2022年伊始，工信部、住房和城乡建设部、交通运输部、农业农村部、国家能源局共同发布了《智能光伏产业创新发展行动计划（2021-2025年）》，在“双碳目标”的大背景下，可以说是更进一步地将光伏行业推向了数字化发展的主舞台。
最近两年，光伏行业在政策端与产业端的一推一拉合力作用下实现了加速发展。政策端，据中国光伏行业协会不完全统计，2023年9月全国共发布17项光伏及新能源参与电力市场相关的政策；产业端，国家能源局发布的《2023年一季度光伏发电建设运行情况》显示，2023年第一季度全国新增并网容量33.66GW，其中集中式15.53GW，分布式18.13GW，户用9GW。此外，2023年上半年，全国光伏新增并网7842万千瓦，同比增长154%，其中集中式光伏发电3746万千瓦，同比增长234%，分布式光伏发电4096万千瓦，同比增长108%。
不难发现，在光伏发电大刀阔斧地推进应用之际，分布式光伏又以其灵活度高、可余电上网等优势实现了更大规模的落地。但值得注意的是，分布式光伏的站点分布广且分散，也造成了数据难以采集、运维成本高等亟待解决的痛点。毫无疑问，随着智能光伏应用持续向纵深跃迁，如何用好分布式光伏这把“利刃”至关重要，而5G恰好可以成为一块趁手的“磨刀石”。
5G驱动分布式光伏精细化管理
所谓分布式光伏电站通常是指利用分散式资源，装机规模较小的、布置在用户附近的发电系统，选址更加灵活，无需大面积集中部署设备。而在城市化进程加速之际，一方面需要应对分散区域的灵活用电，另一方面又可能会面临场地紧缺的问题。分布式光伏因地制宜的优势凸显，即使是在边角区域也能建造一套“绿色电网”，分散布局也保障了光伏电的就近使用，从而在一定程度上避免了长途运输所带来的损耗，提升了光伏电站的用电效率。
然而，功过参半，分散灵活的优势也促使分布式光伏必须要面对消纳并网以及运维所带来的压力与挑战。
首先，分布式光伏需要就近消纳，但不同地区的电网建设其实存在很大差异。例如，有些地区的线路容量是足够的，所以就能够更加顺畅、轻松地完成光伏发电的并网上线，但部分地区的电力线路本来就非常紧张，可能就很难再接纳光伏发电并网。
此外，很多城乡结合部区域其实有较大的分布式光伏需求，但光伏发电过程中很容易产生波动性，部分偏远地区的电网相对薄弱，容易造成供电不稳定。
其次，分散部署就意味着电站之间相隔的距离较远，这也导致了分布式光伏的运维成本增高，同时也会进一步拉长其投资回报周期。
而之所以说5G是分布式光伏的“磨刀石”，一方面是因为其大带宽、高可靠、低时延的特性，同时还可以提供更加安全的传输通道，从而可以实现电网运行状态监测，及时反馈供电不稳定等情况；另一方面，5G与各类智能传感器以及智能终端的结合也为运维工作提供了新的接替思路，尤其是在数字孪生的加持下，数据可视化以及风险预警成为现实。
正如厦门四信通信科技有限公司（以下简称”四信通信”）市场/品牌负责人张志坤所言，5G能够驱动分布式光伏的精细化管理。
作为最早一批关注到5G+分布式光伏应用的先行者，紫光展锐以其V510 5G物联网芯片助力移远通信打造了5G 模组RM500U，为四信通信的“5G+分布式光伏电站”智慧解决方案提供了坚实的支撑。
据介绍，该方案已成功落地厦门某老旧工业园区，通过在园区的建筑楼顶搭建分布式光伏电站，不仅完全覆盖了园区内所有生产制造型企业的用电需求，同时还实现了“余电上网”，将分布式光伏应用的投资回报周期缩短至3年内。
厦门老旧工业园区分布式光伏发电设备
众所周知，工厂产线对于电压的稳定性要求极为严苛，同时，该厦门工业园区内的部分企业还有夜间生产需求，会在光伏发电后仍然要进行大规模用电。在紫光展锐芯片平台的支撑下，四信通信一方面通过加装稳流稳压设备以及储能系统，从而提供市电般的稳定性与用电时段，另一方面也是基于5G技术实现了分布式光伏发电全过程的数据可见可控、并网状态全天候可控，以及夜间用电全时段监测。
据张志坤介绍，园区运营者将分布式光伏发电以市电八五折的价格定价，为园区内的工厂供电，并将冗余部分进行并网售卖，不到3年便实现了整个项目的投资回收，如此直观的效益也促使用户愿意进一步在其更多项目中应用四信通信的“5G+分布式光伏电站”智慧解决方案。
