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)景下，可以說是更進一步(bu)地將(jiang)光伏行業推(tui)向(xiang)了數字化發展的主舞臺。
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(bu)難發現，在光(guang)伏(fu)(fu)發電(dian)大(da)刀闊(kuo)斧地(di)推(tui)進應用(yong)之(zhi)際，分布(bu)式(shi)光(guang)伏(fu)(fu)又以其靈活度高、可余電(dian)上(shang)網等(deng)優勢實現了(le)更大(da)規模的落地(di)。但值得注意的是，分布(bu)式(shi)光(guang)伏(fu)(fu)的站點分布(bu)廣且(qie)分散，也造(zao)成了(le)數(shu)據難以采集(ji)、運(yun)維成本高等(deng)亟待解決的痛(tong)點。毫無疑問，隨著智(zhi)能光(guang)伏(fu)(fu)應用(yong)持續向縱深躍遷，如(ru)何(he)用(yong)好分布(bu)式(shi)光(guang)伏(fu)(fu)這(zhe)把“利(li)刃”至關(guan)重(zhong)要，而5G恰好可以成為(wei)一塊(kuai)趁手的“磨刀石”。
5G驅動分布式光伏精細化管理
所謂分(fen)(fen)布式(shi)(shi)(shi)光(guang)伏電(dian)(dian)站(zhan)通常是指利用(yong)(yong)分(fen)(fen)散(san)式(shi)(shi)(shi)資源，裝(zhuang)機規(gui)模較小的(de)、布置在(zai)(zai)用(yong)(yong)戶附近(jin)的(de)發電(dian)(dian)系(xi)統，選址更加(jia)靈(ling)活，無需大面積集中(zhong)部署設備(bei)。而在(zai)(zai)城(cheng)市化(hua)進程(cheng)加(jia)速(su)之際，一(yi)方面需要應對分(fen)(fen)散(san)區域的(de)靈(ling)活用(yong)(yong)電(dian)(dian)，另一(yi)方面又可能(neng)會面臨場地緊缺(que)的(de)問題。分(fen)(fen)布式(shi)(shi)(shi)光(guang)伏因(yin)地制宜的(de)優勢凸(tu)顯，即使(shi)是在(zai)(zai)邊角區域也(ye)能(neng)建造一(yi)套“綠色電(dian)(dian)網”，分(fen)(fen)散(san)布局(ju)也(ye)保障(zhang)了(le)(le)光(guang)伏電(dian)(dian)的(de)就近(jin)使(shi)用(yong)(yong)，從而在(zai)(zai)一(yi)定程(cheng)度上避免了(le)(le)長途運輸所帶來的(de)損耗，提升了(le)(le)光(guang)伏電(dian)(dian)站(zhan)的(de)用(yong)(yong)電(dian)(dian)效率。
然而(er)，功過參半，分散靈(ling)活的(de)優勢也促(cu)使分布式(shi)光(guang)伏必須要面對消(xiao)納并網以(yi)及運(yun)維所(suo)帶來的(de)壓力(li)與挑戰。
首先，分布式光(guang)伏(fu)需要就近消納，但(dan)不同(tong)地(di)區的(de)電(dian)(dian)網(wang)建設其實存在很大差異(yi)。例如，有(you)些(xie)地(di)區的(de)線路容(rong)量是足夠的(de)，所以就能夠更加(jia)順暢、輕松地(di)完成光(guang)伏(fu)發(fa)電(dian)(dian)的(de)并網(wang)上線，但(dan)部分地(di)區的(de)電(dian)(dian)力線路本來就非(fei)常緊張(zhang)，可能就很難再接納光(guang)伏(fu)發(fa)電(dian)(dian)并網(wang)。
此(ci)外，很多城鄉結(jie)合部(bu)區域其實有較大的(de)分布(bu)式光伏(fu)需求(qiu)，但光伏(fu)發電(dian)過(guo)程中很容易產生波動性，部(bu)分偏(pian)遠地區的(de)電(dian)網(wang)相對薄(bo)弱，容易造(zao)成供電(dian)不(bu)穩(wen)定。
其次，分散部署就意味著電站之間相隔的(de)距離較(jiao)遠，這(zhe)也導(dao)致了(le)分布式光伏的(de)運維成本增高，同時也會進一步拉(la)長(chang)其投資回(hui)報(bao)周(zhou)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，數據可視化以及(ji)風險預警成為(wei)現(xian)實(shi)。
