2022年伊始，工信部、住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部、交通運(yùn)輸部、農(nóng)業(yè)農(nóng)村部、國(guó)家能源局共同發(fā)布了《智能光伏產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新發(fā)展行動(dòng)計(jì)劃（2021-2025年）》，在“雙碳目標(biāo)”的大背景下，可以說(shuō)是更進(jìn)一步地將光伏行業(yè)推向了數(shù)字化發(fā)展的主舞臺(tái)。
最近兩年，光伏行業(yè)在政策端與產(chǎn)業(yè)端的一推一拉合力作用下實(shí)現(xiàn)了加速發(fā)展。政策端，據(jù)中國(guó)光伏行業(yè)協(xié)會(huì)不完全統(tǒng)計(jì)，2023年9月全國(guó)共發(fā)布17項(xiàng)光伏及新能源參與電力市場(chǎng)相關(guān)的政策；產(chǎn)業(yè)端，國(guó)家能源局發(fā)布的《2023年一季度光伏發(fā)電建設(shè)運(yùn)行情況》顯示，2023年第一季度全國(guó)新增并網(wǎng)容量33.66GW，其中集中式15.53GW，分布式18.13GW，戶用9GW。此外，2023年上半年，全國(guó)光伏新增并網(wǎng)7842萬(wàn)千瓦，同比增長(zhǎng)154%，其中集中式光伏發(fā)電3746萬(wàn)千瓦，同比增長(zhǎng)234%，分布式光伏發(fā)電4096萬(wàn)千瓦，同比增長(zhǎng)108%。
不難發(fā)現(xiàn)，在光伏發(fā)電大刀闊斧地推進(jìn)應(yīng)用之際，分布式光伏又以其靈活度高、可余電上網(wǎng)等優(yōu)勢(shì)實(shí)現(xiàn)了更大規(guī)模的落地。但值得注意的是，分布式光伏的站點(diǎn)分布廣且分散，也造成了數(shù)據(jù)難以采集、運(yùn)維成本高等亟待解決的痛點(diǎn)。毫無(wú)疑問(wèn)，隨著智能光伏應(yīng)用持續(xù)向縱深躍遷，如何用好分布式光伏這把“利刃”至關(guān)重要，而5G恰好可以成為一塊趁手的“磨刀石”。
5G驅(qū)動(dòng)分布式光伏精細(xì)化管理
所謂分布式光伏電站通常是指利用分散式資源，裝機(jī)規(guī)模較小的、布置在用戶附近的發(fā)電系統(tǒng)，選址更加靈活，無(wú)需大面積集中部署設(shè)備。而在城市化進(jìn)程加速之際，一方面需要應(yīng)對(duì)分散區(qū)域的靈活用電，另一方面又可能會(huì)面臨場(chǎng)地緊缺的問(wèn)題。分布式光伏因地制宜的優(yōu)勢(shì)凸顯，即使是在邊角區(qū)域也能建造一套“綠色電網(wǎng)”，分散布局也保障了光伏電的就近使用，從而在一定程度上避免了長(zhǎng)途運(yùn)輸所帶來(lái)的損耗，提升了光伏電站的用電效率。
然而，功過(guò)參半，分散靈活的優(yōu)勢(shì)也促使分布式光伏必須要面對(duì)消納并網(wǎng)以及運(yùn)維所帶來(lái)的壓力與挑戰(zhàn)。
首先，分布式光伏需要就近消納，但不同地區(qū)的電網(wǎng)建設(shè)其實(shí)存在很大差異。例如，有些地區(qū)的線路容量是足夠的，所以就能夠更加順暢、輕松地完成光伏發(fā)電的并網(wǎng)上線，但部分地區(qū)的電力線路本來(lái)就非常緊張，可能就很難再接納光伏發(fā)電并網(wǎng)。
