天合光能：AI赋能工商业微电网，提升收益5%至10%

📌 —光伏收益不再稳定，AI如何助你增收5%-10% 📊 全文 2374 字 ⏱️ 预计阅读时间 5 分钟

📌 —光伏收益不再稳定，AI如何助你增收5%-10%

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从2024年到2025年，工商业光伏领域的核心挑战发生了转变。天合光能的这份报告直截了当地指出：焦点已从发电端转移到用电端。风力与光伏的不稳定性给电网带来压力，新能源设施多建于西部，而用电中心在东部，部分地区调峰最棘手的时间已从夜间低谷转为白天光伏高峰。午间消纳困难、晚间保障供应紧张，已成为普遍现象。

更令人担忧的是电价问题。山西、山东、广东的现货市场频繁出现零甚至负电价。正午光伏发电高峰期，电价可能跌至负值。这意味着发电量最高的时候，反而成了电价最低的时刻。

▲ 第1页，方案封面——天合光能AI+工商业微电网解决方案

天合将行业变化分解为四个方面：光伏、储能、电价和负荷。

在光伏方面，改革前采用“标杆电价+财政补贴”模式，收益较为可靠。改革后，涉及机制电量、非机制电量、市场化价格、中长期交易、现货价格、辅助服务、容量电价及环境溢价等多种因素。同一个电站，收益计算从简单公式变成了复杂方程。

▲ 第4页，2024-2025年行业巨变分析，核心矛盾从电源侧转向负荷侧

▲ 第5页，光伏收益模型对比——改革前vs改革后的电价构成

储能领域同样面临挑战。江苏2025年6月峰谷价差从0.8225元/kWh缩减至0.5344-0.6199元/kWh。用户侧储能的“轻松盈利时代”结束。套利空间压缩，固定充放电策略已无法适应电价波动。

负荷侧的政策也在收紧。多个省份对工商业分布式光伏的自发自用比例设定了要求：广西、海南、山东、山西要求一般工商业≥50%，内蒙古要求≥90%，吉林要求≥80%。若连续三年低于50%，广西将取消余电上网资格。

▲ 第7页，现货市场零电价、负电价频繁出现的数据图

▲ 第9页，各省工商业分布式光伏自发自用比例要求对照表

天合在方案中绘制了一张图，将这四个维度的难题整合：光伏上网受限、上网电价下降、储能无法高效利用、固定策略滞后、电价频繁波动。结论是——仅从投资角度看待光储资产，模式过于脆弱，难以应对变化。

▲ 第11页，从投资视角看行业变动对相关方的冲击——光储电价负荷四维痛点

天合提出的解决方案名为GainCube盈立方AI方案。核心理念是：光储收益取决于发电量与用电和电价曲线的匹配程度，本质是时间上的错配。未来日益动态的错配关系，无法用固定策略和人工判断解决，需要依赖AI。

▲ 第14页，531后光储被加入时间价值——发电量与用电、价格的错配本质是时间错配

GainCube的技术架构包含四个关键部分。

第一个是光伏发电预测。基于Transformer-XL架构和气象大模型，融合卫星云图与气象站点数据，24小时内预测精度超过90%。内置台风、电价突变等100多个风险因子模拟器，提前7天预警收益波动范围。

▲ 第15页，GainCube盈立方AI智慧运营解决方案整体架构图

▲ 第16页，GainCube盈立方AI算法核心模块——预测数据、决策引擎、保护策略

第二个是负荷预测。预置18种制造业工艺知识库，一周内学习新产线负荷模式。采用分类模型与时序模型结合，解决传统预测方法在复杂工业场景中的适应性问题。白盒模型（如空调运行的热力学模型）与灰盒模型（统计学模型）结合，动态感知节假日，并加入客户排产预估。

▲ 第17页，光伏发电预测模型——多层时空耦合，24小时精度超90%

第三个是仿真模拟。整合物理信号（气象）、社会信号（人流）和事件信号（日历），构建三维驱动。GCN解决“邻里负荷传染效应”，LSTM-VAE捕捉长尾不确定性，用概率区间输出替代单点预测。蒙特卡洛仿真验证20年投资回报率。