正如廈(sha)門四信(xin)(xin)通信(xin)(xin)科技(ji)有(you)限(xian)公司（以下簡稱”四信(xin)(xin)通信(xin)(xin)”）市場/品牌負(fu)責人張志坤所(suo)言，5G能夠驅(qu)動分布式光伏的精細化管理。
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。
廈門(men)老舊(jiu)工業園(yuan)區分布式光伏(fu)發電設備
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(ping)臺的(de)(de)支撐下(xia)，四信(xin)通信(xin)一方面通過加裝穩流穩壓設備(bei)以(yi)及儲能(neng)系統，從(cong)而提供市電(dian)般的(de)(de)穩定(ding)性與用電(dian)時段(duan)，另一方面也是基(ji)于5G技術實(shi)現了(le)分布(bu)式光伏(fu)發電(dian)全(quan)(quan)過程的(de)(de)數據(ju)可(ke)見可(ke)控、并網狀態全(quan)(quan)天候可(ke)控，以(yi)及夜間用電(dian)全(quan)(quan)時段(duan)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(zai)實際應用(yong)中，除了(le)常見的基(ji)于5G實現電量以(yi)及光伏電站(zhan)、光伏板周(zhou)邊環(huan)境(jing)的實時監測(ce)外，電站(zhan)運(yun)行(xing)過程中所產生(sheng)的數(shu)據如何(he)進行(xing)安(an)全傳(chuan)輸同(tong)樣至關重要(yao)。很多時候，無(wu)論是用(yong)電量，還是環(huan)境(jing)數(shu)據，都(dou)是企業生(sheng)產運(yun)營(ying)的核心數(shu)據之一，所以(yi)往往需要(yao)進行(xing)加(jia)密傳(chuan)輸，從(cong)而保障信(xin)息安(an)全，乃至整個電網的穩定運(yun)行(xing)。
具體到分(fen)布式光伏領(ling)域，其(qi)“點(dian)多(duo)面廣(guang)”的(de)特性(xing)使得(de)數據的(de)監測以及安全傳輸更具挑戰性(xing)。尤其(qi)是光伏發電(dian)(dian)涉(she)及的(de)環節眾(zhong)多(duo)，包括發電(dian)(dian)、輸電(dian)(dian)、變電(dian)(dian)、配電(dian)(dian)、用電(dian)(dian)等冗長的(de)過程，不(bu)同(tong)節點(dian)的(de)需求與應用環境還具有差異性(xing)。
對此(ci)，紫光展銳(rui)以其5G網絡切片方案為分布式光伏多(duo)環節的“發輸變配用”保駕護航(hang)。
網(wang)(wang)絡切(qie)片(pian)作為5G的(de)(de)重(zhong)大創新之一，該技術是將(jiang)一個物理網(wang)(wang)絡切(qie)割成多個虛擬的(de)(de)端到端的(de)(de)網(wang)(wang)絡，每一切(qie)片(pian)都可獲得邏輯獨立的(de)(de)網(wang)(wang)絡資源，且各切(qie)片(pian)之間相互隔離，不(bu)同(tong)(tong)業務需求等級的(de)(de)數(shu)據(ju)可以在(zai)不(bu)同(tong)(tong)切(qie)片(pian)上傳輸，從(cong)而(er)滿足不(bu)同(tong)(tong)業務場景對網(wang)(wang)絡的(de)(de)數(shu)據(ju)傳輸速率、安(an)全性(xing)、可靠(kao)性(xing)等多方(fang)面的(de)(de)差異化需求。
具體到光伏(fu)領(ling)域(yu)，從業務層面來(lai)看(kan)，其實(shi)可(ke)以分(fen)為(wei)電力生產、信息管理(li)、客戶服務三大(da)類場(chang)景(jing)，在細分(fen)應(ying)(ying)用中，有(you)(you)些(xie)場(chang)景(jing)需(xu)要(yao)大(da)帶(dai)寬的(de)數據傳輸，有(you)(you)些(xie)對時(shi)延敏感(gan)，也有(you)(you)些(xie)更加關注安全性(xing)，所以亟需(xu)網絡(luo)切片來(lai)有(you)(you)針對性(xing)地提供相(xiang)應(ying)(ying)的(de)通信保障。
