2022年伊始，工信部、住房和城鄉建設部、交通運輸部、農業農村部、國家能源局共同發布了《智能光伏產業創新發展行動計劃（2021-2025年）》，在“雙(shuang)碳目標”的大背(bei)景(jing)下，可以(yi)說是更進(jin)一步地將光伏行業推向了數字化發展的主(zhu)舞臺。
最近兩年，光伏行業在政策端與產業端的一推一拉合力作用下實現了加速發展。政策端，據中國光伏行業協會不完全統計，2023年9月全國共發布17項光伏及新能源參與電力市場相關的政策；產業端，國家能源局發布的《2023年一季度光伏發電建設運行情況》顯示，2023年第一季度全國新增并網容量33.66GW，其中集中式15.53GW，分布式18.13GW，戶用9GW。此外，2023年上半年，全國光伏新增并網7842萬千瓦，同比增長154%，其中集中式光伏發電3746萬千瓦，同比增長234%，分布式光伏發電4096萬千瓦，同比增長108%。
不難發現，在光(guang)伏(fu)發電大刀(dao)闊斧地推(tui)進應用(yong)之際，分(fen)布式(shi)光(guang)伏(fu)又以(yi)(yi)(yi)其靈活度高(gao)、可余電上網等(deng)優勢(shi)實現了更(geng)大規模(mo)的(de)落(luo)地。但值得(de)注意的(de)是(shi)，分(fen)布式(shi)光(guang)伏(fu)的(de)站點分(fen)布廣(guang)且分(fen)散，也(ye)造成了數據(ju)難以(yi)(yi)(yi)采集、運維成本高(gao)等(deng)亟(ji)待解(jie)決的(de)痛點。毫無疑問，隨著(zhu)智能光(guang)伏(fu)應用(yong)持續向縱深(shen)躍遷，如(ru)何用(yong)好分(fen)布式(shi)光(guang)伏(fu)這把“利刃(ren)”至關(guan)重要，而5G恰好可以(yi)(yi)(yi)成為一塊(kuai)趁手的(de)“磨刀(dao)石(shi)”。
5G驅動分布式光伏精細化管理
所謂分布(bu)式光伏(fu)(fu)電(dian)站(zhan)通(tong)常(chang)是(shi)指(zhi)利(li)用分散式資源，裝機(ji)規模較(jiao)小(xiao)的(de)(de)(de)、布(bu)置在(zai)用戶附近的(de)(de)(de)發(fa)電(dian)系統(tong)，選(xuan)址更加(jia)靈(ling)活(huo)，無需(xu)大面(mian)積(ji)集中部(bu)署(shu)設備。而在(zai)城市(shi)化進程加(jia)速(su)之際(ji)，一方面(mian)需(xu)要應對(dui)分散區域的(de)(de)(de)靈(ling)活(huo)用電(dian)，另一方面(mian)又可能(neng)會面(mian)臨場地緊缺(que)的(de)(de)(de)問題。分布(bu)式光伏(fu)(fu)因地制宜的(de)(de)(de)優勢(shi)凸(tu)顯，即使是(shi)在(zai)邊角區域也(ye)能(neng)建造一套(tao)“綠色電(dian)網(wang)”，分散布(bu)局也(ye)保障了(le)光伏(fu)(fu)電(dian)的(de)(de)(de)就近使用，從(cong)而在(zai)一定程度上避免(mian)了(le)長(chang)途運輸(shu)所帶來的(de)(de)(de)損耗，提升了(le)光伏(fu)(fu)電(dian)站(zhan)的(de)(de)(de)用電(dian)效率。
然而(er)，功過參半，分散靈活的(de)優勢也促使分布(bu)式(shi)光伏必須要面對(dui)消(xiao)納并網(wang)以及運維所帶來的(de)壓(ya)力與挑戰。
首(shou)先，分布式光伏需要(yao)就近消納(na)，但不(bu)同地區的電網(wang)建設其(qi)實(shi)存在(zai)很大差(cha)異(yi)。例如(ru)，有(you)些地區的線路容量是足夠的，所以就能夠更加(jia)順暢、輕松地完成光伏發(fa)電的并網(wang)上線，但部分地區的電力線路本(ben)來就非常緊張，可能就很難再接納(na)光伏發(fa)電并網(wang)。