第四个是优化决策模型。利用MPC（模型预测控制）+量子退火缩小求解空间，再通过MIP混合整数线性规划建模，CPLEX求解器分支定界法求解。考虑的约束包括：变压器容量限制、储能循环寿命、单次循环成本、充放电最大功率、充电功率梯度、各省电力政策，以及需求侧响应激励等。

▲ 第20页，优化决策模型架构——MPC+量子退火+MIP+CPLEX求解器

天合提供的客户价值增益为5%-10%。核心策略包括：浅充浅放（储能不再固定时段充放，而是根据电价预测动态调整）、光伏余电优先充储（中午电价低时用光伏余电充电，而非凌晨谷电）、贴合负荷曲线多次充放。

这套算法的逻辑链路如下：先用气象大模型和卫星云图预测光伏出力，再用18种制造业工艺知识库预测负荷，然后通过电价预测模型估算未来24小时的电价走势。三个预测结果输入CPLEX求解器，在变压器容量、储能循环寿命、充放电功率等约束条件下，求解出最优充放电策略。整个过程每15分钟滚动更新一次。

对于工商业业主而言，最直接的感受是电费账单减少。天合在方案中提到，GainCube算法能实现“少买电、便宜时多买”的目标。在光伏发电充足时优先自用和充储，在电价低谷时补满储能，在电价高峰时放电替代市电。这些操作若靠人工判断，一个400kW的工商业负荷每天需做出上百次决策，人工无法跟上现货电价的变化节奏。

以下为完整方案部分内容截图：

▲ 第22页，光储+微电网场景化解决方案——天合“光储+”智微电网软件生态

▲ 第23页，山东某酒店物业案例——4.5MW光伏+2.61MWh储能，AI策略较固定策略增益13.52%

▲ 第27页，GainCube盈立方AI产品路线图——2024年3月启动，2025年9月内置储能设备

▲ 第30页，天合AI技术底座——IT研发超800人，硕博比例34%

山东某酒店物业，安装4.5MW光伏和2.61MWh储能。固定策略下，当天光储收益为9074元。使用GainCube AI策略后，收益升至10301元，增加1227元，增幅13.52%。

AI做了什么？它预测到当天光伏发电量超过负荷，且中午上网电价极低。于是不采用凌晨谷电充储，而改用中午光伏余电充电。储能也不再固定时段充放，而是根据负荷曲线多次浅充浅放。光伏供荷比例从91%持平，但光伏充储从2%提升到9%，光伏上网从7%降至0%，弃光保持0%。

这个案例的关键不在13.52%的数字，而在于策略的灵活性。固定策略在电价政策变动时会失效，AI策略可实时调整。江苏省6月份峰谷价差突然缩水，固定策略的储能可能直接亏损，AI策略能快速切换到浅充浅放模式以减少损失。

天合的IT团队超过800人，硕博比例34%。从组件、储能、支架到云平台、EPC、管理运营，天合致力于构建从硬件到软件的完整生态。GainCube算法于2024年3月启动开发，2025年6月上架天合EMS软件，2025年9月内置到储能设备中。路线图明确——先开发算法，再集成软件，最后嵌入硬件。

方案还提到一个开放合作策略。天合表示GainCube算法可与任何产品与方案兼容，为不同客户提供插件式解决方案。在产品销售阶段早期免费提供算法，以优化投资测算，未来可接入天合虚拟电厂和电力交易服务。对EPC和集成商而言，天合提供一站式产品、服务和品牌支持。对设备商而言，内置天合AI算法的储能设备更智能，能带来更高收益，更容易融资，回本更快。

天合还展示了“光储+”微电网场景。除了光伏和储能，方案还集成了充电桩（适配华为、盛弘、科华等主流桩企，联合小桔/云快充充电运营平台）、冷热设备（空调、空压等高耗能设备）及车棚改造等场景。通过共用箱变、并网柜、线缆等电气设备，节约建设成本。代理购电结合电价政策，通过电费激励引导用电行为，提高设备利用率。多项目聚合后，还能参与省市区虚拟电厂配网侧功能扩展。

关于工商业微电网AI优化策略的完整技术方案和各省电价政策对比，在知识星球中可找到更多资料。