此外，很多城鄉(xiāng)結(jié)合部區(qū)域其實(shí)有較大的分布式光伏需求，但光伏發(fā)電過(guò)程中很容易產(chǎn)生波動(dòng)性，部分偏遠(yuǎn)地區(qū)的電網(wǎng)相對(duì)薄弱，容易造成供電不穩(wěn)定。
其次，分散部署就意味著電站之間相隔的距離較遠(yuǎn)，這也導(dǎo)致了分布式光伏的運(yùn)維成本增高，同時(shí)也會(huì)進(jìn)一步拉長(zhǎng)其投資回報(bào)周期。
而之所以說(shuō)5G是分布式光伏的“磨刀石”，一方面是因?yàn)槠浯髱?、高可靠、低時(shí)延的特性，同時(shí)還可以提供更加安全的傳輸通道，從而可以實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)測(cè)，及時(shí)反饋供電不穩(wěn)定等情況；另一方面，5G與各類智能傳感器以及智能終端的結(jié)合也為運(yùn)維工作提供了新的接替思路，尤其是在數(shù)字孿生的加持下，數(shù)據(jù)可視化以及風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警成為現(xiàn)實(shí)。
正如廈門四信通信科技有限公司（以下簡(jiǎn)稱”四信通信”）市場(chǎng)/品牌負(fù)責(zé)人張志坤所言，5G能夠驅(qū)動(dòng)分布式光伏的精細(xì)化管理。
作為最早一批關(guān)注到5G+分布式光伏應(yīng)用的先行者，紫光展銳以其V510 5G物聯(lián)網(wǎng)芯片助力移遠(yuǎn)通信打造了5G 模組RM500U，為四信通信的“5G+分布式光伏電站”智慧解決方案提供了堅(jiān)實(shí)的支撐。
據(jù)介紹，該方案已成功落地廈門某老舊工業(yè)園區(qū)，通過(guò)在園區(qū)的建筑樓頂搭建分布式光伏電站，不僅完全覆蓋了園區(qū)內(nèi)所有生產(chǎn)制造型企業(yè)的用電需求，同時(shí)還實(shí)現(xiàn)了“余電上網(wǎng)”，將分布式光伏應(yīng)用的投資回報(bào)周期縮短至3年內(nèi)。
廈門老舊工業(yè)園區(qū)分布式光伏發(fā)電設(shè)備
眾所周知，工廠產(chǎn)線對(duì)于電壓的穩(wěn)定性要求極為嚴(yán)苛，同時(shí)，該廈門工業(yè)園區(qū)內(nèi)的部分企業(yè)還有夜間生產(chǎn)需求，會(huì)在光伏發(fā)電后仍然要進(jìn)行大規(guī)模用電。在紫光展銳芯片平臺(tái)的支撐下，四信通信一方面通過(guò)加裝穩(wěn)流穩(wěn)壓設(shè)備以及儲(chǔ)能系統(tǒng)，從而提供市電般的穩(wěn)定性與用電時(shí)段，另一方面也是基于5G技術(shù)實(shí)現(xiàn)了分布式光伏發(fā)電全過(guò)程的數(shù)據(jù)可見(jiàn)可控、并網(wǎng)狀態(tài)全天候可控，以及夜間用電全時(shí)段監(jiān)測(cè)。
據(jù)張志坤介紹，園區(qū)運(yùn)營(yíng)者將分布式光伏發(fā)電以市電八五折的價(jià)格定價(jià)，為園區(qū)內(nèi)的工廠供電，并將冗余部分進(jìn)行并網(wǎng)售賣，不到3年便實(shí)現(xiàn)了整個(gè)項(xiàng)目的投資回收，如此直觀的效益也促使用戶愿意進(jìn)一步在其更多項(xiàng)目中應(yīng)用四信通信的“5G+分布式光伏電站”智慧解決方案。
5G網(wǎng)絡(luò)切片大展拳腳