此外(wai)，很(hen)多(duo)城鄉結(jie)合(he)部區域其實有較(jiao)大的(de)分(fen)布式光(guang)(guang)伏需求，但光(guang)(guang)伏發(fa)電(dian)過程中很(hen)容(rong)易產生波動性，部分(fen)偏遠地區的(de)電(dian)網相對薄弱，容(rong)易造成(cheng)供電(dian)不穩定(ding)。
其次，分散(san)部(bu)署(shu)就(jiu)意味著電站之間相隔(ge)的(de)距離(li)較遠，這也(ye)導致了分布(bu)式光伏的(de)運維成本(ben)增高，同時(shi)也(ye)會進一步拉長(chang)其投資回報周期。
而之所以說5G是分布式光伏的“磨刀石”，一方面是因為其大帶寬、高可靠、低時延的特性，同時還可以提供更加安全的傳輸通道，從而可以實現電網運行狀態監測，及時反饋供電不穩定等情況；另一方面，5G與各類智能傳感器以及智能終端的結合也為運維工作提供了新的接替思路，尤其是在數字孿生的加持下，數據可(ke)視(shi)化以及風險預警成為現實。
正如廈門(men)四(si)信(xin)(xin)通(tong)信(xin)(xin)科(ke)技有限(xian)公(gong)司（以下(xia)簡稱”四(si)信(xin)(xin)通(tong)信(xin)(xin)”）市場/品牌(pai)負責人張志坤所言，5G能夠驅(qu)動(dong)分布(bu)式光伏的(de)精細化管理。
作為最早一批關注到5G+分布式光伏應用的先行者，紫光展銳以其V510 5G物聯網芯片助力移遠通信打造了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實的支撐。
據介紹，該方案已成功落地廈門某老舊工業園區，通過在園區的建筑樓頂搭建分布式光伏電站，不僅完全覆蓋了園區內所有生產制造型企業的用電需求，同時還實現了“余電上網”，將分布式光伏應用的投資回報周期縮短至3年內。
廈(sha)門老舊(jiu)工業園區(qu)分布(bu)式光(guang)伏發電(dian)設備
眾所周知，工廠產線對于電壓的穩定性要求極為嚴苛，同時，該廈門工業園區內的部分企業還有夜間生產需求，會在光伏發電后仍然要進行大規模用電。在紫光展銳芯片平臺的(de)(de)支(zhi)撐下，四信(xin)通(tong)信(xin)一方面通(tong)過(guo)加裝(zhuang)穩流穩壓設備以(yi)及儲能系統，從(cong)而提供市電(dian)(dian)(dian)般的(de)(de)穩定(ding)性與用(yong)電(dian)(dian)(dian)時段，另一方面也是基(ji)于5G技術實現了分(fen)布式光伏(fu)發電(dian)(dian)(dian)全過(guo)程的(de)(de)數據可(ke)見可(ke)控、并網狀態(tai)全天候可(ke)控，以(yi)及夜間用(yong)電(dian)(dian)(dian)全時段監測。
據張志坤介紹，園區運營者將分布式光伏發電以市電八五折的價格定價，為園區內的工廠供電，并將冗余部分進行并網售賣，不到3年便實現了整個項目的投資回收，如此直觀的效益也促使用戶愿意進一步在其更多項目中應用四信通信的“5G+分布式光伏電站”智慧解決方案。
5G網絡切片大展拳腳
在實(shi)際應用中，除了常見的基于(yu)5G實(shi)現電(dian)(dian)量(liang)(liang)以及(ji)光伏(fu)電(dian)(dian)站(zhan)(zhan)、光伏(fu)板周邊環境(jing)的實(shi)時監測外，電(dian)(dian)站(zhan)(zhan)運(yun)行(xing)過(guo)程中所產生的數據如何進(jin)行(xing)安全(quan)傳(chuan)輸(shu)(shu)同樣至關重要。很多時候，無論(lun)是(shi)用電(dian)(dian)量(liang)(liang)，還是(shi)環境(jing)數據，都是(shi)企(qi)業生產運(yun)營的核心數據之一，所以往往需要進(jin)行(xing)加(jia)密傳(chuan)輸(shu)(shu)，從而保障信(xin)息安全(quan)，乃至整個電(dian)(dian)網的穩定運(yun)行(xing)。
