1、太陽能電站的傳統(tǒng)運行模式分析

 

十年前，《可再生能源法》剛剛開始實施，彼時的光伏在普通大眾的眼中還只是一個陌生的概念性詞匯，因此當時的整個光伏產業(yè)可以說是非常傳統(tǒng)的能源產業(yè)，而中國最初也僅僅作為一個生產制造大國，尤其以組件生產為主，銷往歐美等發(fā)達國家，因此在2005年時期，我國的累計光伏裝機量僅有70MW，而過去十年，國家一直出臺各種政策措施補貼支持新能源的本地發(fā)展，因此，到了2015年，我國的累計光伏裝機量達到了43GW，首次躍居全球累計光伏裝機量第一位。

 

當市場被接受認可，業(yè)務模式開始成熟穩(wěn)定運作，新的業(yè)務場景需求就開始慢慢出現(xiàn)，因為太陽能電站的收益可觀，其中包含了國家政府的補貼收益、賣電收益（電站多余用不掉的電量可以由國家電網回收）、省電收益三部分，所以太陽能電站的傳統(tǒng)運行模式開始發(fā)生變化。

 

以分布式光伏為例，過去工商業(yè)業(yè)主自己選擇是否在屋頂安裝太陽能電站，費用自投或者進行光伏貸款，再尋找合適的EPC服務商進行設計、施工安裝、并網發(fā)電，當電站正式運行之后，電站白天發(fā)的電供業(yè)主企業(yè)自己使用，用不完的電量變成綠電進行上網，賣給國家，同時國家及地方政府按照補貼政策給予補貼，這樣一來，電站的所有權屬于業(yè)主，所有收益也屬于業(yè)主。

 

 

而現(xiàn)在，越來越多的人看到電站背后的高收益及年化，開始將太陽能電站進行轉型升級，打造成金融理財產品，電站不再屬于某個個人或者企業(yè)，而是所有購買了電站股份的消費者，消費者根據購買股份比例進行分紅，從而獲取較高的年化收益。這樣一來，運營整個電站的金融理財平臺需要實時獲取電站的運行狀態(tài)、實時發(fā)電效率、發(fā)電量、當日收益、年化率等所有電站數據，而消費者也需要像使用支付寶一樣，實時獲取自己的投資回報率、月利息、年利息等收益相關數據，因此物聯(lián)網技術的接入開始幫助太陽能電站完成商業(yè)模式轉型。

 

2、用物聯(lián)網技術為太陽能電站升級轉型

 

當電站開始用物聯(lián)網技術去改造時，最關鍵的一層就是硬件數據如何與軟件系統(tǒng)相互連接傳輸，因此采集器就是兩者之間的橋梁，采集器幫助客戶對逆變器、電表、變頻器進行連接和數據采集，將電站的發(fā)電量數據快速讀取上報到云端，云端再將數據傳輸到消費者使用的物聯(lián)網 APP上，這樣消費者和客戶就能隨時隨地的知道電站的發(fā)電量、當日收益、節(jié)能減排等各種數據信息，而當電站設備在發(fā)生故障時，運維人員則可以通過遠程故障排除，判斷電站故障因素及原因，從而大幅降低運維費用，提高維護效率，從客戶層面，則可以大幅降低整個網絡的運營成本。

 

這樣一來，客戶可以隨時掌握電站的運行狀態(tài)，獲取電站的實時發(fā)電量及收益，而購買了電站股份的普通消費者則可以利用手機端的物聯(lián)網 APP即時了解自己的投資回報收益，包括電站發(fā)電量帶來了多少的收益、年化收益率等等，讓消費者就像使用支付寶的余額寶一樣便捷。

 

 

物聯(lián)網技術將太陽能電站原本單一的新能源產業(yè)變成了一個金融理財產品，將終端消費者變成了電能的擁有者，而且其本身完全不需要懂什么技術。太陽能電站的所有權不再是某個人或者某個企業(yè)，收益可以被所有投資人共享，那么投資人是誰？可以是與能源毫無關系的企業(yè)，也可以是普通老百姓。說到這，大概腦子里就會形成一個投資電站即理財的業(yè)務場景模式，而電站的收益是否足夠精準，年化率是否足夠最大化，除了電站本身設備的因素，很大成分就是物聯(lián)網技術的穩(wěn)定性和成熟性，例如采集器的技術軟件水平是否足夠強大到快速讀取、穩(wěn)定傳輸、邊緣計算、遠程更新等等。

 

