比增长29.80%,主要受益于光伏行业良好发展态势及境内外光伏市场拓展[3][4] - 归属于上市公司股东的净利润为-1659.80万元,较上年同期增加723.26万元;扣除非经常性损益的净利润为-4883.67万元,较上年同期增加608.02万元[3][6] - 经营活动产生的现金流量净额为-4385.14万元,较上年同期增加8.64亿元,主要因销售商品收款和采购付款现金流同步增加[3][6] - 研发投入总额2.94亿元,同比增长10.88%,占营业收入比例7.19%,较上年同期减少1.23个百分点[3][27] 产品与业务 - 逆变器总销量约为39.95万台,其中并网逆变器36.63万台(占比91.69%),储能逆变器3.32万台(占比8.31%)[10] - 境外逆变器销量16.23万台(占比40.63%),境内销量23.72万台(占比59.37%)[10] - 储能电池销量214.47MWH,国内户用分布式系统销量647.91MW[10] - 产品覆盖0.7kW~350kW组串式光伏并网逆变器及3kW~200kW光伏储能逆变器,满足户用、工商业及大型电站场景[21] - 新增光电建材产品包括超轻阳台光伏系列及首款立面光电建材天玑系列,应用于建筑节能领域[14][15] 技术与研发 - 截至报告期末拥有已授权知识产权687项,包括发明专利105项、实用新型专利369项、外观设计专利100项、软件著作权95项[12][18] - 报告期内新增授权知识产权72项,包括发明专利8项、实用新型专利45项、外观设计专利14项[12][27] - 掌握并离网无缝切换技术(毫秒级)、能源互联网平台、虚拟电厂运营管理等核心技术[12][25][26] - 推出新一代SDT G4系列光伏逆变器,并获得TÜV莱茵全球首张工商业光伏逆变器低噪音性能认证[11] 市场与全球化 - 产品销往德国、澳大利亚、荷兰、美国、日本、波兰等全球多个国家和地区,并在海外设立多家子公司[10][18][20] - 被彭博新能源财经(BNEF)评为全球一级逆变器制造商,入选"全球新能源ESG百强榜"[10] - 境内营销以区域划分,境外以洲为单位建立业务渠道,并在意大利、巴西等地设置本地服务点[20] 战略与合作 - 战略聚焦"源网荷储智"一体化,致力成为智慧能源系统整体解决方案提供商[8] - 与阿里云达成战略合作,基于智慧能源WE平台和通义大模型探索新能源数字化大模型技术[14] - 合资成立安徽省捷能通电力有限公司,推进广德市虚拟电厂建设,助力区域新型电力系统发展[13][14] 行业环境 - 国内光伏新增装机211.61GW,同比增长约106.49%,行业增长势头强劲[7] - 行业面临政策变动、市场需求变化及技术迭代等多重因素影响,呈现"先扬后抑"发展态势[7] - 欧盟执行《净零工业法案》及《欧盟市场禁止强迫劳动产品条例》提案,可能限制中国光伏产品出口[32]
恒华科技:子公司香港能源互联有限公司定位于推动公司产品与服务进入海外市场
证券日报之声· 2025-08-28 18:40
公司国际化战略 - 子公司香港能源互联有限公司于2015年设立 旨在推动产品与服务进入海外市场 [1] - 子公司定位包括海外项目合作、能源互联网建设与技术服务 [1] - 子公司承担拓展海外品牌影响力及寻找投融资机会的职能 [1] 业务布局与技术优势 - 子公司设立基于公司业务类型与技术优势 [1] - 国际化战略服务于海外市场拓展需求 [1] - 业务范围涵盖能源互联网建设与技术服务的海外输出 [1]
朗新集团(300682):核心业务稳步推进 AI赋能平台交易
新浪财经· 2025-08-27 14:48