具(ju)體(ti)到分(fen)布式光(guang)伏領域，其“點多面廣(guang)”的(de)(de)特性(xing)使得數據的(de)(de)監測以及安全傳輸(shu)更具(ju)挑戰性(xing)。尤其是光(guang)伏發(fa)電(dian)涉及的(de)(de)環(huan)節眾多，包括(kuo)發(fa)電(dian)、輸(shu)電(dian)、變電(dian)、配電(dian)、用電(dian)等冗(rong)長的(de)(de)過(guo)程，不同(tong)節點的(de)(de)需求與應(ying)用環(huan)境還具(ju)有差異(yi)性(xing)。
對(dui)此，紫光展銳以其(qi)5G網(wang)絡切片(pian)方(fang)案為分布式光伏多環節的“發輸變配(pei)用”保駕護航(hang)。
網絡切(qie)(qie)(qie)片作為5G的重大創新(xin)之一(yi)，該(gai)技(ji)術是將一(yi)個物理(li)網絡切(qie)(qie)(qie)割(ge)成多個虛擬的端到端的網絡，每一(yi)切(qie)(qie)(qie)片都可獲得邏輯獨立的網絡資源，且各(ge)切(qie)(qie)(qie)片之間相互隔(ge)離，不同(tong)業(ye)務需(xu)(xu)求(qiu)等級(ji)的數據可以在不同(tong)切(qie)(qie)(qie)片上傳輸，從而滿(man)足不同(tong)業(ye)務場景對網絡的數據傳輸速率、安全性、可靠性等多方面的差(cha)異化需(xu)(xu)求(qiu)。
具體到光伏領域(yu)，從業務層(ceng)面來看，其(qi)實可以分(fen)為(wei)電力生產(chan)、信息管理、客戶服務三大(da)類場(chang)景(jing)，在細分(fen)應用中，有些(xie)場(chang)景(jing)需(xu)要大(da)帶(dai)寬(kuan)的數(shu)據傳輸(shu)，有些(xie)對時延(yan)敏感，也有些(xie)更加(jia)關注(zhu)安全性，所以亟需(xu)網絡(luo)切片(pian)來有針(zhen)對性地提供相(xiang)應的通信保障(zhang)。
紫光展銳廣域物聯網高級產品總監贠志強介紹，紫光展銳(rui)V510系列芯片最多能夠支持8種不同的網絡切片業務應用，基本上可以全面覆蓋電力行業不同場景的差異化需求。
紫光展銳V510系列芯片
值得一提的是，早在2021年，紫光展銳5G網絡切片方案已經完成了與國內三大運營商以及IMT-2020(5G)推進組組織的5G網絡切片技術試驗與驗證，充分驗證了紫(zi)光展(zhan)銳5G網絡切(qie)片(pian)方(fang)案的(de)優勢和5G芯片(pian)的(de)互(hu)操作性，還聯合(he)中國聯通研(yan)究(jiu)院，合(he)作研(yan)發了全球首例5G模組多切(qie)片(pian)方(fang)案。同時也是國內首家(jia)完成(cheng)5G終端(duan)網絡切(qie)片(pian)業務演示(shi)的(de)企業。
此外，該負責人還介紹了紫光展銳基于5G面(mian)向(xiang)電力行業提(ti)供的(de)(de)差動保護(hu)應用。5G進行實時的(de)(de)電路(lu)狀態(tai)監測(ce)并不(bu)是難(nan)事，但在監測(ce)到線路(lu)故(gu)障后，如果仍(reng)按照傳統(tong)的(de)(de)“系統(tong)報警-人(ren)為(wei)確(que)認-故(gu)障排修”流(liu)程無(wu)疑(yi)將(jiang)為(wei)用電企業帶來(lai)極大的(de)(de)損(sun)失。而在5G的(de)(de)加持下，當出(chu)現斷(duan)電情況(kuang)，系統(tong)可以在幾十毫秒內直接切換至另(ling)一路(lu)線路(lu)，從而降低(di)故(gu)障帶來(lai)的(de)(de)影(ying)響。