以Ruff2016年為一家新能源金融理財平臺提供物聯(lián)網技術解決方案為例。在傳統(tǒng)的太陽能光伏電站里，光伏發(fā)電板負責將太陽能光轉化成直流電、逆變器負責將直流電轉換成交流電、電表則統(tǒng)一由國家電力局提供，記錄電站上網電量及自發(fā)自用電量?？蛻舻男枨蠛芎唵危蛻羲械碾娬径夹枰y(tǒng)一的管理和運維監(jiān)控，包括電站的運行健康狀態(tài)，實時發(fā)電效率以及電站收益和節(jié)能減排等數據，因此 Ruff的第一步就是在電站中安裝了一個Ruff自主研發(fā)的智能網關（即采集器），一切就開始變化。采集器一端連著逆變器，逆變器具有電站發(fā)電量統(tǒng)計的能力，但是并不十分精準，因此采集器通過接入逆變器來監(jiān)控電站的運行狀態(tài)，以判斷故障來源及因素；采集器的另一端連接著電表，直接讀取發(fā)電量數據，完全避免了逆變器與電表之間的電量誤差。數據通過采集器收集之后，傳輸到云端，而在這個過程中，采集器首先會進行第一次的本地邊緣計算，從而上傳客戶需要的發(fā)電量數據，不會把沒有用的發(fā)電量數據上傳到云端，從而浪費云存儲空間。

 

發(fā)電量數據上傳到云端之后，客戶基于 Ruff OS開發(fā)出可視化移動端 APP，這樣，客戶就可以通過手機直接看到電站的發(fā)電量數據、實時效率、收益以及節(jié)能減排等數據信息，從而實現(xiàn)金融理財的模式需求。

 

 

3、核心硬件采集器的選型

 

說經濟價值的時候通常比較輕松，但是說到技術層面就不得不面對一些問題。比如最最基礎也是最關鍵的問題就是硬件采集器的選型。物聯(lián)網發(fā)展至今，市面上也出現(xiàn)了不少物聯(lián)網網關，來支持感知網絡與傳統(tǒng)通信網絡以及不同類型的網絡之間的通信及協(xié)議轉化。但是由于技術的不成熟也出現(xiàn)了一些現(xiàn)實使用場景里的常見問題，比如：

 

1)兼容性差：產品種類繁多，組網復雜，協(xié)議開發(fā)需要專業(yè)人員，成本高昂；

 

2)擴展性不夠：設備固化，接口固化，軟件功能固化，設備新加均需投入更多資源，重新開發(fā)，且傳統(tǒng)驅動協(xié)議需要嵌入式開發(fā)門檻高；

 

3)維護性弱：由于各設備廠家流程不同，需要專業(yè)人員對設備流程進行專業(yè)培訓后才可以更好的升級與維護。

 

由于這些問題的存在，采集器在現(xiàn)實環(huán)境的使用至今都問題重重。

 

Ruff之所以會提供完全由自己研發(fā)設計的采集器產品，也是看到了目前市場面大多數的采集器都過于標準化，遇到不同設備連接或者企業(yè)自定義協(xié)議時，都難以匹配，因此基于 Ruff OS物聯(lián)網操作系統(tǒng)開發(fā)采集器中給的軟件層，很多問題就變得輕而易舉。比如：

 

1)采用即插即用的設計理念，兼容主流廠商的設備和協(xié)議，提供協(xié)議的下載和二次開發(fā)接口使得兼容變得更加容易；

 

2)在擴展性方面也做了很大的改善，作為第一款軟件定義硬件的 IIOT網關，隨時根據軟件的升級，添加支持協(xié)議，對外提供基于JS語言的開發(fā)接口，只需下載相應的配置應用即完成對硬件產品功能的修改，整個過程大概5分鐘就能完成；

 

3)采用開箱即用工作方式，即使遇到復雜的工作環(huán)境，只需簡單引導的配置既可以完成組網連接，操作模式如操作網頁一般更加簡潔流暢。 

 

從安裝到開發(fā)到使用到維護都非常高效，這一點在真實生產環(huán)境中硬件的選型標準是非常必要的。因此，想要將太陽能電站進行升級轉型，并不是單純的從業(yè)務場景進行轉變，更多的是需要從技術的角度解決抽象的業(yè)務場景需求，從而更快的實現(xiàn)客戶需求，未來，光伏行業(yè)的更多太陽能電站都將被物聯(lián)網技術所革新，這其中，采集器將成為最核心的橋梁紐帶。