數(shù)字化、智能化洪流之下，光伏通信正待更“新”

通信技術(shù)的發(fā)展帶來各行各業(yè)的創(chuàng)新和變革，在光伏領(lǐng)域亦是如此。

在通訊技術(shù)和物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)日新月異的今天，人們可以通過手機、PC等終端，隨時隨地查看到電站的運行狀態(tài)，電站也可以短時間內(nèi)響應(yīng)電網(wǎng)千里之外的調(diào)度指令，這些都得益于光伏產(chǎn)業(yè)與通信技術(shù)不斷技術(shù)升級、融合發(fā)展。

光伏通信亟須升級煥 “新”

在新能源占比逐漸提高的新型電力系統(tǒng)中，高比例新能源接入和大規(guī)模電力電子設(shè)備應(yīng)用使得系統(tǒng)更加復(fù)雜，電網(wǎng)運行面臨電力電量平衡的不確定性增大、系統(tǒng)慣量水平下降等挑戰(zhàn)。為確保電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運行，電網(wǎng)系統(tǒng)對通信技術(shù)的依賴程度日趨增強，并對光伏電站逆變器提出更高的要求。

一方面，要求逆變器能夠與電網(wǎng)系統(tǒng)建立信息交互，負(fù)責(zé)整個光伏系統(tǒng)的智能化控制。逆變器在并入電網(wǎng)系統(tǒng)中能夠使用電網(wǎng)系統(tǒng)去監(jiān)測關(guān)鍵的電源數(shù)據(jù)，并在緊急情況下要能夠發(fā)出“斷開”或者“重新連接”的指令，以及能夠積極協(xié)調(diào)其他的設(shè)備和系統(tǒng)。

另一方面，逆變器將電站運行信息，實時采集并上送到電網(wǎng)調(diào)度機構(gòu)，信息交換和采集來提升整個電網(wǎng)的供電調(diào)控，并在短時間內(nèi)響應(yīng)電網(wǎng)的調(diào)度指令，協(xié)調(diào)電站范圍內(nèi)數(shù)以萬計的器件設(shè)備以最優(yōu)的方式執(zhí)行，滿足電網(wǎng)系統(tǒng)“可觀、可測、可控”的要求。

政策層面也對光伏電站通信及逆變器智能化提出更高要求。在工信部等五部門發(fā)布的《智能光伏產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新發(fā)展行動計劃（2021—2025年）》中，明確要求推動光伏產(chǎn)業(yè)與新一代信息技術(shù)深度融合，加快實現(xiàn)智能制造、智能應(yīng)用、智能運維、智能調(diào)度，并提出到2025年，智能光伏產(chǎn)業(yè)生態(tài)體系建設(shè)基本完成，與新一代信息技術(shù)融合水平逐步深化。

“而傳統(tǒng)通信方式大多數(shù)采用RS485通信和PLC通信兩種技術(shù)，兩者或存在布線施工周期長、成本高，或存在傳輸可靠性差、抗干擾性較弱等特點，難以滿足電網(wǎng)調(diào)度快速響應(yīng)和提高光伏電站監(jiān)控運維水平等要求。”利爾達(dá)科技集團無線傳感網(wǎng)事業(yè)部市場部經(jīng)理張玉龍表示。

以工商業(yè)分布式光伏為例，由于光伏設(shè)備數(shù)量多，位置分散，傳統(tǒng)方案部署成本高，分布式光伏信息通信率低，管控能力不足，一旦電網(wǎng)發(fā)出調(diào)度指令，極容易使電網(wǎng)電壓不穩(wěn)定，并引發(fā)設(shè)備損壞，對整個電力系統(tǒng)穩(wěn)定造成沖擊。因此，通過提升通信網(wǎng)絡(luò)做好分布式光伏的可視可管可控，同樣成為助力分布式光伏發(fā)展的關(guān)鍵。

在此背景下，利爾達(dá)等無線通信領(lǐng)域和物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域的領(lǐng)軍企業(yè)將Cat.1、WiFi、LoRaWAN、ZigBee、Wi-SUN等在通信距離、組網(wǎng)成本以及通信質(zhì)量都極具優(yōu)勢無線通信技術(shù)引入光伏行業(yè)，憑借傳輸速率更快，傳輸時延更小，抗干擾能力更強等特點，正在被越來越多的電站業(yè)主接受，被廣泛應(yīng)用于戶用光伏、工商業(yè)分布式、地面電站等領(lǐng)域，為構(gòu)建新能源占比逐漸提高的新型電力系統(tǒng)提供有力支撐。

此外張玉龍還指出：“不同以往，市場通用一種或兩種技術(shù)占據(jù)主導(dǎo)，隨著光伏電站場景的數(shù)字化、全球化應(yīng)用，光伏場景的通信也呈現(xiàn)多元化趨勢。從基于3GPP標(biāo)準(zhǔn)的蜂窩網(wǎng)絡(luò)Cat.1/Cat.M到基于世界各聯(lián)盟組織的LoRaWAN、Wi-SUN，以及傳統(tǒng)的Wi-Fi，Bluetooth LE等無線通信產(chǎn)品在光伏領(lǐng)域等都有應(yīng)用。”

利爾達(dá)開啟光伏“無線”未來

對于大多數(shù)無線通信技術(shù)來說，盡管無需跨區(qū)域、跨屋頂布線，但前期施工和后期運維中面臨的各種技術(shù)、成本問題也不在少數(shù)。

“不同無線通信技術(shù)在成本、網(wǎng)絡(luò)容量、通訊速率、時延、功耗高低、通訊距離側(cè)重不同，如何在滿足電網(wǎng)系統(tǒng)監(jiān)控、調(diào)度需求同時，平衡投入產(chǎn)出比，既是所有投電站業(yè)主最關(guān)心的，也是通訊技術(shù)公司迫切需要加以解決的問題?！睆堄颀埍硎?。