得益于紫光展(zhan)銳5G物聯網芯(xin)片在(zai)網絡切片、安全(quan)性、高可(ke)靠、低時延(yan)等(deng)多方面的(de)優勢，模(mo)組廠商(shang)移(yi)遠(yuan)通(tong)信在(zai)此基礎上推(tui)出了一(yi)系列頗(po)具(ju)競爭力的(de)產品與解決方案。
據移遠通信5G模組產品(pin)經(jing)理陳(chen)旭介紹，此(ci)次和廈門四信合作的RM500U是一款高性價比(bi)5G模組，其基于(yu)紫光展銳V510芯(xin)片平臺，可自動適配5G NR NSA和SA雙模組網(wang)(wang)，并(bing)兼容LTE-A和WCDMA網(wang)(wang)絡，擁有豐富的外(wai)設(she)接(jie)口，支持多種驅(qu)動和功能，可充分滿(man)足電(dian)力行業客戶多場景的網(wang)(wang)絡穩定連接(jie)需求。
除了紫(zi)光(guang)展銳V510，作為全球領先的物聯網整體解決方案供應商的移遠通信還可提供基于紫(zi)光展(zhan)銳V516芯片平臺的多型號模組，以滿足工業互聯網等5G垂直場景對5G LAN、URLLC等相(xiang)關特性的需求。
如移遠通信已(yi)開發(fa)了多款支(zhi)持(chi)5G LAN技(ji)術的模(mo)(mo)(mo)組產品，且已(yi)實現商用，包括RG500U、RG200U、RM500U等LGA、M.2、Mini PCIe封裝模(mo)(mo)(mo)組，以上模(mo)(mo)(mo)組皆基于紫光展(zhan)銳V516芯片平(ping)臺(tai)開發(fa)，支(zhi)持(chi)V516多項5G R16關鍵(jian)技(ji)術，有(you)效降低了5G R16技(ji)術的行業應(ying)用門檻，可滿足工業局域網部署、工業制造高精度機(ji)器協(xie)(xie)作、智(zhi)能電網差(cha)動保護(hu)以及倉儲(chu)物流(liu)多車(che)協(xie)(xie)同等諸多行業應(ying)用的需(xu)求(qiu)。
依托在穩定性、可靠性、性價比等方面的優勢，移遠通信多平臺、多系列的5G紫光(guang)展銳模組正在廣泛應用于FWA、智慧工業、智慧能源、遠程醫療、智慧教育、智慧城市、家庭娛樂等垂直行業。
寫在最后
眾所周知，在(zai)5G產業應(ying)用(yong)初期，大多(duo)數的(de)(de)行(xing)(xing)業都會選擇通過小場景的(de)(de)試點落地來檢(jian)驗5G應(ying)用(yong)成效，隨(sui)后(hou)才會進行(xing)(xing)階(jie)段性地規模化部署。紫光展銳(rui)、移遠通信、四信通信等作為各自環節上的(de)(de)領跑者，勢必也將成為新(xin)行(xing)(xing)業的(de)(de)探路者。
如(ru)今，面向分布式光伏這一(yi)蘊藏巨大(da)發展空間的(de)(de)細分領域(yu)，他們已經在(zai)技術創(chuang)新、產品應(ying)用(yong)、落地(di)應(ying)用(yong)等全過程進行了(le)大(da)量(liang)投入，并打造了(le)成(cheng)熟的(de)(de)解決方案，為(wei)我們呈(cheng)現(xian)了(le)驚艷(yan)的(de)(de)落地(di)成(cheng)果(guo)。未來，在(zai)產業鏈上下的(de)(de)共同澆灌下，5G+分布式光伏也將結(jie)出更加豐碩的(de)(de)綠色果(guo)實(shi)！