在實(shí)際應(yīng)用中，除了常見(jiàn)的基于5G實(shí)現(xiàn)電量以及光伏電站、光伏板周邊環(huán)境的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)外，電站運(yùn)行過(guò)程中所產(chǎn)生的數(shù)據(jù)如何進(jìn)行安全傳輸同樣至關(guān)重要。很多時(shí)候，無(wú)論是用電量，還是環(huán)境數(shù)據(jù)，都是企業(yè)生產(chǎn)運(yùn)營(yíng)的核心數(shù)據(jù)之一，所以往往需要進(jìn)行加密傳輸，從而保障信息安全，乃至整個(gè)電網(wǎng)的穩(wěn)定運(yùn)行。
具體到分布式光伏領(lǐng)域，其“點(diǎn)多面廣”的特性使得數(shù)據(jù)的監(jiān)測(cè)以及安全傳輸更具挑戰(zhàn)性。尤其是光伏發(fā)電涉及的環(huán)節(jié)眾多，包括發(fā)電、輸電、變電、配電、用電等冗長(zhǎng)的過(guò)程，不同節(jié)點(diǎn)的需求與應(yīng)用環(huán)境還具有差異性。
對(duì)此，紫光展銳以其5G網(wǎng)絡(luò)切片方案為分布式光伏多環(huán)節(jié)的“發(fā)輸變配用”保駕護(hù)航。
網(wǎng)絡(luò)切片作為5G的重大創(chuàng)新之一，該技術(shù)是將一個(gè)物理網(wǎng)絡(luò)切割成多個(gè)虛擬的端到端的網(wǎng)絡(luò)，每一切片都可獲得邏輯獨(dú)立的網(wǎng)絡(luò)資源，且各切片之間相互隔離，不同業(yè)務(wù)需求等級(jí)的數(shù)據(jù)可以在不同切片上傳輸，從而滿足不同業(yè)務(wù)場(chǎng)景對(duì)網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)傳輸速率、安全性、可靠性等多方面的差異化需求。
具體到光伏領(lǐng)域，從業(yè)務(wù)層面來(lái)看，其實(shí)可以分為電力生產(chǎn)、信息管理、客戶服務(wù)三大類場(chǎng)景，在細(xì)分應(yīng)用中，有些場(chǎng)景需要大帶寬的數(shù)據(jù)傳輸，有些對(duì)時(shí)延敏感，也有些更加關(guān)注安全性，所以亟需網(wǎng)絡(luò)切片來(lái)有針對(duì)性地提供相應(yīng)的通信保障。
紫光展銳廣域物聯(lián)網(wǎng)高級(jí)產(chǎn)品總監(jiān)贠志強(qiáng)介紹，紫光展銳V510系列芯片最多能夠支持8種不同的網(wǎng)絡(luò)切片業(yè)務(wù)應(yīng)用，基本上可以全面覆蓋電力行業(yè)不同場(chǎng)景的差異化需求。
紫光展銳V510系列芯片
值得一提的是，早在2021年，紫光展銳5G網(wǎng)絡(luò)切片方案已經(jīng)完成了與國(guó)內(nèi)三大運(yùn)營(yíng)商以及IMT-2020(5G)推進(jìn)組組織的5G網(wǎng)絡(luò)切片技術(shù)試驗(yàn)與驗(yàn)證，充分驗(yàn)證了紫光展銳5G網(wǎng)絡(luò)切片方案的優(yōu)勢(shì)和5G芯片的互操作性，還聯(lián)合中國(guó)聯(lián)通研究院，合作研發(fā)了全球首例5G模組多切片方案。同時(shí)也是國(guó)內(nèi)首家完成5G終端網(wǎng)絡(luò)切片業(yè)務(wù)演示的企業(yè)。
此外，該負(fù)責(zé)人還介紹了紫光展銳基于5G面向電力行業(yè)提供的差動(dòng)保護(hù)應(yīng)用。5G進(jìn)行實(shí)時(shí)的電路狀態(tài)監(jiān)測(cè)并不是難事，但在監(jiān)測(cè)到線路故障后，如果仍按照傳統(tǒng)的“系統(tǒng)報(bào)警-人為確認(rèn)-故障排修”流程無(wú)疑將為用電企業(yè)帶來(lái)極大的損失。而在5G的加持下，當(dāng)出現(xiàn)斷電情況，系統(tǒng)可以在幾十毫秒內(nèi)直接切換至另一路線路，從而降低故障帶來(lái)的影響。