核心财务表现 - 2025年上半年营业收入15.42亿元同比下降0.39% 归母净利润0.29亿元同比下降23.02% 扣非归母净利润0.14亿元同比大幅增长199.94% [1] - 第二季度营业收入8.76亿元同比下降0.60% 归母净利润0.25亿元同比下降55.22% 扣非归母净利润0.18亿元同比下降64.63% [1] - 整体毛利率46.05%同比提升2.23个百分点 期间费用率45.83%同比下降1.50个百分点 其中销售费用率21.24%下降1.95个百分点 管理费用率9.12%下降0.73个百分点 [2] 业务板块表现 - 能源数智化业务收入4.72亿元同比增长0.73% 能源互联网业务收入8.64亿元同比增长10.46% 互联网电视业务收入2.07亿元同比下降30.62% [1] - 能源互联网业务毛利率54.44%同比提升3.32个百分点 生活缴费平台交易量同比增长超8% 新电途聚合充电平台注册用户突破2300万 [3] - 新电途平台连接充电桩运营商超4300家 接入充电设备数量超200万 上半年累计充电量近30亿度 [3] 技术研发与AI应用 - 研发费用率15.79%同比增加0.49个百分点 推动多个AI试点应用项目在采集负控、新能源管理、电力市场化等领域落地 [1][2] - 自主研发的"朗新九功AI能源大模型"在国际权威测评BIRDBench中荣获执行准确率和查询效率双榜全球第一 [4] - AI预测模型应用于广东、江苏、浙江等十多个省电力市场化交易 上半年交易电量近20亿度同比增长约2.5倍 [4] 平台运营与市场拓展 - 分布式光伏累计接入量近50GW 覆盖虚拟电厂领域 [3] - AI大模型已应用于广东、山东、浙江等电力现货市场核心区域 服务全国超2200万注册用户的"新电途"聚合充电平台 [4] - 电力市场化交易业务在十多个省份开展 持续深化AI技术应用提升竞争优势 [4]
安科瑞:近日取得1份专利证书
每日经济新闻· 2025-08-26 01:13
公司业务与专利 - 公司取得国家知识产权局颁发的发明专利证书1份 专利名称为"一种故障电弧的检测方法及系统" [1] - 2025年1至6月份公司营业收入构成为能源互联网占比100.0% [1] 行业领域 - 公司业务完全集中于能源互联网领域 营收占比达100% [1]
朗新集团(300682) - 300682朗新集团投资者关系管理信息20250821
2025-08-21 21:36
财务表现 - 2025年半年度营业收入15.42亿元,同比下降0.39% [2] - 归属于上市公司股东的净利润2,863.8万元,同比下降23.02% [2] - 归属于上市公司股东的扣除非经常性损益的净利润1,363.85万元,同比增长199.94% [2] 能源数智化业务 - 2025年上半年能源数智化业务收入约4.7亿元,同比微增 [3] - 电网数智化业务季节性明显,上半年营收占比较低 [3] - 新能源发展带动新型电力系统投资加速,用电侧成为重要环节 [3] - 公司在采集负控、新能源管理、电力市场化等领域取得积极进展 [3] 能源互联网业务 - 2025年上半年能源互联网业务收入超过8.6亿元,同比增长约10% [4] - 生活缴费平台交易量同比增长超过8% [4] - 新电途聚合充电平台注册用户突破2,300万,连接充电桩运营商超过4,300家,接入充电设备超过200万 [4] - 上半年新电途平台累计充电量近30亿度 [4] - 虚拟电厂领域分布式光伏累计接入近50GW [4] - 电力市场化交易电量近20亿度,同比增长约2.5倍 [4] RWA业务合作 - 2024年8月与蚂蚁数科合作完成国内首单新能源RWA项目,涉及9,000个充电桩 [5][6] - 未来将持续深化与蚂蚁数科在RWA方面的合作,拓展新能源资产RWA服务 [6] AI技术布局 - 自主研发"朗新九功AI能源大模型",集成九大核心功能 [7] - 该模型在BIRD-Bench评测中获双榜全球第一 [7] - 已应用于广东、山东、浙江等电力现货市场核心区域 [7] - 为"新电途"聚合充电平台2,200万注册用户提供支撑服务 [7]