5G网络切片大展拳脚
在实际应用中，除了常见的基于5G实现电量以及光伏电站、光伏板周边环境的实时监测外，电站运行过程中所产生的数据如何进行安全传输同样至关重要。很多时候，无论是用电量，还是环境数据，都是企业生产运营的核心数据之一，所以往往需要进行加密传输，从而保障信息安全，乃至整个电网的稳定运行。
具体到分布式光伏领域，其“点多面广”的特性使得数据的监测以及安全传输更具挑战性。尤其是光伏发电涉及的环节众多，包括发电、输电、变电、配电、用电等冗长的过程，不同节点的需求与应用环境还具有差异性。
对此，紫光展锐以其5G网络切片方案为分布式光伏多环节的“发输变配用”保驾护航。
网络切片作为5G的重大创新之一，该技术是将一个物理网络切割成多个虚拟的端到端的网络，每一切片都可获得逻辑独立的网络资源，且各切片之间相互隔离，不同业务需求等级的数据可以在不同切片上传输，从而满足不同业务场景对网络的数据传输速率、安全性、可靠性等多方面的差异化需求。
具体到光伏领域，从业务层面来看，其实可以分为电力生产、信息管理、客户服务三大类场景，在细分应用中，有些场景需要大带宽的数据传输，有些对时延敏感，也有些更加关注安全性，所以亟需网络切片来有针对性地提供相应的通信保障。
紫光展锐广域物联网高级产品总监贠志强介绍，紫光展锐V510系列芯片最多能够支持8种不同的网络切片业务应用，基本上可以全面覆盖电力行业不同场景的差异化需求。
紫光展锐V510系列芯片
值得一提的是，早在2021年，紫光展锐5G网络切片方案已经完成了与国内三大运营商以及IMT-2020(5G)推进组组织的5G网络切片技术试验与验证，充分验证了紫光展锐5G网络切片方案的优势和5G芯片的互操作性，还联合中国联通研究院，合作研发了全球首例5G模组多切片方案。同时也是国内首家完成5G终端网络切片业务演示的企业。
此外，该负责人还介绍了紫光展锐基于5G面向电力行业提供的差动保护应用。5G进行实时的电路状态监测并不是难事，但在监测到线路故障后，如果仍按照传统的“系统报警-人为确认-故障排修”流程无疑将为用电企业带来极大的损失。而在5G的加持下，当出现断电情况，系统可以在几十毫秒内直接切换至另一路线路，从而降低故障带来的影响。
得益于紫光展锐5G物联网芯片在网络切片、安全性、高可靠、低时延等多方面的优势，模组厂商移远通信在此基础上推出了一系列颇具竞争力的产品与解决方案。
据移远通信5G模组产品经理陈旭介绍，此次和厦门四信合作的RM500U是一款高性价比5G模组，其基于紫光展锐V510芯片平台，可自动适配5G NR NSA和SA双模组网，并兼容LTE-A和WCDMA网络，拥有丰富的外设接口，支持多种驱动和功能，可充分满足电力行业客户多场景的网络稳定连接需求。
除了紫光展锐V510，作为全球领先的物联网整体解决方案供应商的移远通信还可提供基于紫光展锐V516芯片平台的多型号模组，以满足工业互联网等5G垂直场景对5G LAN、URLLC等相关特性的需求。
如移远通信已开发了多款支持5G LAN技术的模组产品，且已实现商用，包括RG500U、RG200U、RM500U等LGA、M.2、Mini PCIe封装模组，以上模组皆基于紫光展锐V516芯片平台开发，支持V516多项5G R16关键技术，有效降低了5G R16技术的行业应用门槛，可满足工业局域网部署、工业制造高精度机器协作、智能电网差动保护以及仓储物流多车协同等诸多行业应用的需求。
依托在稳定性、可靠性、性价比等方面的优势，移远通信多平台、多系列的5G紫光展锐模组正在广泛应用于FWA、智慧工业、智慧能源、远程医疗、智慧教育、智慧城市、家庭娱乐等垂直行业。
写在最后
众所周知，在5G产业应用初期，大多数的行业都会选择通过小场景的试点落地来检验5G应用成效，随后才会进行阶段性地规模化部署。紫光展锐、移远通信、四信通信等作为各自环节上的领跑者，势必也将成为新行业的探路者。
如今，面向分布式光伏这一蕴藏巨大发展空间的细分领域，他们已经在技术创新、产品应用、落地应用等全过程进行了大量投入，并打造了成熟的解决方案，为我们呈现了惊艳的落地成果。未来，在产业链上下的共同浇灌下，5G+分布式光伏也将结出更加丰硕的绿色果实！