得益于紫光展銳5G物聯(lián)網(wǎng)芯片在網(wǎng)絡(luò)切片、安全性、高可靠、低時(shí)延等多方面的優(yōu)勢(shì)，模組廠商移遠(yuǎn)通信在此基礎(chǔ)上推出了一系列頗具競(jìng)爭(zhēng)力的產(chǎn)品與解決方案。
據(jù)移遠(yuǎn)通信5G模組產(chǎn)品經(jīng)理陳旭介紹，此次和廈門四信合作的RM500U是一款高性價(jià)比5G模組，其基于紫光展銳V510芯片平臺(tái)，可自動(dòng)適配5G NR NSA和SA雙模組網(wǎng)，并兼容LTE-A和WCDMA網(wǎng)絡(luò)，擁有豐富的外設(shè)接口，支持多種驅(qū)動(dòng)和功能，可充分滿足電力行業(yè)客戶多場(chǎng)景的網(wǎng)絡(luò)穩(wěn)定連接需求。
除了紫光展銳V510，作為全球領(lǐng)先的物聯(lián)網(wǎng)整體解決方案供應(yīng)商的移遠(yuǎn)通信還可提供基于紫光展銳V516芯片平臺(tái)的多型號(hào)模組，以滿足工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)等5G垂直場(chǎng)景對(duì)5G LAN、URLLC等相關(guān)特性的需求。
如移遠(yuǎn)通信已開(kāi)發(fā)了多款支持5G LAN技術(shù)的模組產(chǎn)品，且已實(shí)現(xiàn)商用，包括RG500U、RG200U、RM500U等LGA、M.2、Mini PCIe封裝模組，以上模組皆基于紫光展銳V516芯片平臺(tái)開(kāi)發(fā)，支持V516多項(xiàng)5G R16關(guān)鍵技術(shù)，有效降低了5G R16技術(shù)的行業(yè)應(yīng)用門檻，可滿足工業(yè)局域網(wǎng)部署、工業(yè)制造高精度機(jī)器協(xié)作、智能電網(wǎng)差動(dòng)保護(hù)以及倉(cāng)儲(chǔ)物流多車協(xié)同等諸多行業(yè)應(yīng)用的需求。
依托在穩(wěn)定性、可靠性、性價(jià)比等方面的優(yōu)勢(shì)，移遠(yuǎn)通信多平臺(tái)、多系列的5G紫光展銳模組正在廣泛應(yīng)用于FWA、智慧工業(yè)、智慧能源、遠(yuǎn)程醫(yī)療、智慧教育、智慧城市、家庭娛樂(lè)等垂直行業(yè)。
寫(xiě)在最后
眾所周知，在5G產(chǎn)業(yè)應(yīng)用初期，大多數(shù)的行業(yè)都會(huì)選擇通過(guò)小場(chǎng)景的試點(diǎn)落地來(lái)檢驗(yàn)5G應(yīng)用成效，隨后才會(huì)進(jìn)行階段性地規(guī)?；渴?。紫光展銳、移遠(yuǎn)通信、四信通信等作為各自環(huán)節(jié)上的領(lǐng)跑者，勢(shì)必也將成為新行業(yè)的探路者。
如今，面向分布式光伏這一蘊(yùn)藏巨大發(fā)展空間的細(xì)分領(lǐng)域，他們已經(jīng)在技術(shù)創(chuàng)新、產(chǎn)品應(yīng)用、落地應(yīng)用等全過(guò)程進(jìn)行了大量投入，并打造了成熟的解決方案，為我們呈現(xiàn)了驚艷的落地成果。未來(lái)，在產(chǎn)業(yè)鏈上下的共同澆灌下，5G+分布式光伏也將結(jié)出更加豐碩的綠色果實(shí)！
