破解光伏“整县推进”难题，昆明这么干！

2022-11-03 12:08 来源：中国能源报浏览：

昆明市行政中心分布式光伏示范项目是华为智能光伏在智能县域解决方案中的一个优秀样本。

“烤太阳”——在地道的昆明话里，并没有“晒太阳”的说法，昆明人说“烤太阳”，就如同北方人说“烤火”一般，足见昆明光照资源的强度。

昆明市全年日照平均小时数2100-2300小时，可利用小时数约1300小时，多年平均太阳总辐射量5500-6000兆焦/平方米。优质的辐照资源成为昆明开发光伏发电得天独厚的优势。

作为绿色转型的重要抓手，光伏发电正在成为各地谋求高质量发展的重要选择。党的二十大报告指出，加快发展方式绿色转型。推动经济社会发展绿色化、低碳化是实现高质量发展的关键环节。

去年6月20日，国家能源局下发《关于报送整县（市、区）屋顶分布式光伏开发试点方案的通知》，拟在全国组织开展整县（市、区）推进屋顶分布式光伏开发试点工作。一年多时间以来，昆明的整县屋顶分布式光伏开发推进如何？试点过程中发现了哪些行业共性问题和挑战？又有哪些针对性的解决方案呢？带着这些疑问，记者来到昆明市行政中心分布式光伏示范项目寻找答案。

安装比例提升成痛点

相关测算数据显示，截至2025年，我国分布式光伏技术可开发潜力为14.9亿千瓦，其中农村、城镇住房屋顶光伏和工矿厂房光伏，合计13.3亿千瓦，占到技术可开发总潜力的89%。

巨大潜力的背后，如何实现“宜建尽建”正是开发和建设过程中面临的挑战。根据国家相关政策要求，在整县屋顶分布式光伏开发试点的过程中，党政机关建筑屋顶总面积可安装光伏发电比例不低于50%；学校、医院、村委会等公共建筑屋顶总面积可安装光伏发电比例不低于40%；工商业厂房屋顶总面积可安装光伏发电比例不低于 30%；农村居民屋顶总面积可安装光伏发电比例不低于20%。

事实上，在很多地区，要达到这样的安装比例，在工程条件上并非易事。华为智能光伏业务常务副总裁童永智表示，一方面，当前很多适宜装光伏的屋顶已经被开发完毕，良好屋顶资源稀缺。另一方面，在行政中心、公共建筑以及工商业屋顶，临近的建筑物、空调外机、广告牌、通信基站等都会在屋顶造成阴影遮挡。在传统的解决方案中，只要部分组件受到阴影遮挡，整个组串的发电量都会受影响。为此，传统方案大多不支持多朝向安装，在初期设计时便会尽量避开阴影区域，所以屋顶面积无法充分利用。

但在昆明市行政中心的屋顶上，记者看到，这里的光伏组件却实现了多朝向排布。“看到那个黑色的小方块了吗？就是这个小小的优化器，让屋顶面积得到了最充分的利用。”据悉，昆明市行政中心12栋建筑物屋顶总面积约为6630平方米，电站装机容量达到1460千瓦。电站现场的工作人员告诉记者，组件背后安装的优化器正是华为智能组件控制器，优化器可以使每块组件集成独立的发电单元，组件之间发电互不影响，充分利用屋顶面积。工作人员介绍，通过优化，在行政中心、公共建筑物和工商业屋顶，组件安装面积平均可以提升30%以上。

保障系统安全是关键

不仅是优化安装比例，现场工作人员表示，优化器的另一重要职责是提升系统的安全性能。对于分布式光伏电站的安全问题，童永智表示，直流拉弧引起的火灾首当其冲。直流拉弧是电流击穿空气后产生的持续放电效应，通常光伏组件焊点接触不良、绝缘线缆破损、组件接松脱等都容易引起直流拉弧，是造成屋顶电站火灾的主要隐患。“尤其对于分布式光伏系统，因设备安装于建筑物表面，离人群较近，一旦引发火灾，将会带来巨大损失。”

如何最大限度地降低安全隐患呢？童永智指出，其核心在于智能化的故障监测和直流电压的快速关断。“电弧噪音微弱，很难被侦测，常常导致漏报。而且逆变器侧、负载侧、电网侧干扰信号多，与正常电流信号频谱叠加，也容易导致误报。所以，在故障监测的过程中，华为推出了AI加持智能电弧检测方案，可同时对海量数据进行计算、迭代，能够有效区分噪声和电弧特征，达到100%避免误报、漏报。”在精准监测的基础上，童永智表示，电压的快速关断则是“消防刚需”。“在国外的很多案例中，我们看到屋顶光伏电站一旦失火，解决方案往往就是等待光伏板烧毁、烧光。为了避免这一问题，华为优化器加载了组件级快速关断功能。在安装中将优化器连接至每块组件，可控制每块组件输出端，当出现紧急状况时可自动启动快速关断功能。”

为保障电站安全，昆明市行政中心分布式光伏示范项目就已全面采取上述解决方案。据记者了解，在湖北、内蒙古等地，中国石油、中国石化旗下加油站建设的屋顶光伏电站均将电压快速关断方案作为安全首选。

统筹运维管理成趋势

此外，童永智表示，与大型地面电站不同，屋顶分布式电站具有数量多、容量小、复杂程度高等特点。各种类型的电站集中在一起，如果没有统一的电站管理平台就无法做到整体可视、电站资产运营以及后期运维困难。

在昆明市行政中心分布式光伏示范项目的控制室内，通过现场大屏，记者看到电站的实时功率、实时告警、社会贡献以及运维统计等指标一目了然。“传统的资产管理，只能实现设备级资产可视，对于大量分散的组件、储能的运行情况、故障情况、物理位置不可知、不可管。现在，采用智能组件控制器、电池模组优化器，就可以实现组件级、电池包级的资产可视。”

据记者了解，在基础功能上，昆明市还对大屏进行了自定义，通过大屏集中呈现行政中心所有行政楼电站的地理位置信息、运行状态、运维情况、社会贡献等。可实现整体经营、降碳成果可视，有利于辅助完成未来云南省分布式光伏建设综合规划。

昆明市行政中心分布式光伏示范项目是华为智能光伏在智能县域解决方案中的一个优秀样本。目前，华为智能光伏已经面向全国发布行业首份《低碳智能县域解决方案白皮书》，涵盖全国优秀案例，助力分布式光伏快速推进，着力解决建设过程中的问题和挑战，打造“光伏+机关”、“光伏+校园”、“光伏+乡村振兴”等多场景解决方案，让绿色电力惠及千行百业、千家万户。