以蜂窩LTE通訊為例，這種通信方式通信距離廣、安裝簡單便捷，在應(yīng)用中，當(dāng)?shù)赜羞\營商基站信號，只需為每臺逆變器配備一個內(nèi)置有SIM卡LTE(4G）模塊即可，但這種方式需要為每個LTE（4G）模塊支付流量費，僅適用于戶用或小型工商業(yè)光伏電站，而一個大型地面電站有幾十、上百臺逆變器產(chǎn)品，它們有大量的數(shù)據(jù)需要本地集中處理，如果直接應(yīng)用蜂窩通信、流量成本過高了。

“假使這幾十上百臺逆變器組成一個無線局域網(wǎng)，本地集中處理，再把處理好的數(shù)據(jù)通過4G上傳會不會更節(jié)省成本？”張玉龍說，“答案毋庸置疑，我們將之稱為‘Hi-Mesh無線自組網(wǎng)’，這項技術(shù)具有實現(xiàn)簡單，通信延時小、通信速率高，抗干擾性強等一系列特點，能有效解決光伏電站通訊網(wǎng)絡(luò)末端的各種組網(wǎng)難題?！?/p>

類似的場景、方案有很多。作為無線通信領(lǐng)域和物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域的翹楚，利爾達(dá)早在2018年前后，便敏銳察覺到了為適應(yīng)未來電網(wǎng)形態(tài)，光伏電站通信技術(shù)所產(chǎn)生的變化，毅然進(jìn)軍光伏行業(yè)。憑借在無線通信領(lǐng)域的經(jīng)驗，利爾達(dá)將光伏與通信等信息技術(shù)有機結(jié)合，針對戶用電站、工商業(yè)電站、地面電站等場景，推出豐富的模組產(chǎn)品及解決方案，全面滿足客戶全生命周期不同層次的需求。

同時，利爾達(dá)同逆變器企業(yè)和芯片廠商始終與逆變器企業(yè)保持長期的緊密合作。張玉龍表示“通過與上下游企業(yè)的緊密聯(lián)合，利爾達(dá)能夠保障設(shè)計出來的模組、方案能夠從硬件上、質(zhì)量穩(wěn)定性上滿足行業(yè)客戶非常苛刻的需求，并且還能不脫離終端市場，能夠針對不同的應(yīng)用場景定義不同的軟件接口，使客戶拿過來就能用。”

值得特別關(guān)注的是，利爾達(dá)將當(dāng)下廣泛應(yīng)用于智慧抄表的Wi-SUN通信技術(shù)應(yīng)用于光伏之中，并針對Wi-SUN市場大規(guī)模需求和應(yīng)用推出的一系列產(chǎn)品，包括各類模組、集中器以及配套的管理云平臺。其中射頻模組WS7300系列為主推產(chǎn)品，已獲得Wi-SUN聯(lián)盟、SRRC、CE、FCC等認(rèn)證，滿足世界各國ISM頻段，高效助力終端用戶產(chǎn)品出海。

張玉龍認(rèn)為：“利爾達(dá)無線模組在數(shù)據(jù)速率和能耗方面提供了靈活性，其高度的安全性、可靠的連接性、發(fā)生故障或條件變化時的彈性等符合光伏場景的發(fā)展需要。利爾達(dá)以無線通信技術(shù)為核心，推出微型逆變器組網(wǎng)方案、工商業(yè)屋頂逆變器通訊、地面光伏電站和光伏跟蹤支架控制器通訊四大方案，滿足客戶在不同光伏場景的需求?！?/p>

領(lǐng)先、完備、成熟的產(chǎn)品技術(shù)，讓利爾達(dá)備受光伏企業(yè)的青睞。據(jù)了解，目前，利爾達(dá)與市場上主流的逆變器廠商都有合作，豐富的代理產(chǎn)品線為光伏企業(yè)提供出貨保障，其針對光伏逆變器內(nèi)部溫度較高的痛點，以及本地通訊速率高的需求，推出的寬溫范圍藍(lán)牙模組，可使逆變器省去顯示屏，不僅方便運維人員，還可進(jìn)一步降低成本、提升產(chǎn)品的可靠性。

據(jù)介紹，利爾達(dá)目前已登陸北交所，上市后擬投入1.79億資金，用于先芯三期物聯(lián)網(wǎng)模塊擴產(chǎn)項目、研發(fā)中心建設(shè)項目，加強核心優(yōu)勢，而光伏新能源領(lǐng)域是利爾達(dá)大力開拓的產(chǎn)品下游應(yīng)用領(lǐng)域，上市后，憑借豐富的核心技術(shù)積累，將為光伏行業(yè)提供更加優(yōu)質(zhì)通信解決方案。

在談及利爾達(dá)在光伏領(lǐng)域未來布局時，張玉龍也強調(diào)：“隨著技術(shù)不斷革新，大數(shù)據(jù)、云計算和通信等信息技術(shù)不斷賦能光伏行業(yè)，加上政策助力，光伏智數(shù)字化、智能化趨勢已勢不可擋。未來利爾達(dá)基于客戶核心訴求，堅持以技術(shù)創(chuàng)新為驅(qū)動，持續(xù)投入研發(fā)前沿技術(shù)，將光伏與互聯(lián)網(wǎng)等信息技術(shù)有機結(jié)合，為光伏行業(yè)提供更具競爭力的通信方案，不斷繁榮物聯(lián)網(wǎng)連接生態(tài)，讓數(shù)據(jù)傳輸、連接與分析觸手可及?！?/p>