紫光展銳廣域物聯網高級產品總監贠志強介紹，紫光展(zhan)銳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，充分驗證了紫光展銳5G網絡切片(pian)方案的優(you)勢和5G芯(xin)片(pian)的互操(cao)作性，還聯合中國(guo)聯通(tong)研(yan)究院，合作研(yan)發了全球首例5G模組多切片(pian)方案。同時也是國(guo)內(nei)首家完成(cheng)5G終端網絡切片(pian)業務演示的企業。
此外，該負責人還介紹了紫光(guang)展銳基于(yu)5G面向電(dian)力(li)行業提供的(de)(de)(de)差動保護應用(yong)。5G進行實時的(de)(de)(de)電(dian)路(lu)(lu)狀態監(jian)測并不(bu)是難事，但(dan)在監(jian)測到線路(lu)(lu)故障后，如果(guo)仍(reng)按照傳(chuan)統(tong)的(de)(de)(de)“系統(tong)報(bao)警(jing)-人為確認-故障排修”流程無疑將為用(yong)電(dian)企業帶來(lai)極(ji)大的(de)(de)(de)損(sun)失。而(er)在5G的(de)(de)(de)加持下，當出現斷電(dian)情(qing)況，系統(tong)可以(yi)在幾十毫秒內直接切換至另一路(lu)(lu)線路(lu)(lu)，從而(er)降低(di)故障帶來(lai)的(de)(de)(de)影(ying)響。
得益于紫光展(zhan)銳5G物聯網芯(xin)片在網絡切片、安全(quan)性、高可靠、低時延等多方(fang)面的優勢，模組廠商移遠通(tong)信在此基(ji)礎上推出了一系列頗(po)具競爭力的產品與解決方(fang)案。
據移遠通信(xin)5G模組產品經理陳旭介紹，此次和廈(sha)門(men)四信(xin)合(he)作(zuo)的(de)(de)RM500U是一(yi)款高(gao)性價比(bi)5G模組，其基于(yu)紫光(guang)展(zhan)銳V510芯片平臺，可自(zi)動(dong)適配5G NR NSA和SA雙模組網(wang)，并兼容LTE-A和WCDMA網(wang)絡(luo)，擁有豐富的(de)(de)外設接(jie)口，支持多種(zhong)驅動(dong)和功(gong)能，可充分滿足電力行業客(ke)戶多場景的(de)(de)網(wang)絡(luo)穩定(ding)連接(jie)需(xu)求。
除了紫光(guang)展(zhan)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光(guang)展銳V516芯片平臺的多型號模組，以滿足工業互聯網等5G垂直場(chang)景(jing)對(dui)5G LAN、URLLC等相(xiang)關特(te)性的需(xu)求。
如移遠通信已(yi)開(kai)發了多款支持(chi)5G LAN技(ji)術的模組產品(pin)，且已(yi)實現(xian)商用，包括RG500U、RG200U、RM500U等LGA、M.2、Mini PCIe封裝(zhuang)模組，以上模組皆基于紫光展銳V516芯片(pian)平臺開(kai)發，支持(chi)V516多項5G R16關鍵技(ji)術，有效降低了5G R16技(ji)術的行(xing)業應用門檻，可(ke)滿足(zu)工業局域網(wang)部署、工業制(zhi)造高精(jing)度(du)機器(qi)協(xie)作、智能電網(wang)差動保護以及倉儲(chu)物流多車協(xie)同等諸多行(xing)業應用的需求。
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(yu)樂等垂直行業。
寫在最后
眾所(suo)周知，在5G產業(ye)應(ying)用初期，大多數(shu)的行(xing)業(ye)都會(hui)選擇(ze)通(tong)過小場景的試點落地(di)(di)來檢驗5G應(ying)用成(cheng)效，隨后才會(hui)進行(xing)階段性地(di)(di)規模化(hua)部署(shu)。紫光展(zhan)銳、移遠通(tong)信、四信通(tong)信等作為各自環(huan)節上(shang)的領跑者，勢必(bi)也將成(cheng)為新行(xing)業(ye)的探(tan)路者。
如今，面向分布式(shi)光(guang)伏這(zhe)一蘊藏巨大(da)發展空間(jian)的(de)細分領域，他們已(yi)經在技術創新、產品應用、落地應用等全過(guo)程進(jin)行了大(da)量投入，并打造了成(cheng)熟的(de)解決方(fang)案，為(wei)我們呈現了驚艷的(de)落地成(cheng)果。未(wei)來，在產業鏈上下(xia)的(de)共同澆灌下(xia)，5G+分布式(shi)光(guang)伏也將結(jie)出(chu)更加豐碩的(de)綠色(se)果實！
