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“雙碳目標”的大背景下，可以說是更進一步地將光伏行業推向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%。
不難發現，在光伏發電大刀闊斧地推進應用之際，分布式光伏又以其靈活度高、可余電上網等優勢實現了更大規模的落地。但值得注意的是，分布式光伏的站點分布廣且分散，也造成了數據難以采集、運維成本高等亟待解決的痛點。毫無疑問，隨著智能光伏應用持續向縱深躍遷，如何用好分布式光伏這把“利刃”至關重要，而5G恰好可以成為一塊趁手的“磨刀石”。
5G驅動分布式光伏精細化管理
所謂分布式光伏電站通常是指利用分散式資源，裝機規模較小的、布置在用戶附近的發電系統，選址更加靈活，無需大面積集中部署設備。而在城市化進程加速之際，一方面需要應對分散區域的靈活用電，另一方面又可能會面臨場地緊缺的問題。分布式光伏因地制宜的優勢凸顯，即使是在邊角區域也能建造一套“綠色電網”，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途運輸所帶來的損耗，提升了光伏電站的用電效率。
然而，功過參半，分散靈活的優勢也促使分布式光伏必須要面對消納并網以及運維所帶來的壓力與挑戰。
首先，分布式光伏需要就近消納，但不同地區的電網建設其實存在很大差異。例如，有些地區的線路容量是足夠的，所以就能夠更加順暢、輕松地完成光伏發電的并網上線，但部分地區的電力線路本來就非常緊張，可能就很難再接納光伏發電并網。
此外，很多城鄉結合部區域其實有較大的分布式光伏需求，但光伏發電過程中很容易產生波動性，部分偏遠地區的電網相對薄弱，容易造成供電不穩定。
其次，分散部署就意味著電站之間相隔的距離較遠，這也導致了分布式光伏的運維成本增高，同時也會進一步拉長其投資回報周期。
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，數據可視化以及風險預警成為現實。
正如廈門四信通信科技有限公司（以下簡稱”四信通信”）市場/品牌負責人張志坤所言，5G能夠驅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。
廈門老舊工業園區分布式光伏發電設備
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。在紫光展銳芯片平臺的支撐下，四信通信一方面通過加裝穩流穩壓設備以及儲能系統，從而提供市電般的穩定性與用電時段，另一方面也是基于5G技術實現了分布式光伏發電全過程的數據可見可控、并網狀態全天候可控，以及夜間用電全時段監測。
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
在實際應用中，除了常見的基于5G實現電量以及光伏電站、光伏板周邊環境的實時監測外，電站運行過程中所產生的數據如何進行安全傳輸同樣至關重要。很多時候，無論是用電量，還是環境數據，都是企業生產運營的核心數據之一，所以往往需要進行加密傳輸，從而保障信息安全，乃至整個電網的穩定運行。
具體到分布式光伏領域，其“點多面廣”的特性使得數據的監測以及安全傳輸更具挑戰性。尤其是光伏發電涉及的環節眾多，包括發電、輸電、變電、配電、用電等冗長的過程，不同節點的需求與應用環境還具有差異性。
對此，紫光展銳以其5G網絡切片方案為分布式光伏多環節的“發輸變配用”保駕護航。
網絡切片作為5G的重大創新之一，該技術是將一個物理網絡切割成多個虛擬的端到端的網絡，每一切片都可獲得邏輯獨立的網絡資源，且各切片之間相互隔離，不同業務需求等級的數據可以在不同切片上傳輸，從而滿足不同業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異化需求。
具體到光伏領域，從業務層面來看，其實可以分為電力生產、信息管理、客戶服務三大類場景，在細分應用中，有些場景需要大帶寬的數據傳輸，有些對時延敏感，也有些更加關注安全性，所以亟需網絡切片來有針對性地提供相應的通信保障。
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網絡切片方案的優勢和5G芯片的互操作性，還聯合中國聯通研究院，合作研發了全球首例5G模組多切片方案。同時也是國內首家完成5G終端網絡切片業務演示的企業。
此外，該負責人還介紹了紫光展銳基于5G面向電力行業提供的差動保護應用。5G進行實時的電路狀態監測并不是難事，但在監測到線路故障后，如果仍按照傳統的“系統報警-人為確認-故障排修”流程無疑將為用電企業帶來極大的損失。而在5G的加持下，當出現斷電情況，系統可以在幾十毫秒內直接切換至另一路線路，從而降低故障帶來的影響。
得益于紫光展銳5G物聯網芯片在網絡切片、安全性、高可靠、低時延等多方面的優勢，模組廠商移遠通信在此基礎上推出了一系列頗具競爭力的產品與解決方案。
據移遠通信5G模組產品經理陳旭介紹，此次和廈門四信合作的RM500U是一款高性價比5G模組，其基于紫光展銳V510芯片平臺，可自動適配5G NR NSA和SA雙模組網，并兼容LTE-A和WCDMA網絡，擁有豐富的外設接口，支持多種驅動和功能，可充分滿足電力行業客戶多場景的網絡穩定連接需求。
除了紫光展銳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光展銳V516芯片平臺的多型號模組，以滿足工業互聯網等5G垂直場景對5G LAN、URLLC等相關特性的需求。
如移遠通信已開發了多款支持5G LAN技術的模組產品，且已實現商用，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芯片平臺開發，支持V516多項5G R16關鍵技術，有效降低了5G R16技術的行業應用門檻，可滿足工業局域網部署、工業制造高精度機器協作、智能電網差動保護以及倉儲物流多車協同等諸多行業應用的需求。
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、家庭娛樂等垂直行業。
寫在最后
眾所周知，在5G產業應用初期，大多數的行業都會選擇通過小場景的試點落地來檢驗5G應用成效，隨后才會進行階段性地規模化部署。紫光展銳、移遠通信、四信通信等作為各自環節上的領跑者，勢必也將成為新行業的探路者。
如今，面向分布式光伏這一蘊藏巨大發展空間的細分領域，他們已經在技術創新、產品應用、落地應用等全過程進行了大量投入，并打造了成熟的解決方案，為我們呈現了驚艷的落地成果。未來，在產業鏈上下的共同澆灌下，5G+分布式光伏也將結出更加豐碩的綠色果實！
