光伏發電具備綠色環保、安全可靠、投入少、見效快、建設周期短等優勢，2015年到2019年底，國家能源局已累計下達光伏扶貧規模1910萬千瓦，幫扶貧困戶407萬戶。在政策紅利下，光伏扶貧電站建設規模之大、力度之強前所未有。
調節“失衡”的產業模式
然而，一方面是政策和資金支持下的大規模建設，另一方面是農村復雜而薄弱的現實條件，前重后輕的發展模式，薄弱的運維環節成為光伏扶貧電站設備和組件高效運行的桎梏，同時也制約著同步并網、電量消納、收益分配等環節無縫銜接。
為補齊這一“短板”，2016年3月到2019年3月國家能源局、國家發展改革委、國務院扶貧辦等先后印發《關于實施光伏發電扶貧工作的意見》、《光伏扶貧電站管理辦法》、《國務院扶貧辦綜合司關于加強全國光伏扶貧信息監測工作的通知》，要求縣級政府建立運行管理系統，光伏扶貧電站有關信息統一納入國家可再生能源信息管理平臺，并對村級光伏扶貧電站數據采集終端做了技術規范。一系列的舉措規范了建設和管理標準，同時也提高了行業門檻，促進光伏扶貧產業的健康有序發展。
后疫情時期的光伏扶貧路在何方？
2020年，是“十三五”規劃的最后一年，也是脫貧攻堅、全面實現小康社會的決勝之年，根據《中共中央 國務院關于打贏脫貧攻堅戰三年行動的指導意見》，確保到2020年貧困地區和貧困群眾同全國一道進入全面小康社會。這時，突如其來的疫情對產業規劃、提振經濟提出了新命題。不僅要保證現有電站的收益以保證農戶的收入，還需在現有電站基礎上進行新建電站和現有電站的管理升級等投資決策，保證所有電站在脫離扶貧補貼之后實現自我 “造血”。
不論是設備運行、組件監測等運維需求，還是并網結算、電站管理需求，都需要有詳細的數字支撐才能實現。率先掌握大數據、物聯網、云計算等技術優勢將率先獲取爆發先機。
從臺前縣光伏扶貧看光伏電站數字化升級之路
在河南省臺前縣，光伏扶貧電站的數字化升級項目已經取得初步建設效果，實現了“云+端”的數字化管理，當地貧困農戶定期收益透明公開，也為后期規模擴展、追加投資提供了科學依據。
該項目由上海頌良網絡工程有限公司（以下簡稱上海頌良）承接完成，作為新能源領域的專業服務商，上海頌良以豐富的方案設計、施工和服務經驗，在臺前縣扶貧電站的數字化升級項目中一舉中標。研華在方案設計、規劃、實施中提供數據采集、現場監測、邊緣側分析、關鍵數據共享、云平臺運維、 APP 移動式管理等完整的智慧光伏解決方案與服務。
數量多、分布散、標準不統一——光伏扶貧痛點需要一站式解決
發電量15.35兆瓦的河南省臺前縣光伏扶貧項目是擁有125座村級光伏電站的龐大體系，相比較普通的光伏電站，在運行、運營過程中面臨更多難題。最突出的問題是電站小而散，125座電站分布在9個鄉鎮89個行政村，單定期巡檢和維護保養的工作量就非常大，一旦需要故障排查和維修就更需大量專業人員。在當地，看護、巡檢及維修人員的專業水平和數量都難以匹配這些復雜、繁重的運維需求。可以預見的是，通過數據的采集和分析，能夠從根本上解決人力不足和專業度的問題。
由于前期電站建設時間集中，又沒有統一的標準，造成電站規模不一，逆變器品牌多，通訊協議規約不統一，這使得數據采集難度倍增。 “由于村級電站都地處偏僻，每個電站情況不一，僅前期摸排和設計就需投入大量時間和精力。”上海頌良作為施工方，經受住了各方面的考驗，其項目經理金陵提到，“研華具有成熟的方案經驗，根據電站規模和周邊環境輔助進行方案設計，包括走線方式、線纜選擇、埋線深度、串口連接、后臺數據處理等都有相應的指導，我們在半個月之內就完成了125個村級電站管理方案的量身定做。”
遠程運維平臺+遠程數據監測 雙管齊下
方案包括遠程運維平臺和遠程數據監測兩部分：遠程運維平臺由通訊前置機、數據庫服務器、應用服務器、運維及報表工作站等設備支撐，負責電站監測終端數據采集與處理，進行歷史數據庫緩存并對接云存儲平臺，實現發電分析、經濟指標統計分析、主動搶修支撐、經濟運行、自動化設備缺陷管理、模型 / 圖形管理等運行管理功能。遠程數據監測功能由通訊管理機承擔，實現正 / 反向隔離、縱向加密、防火墻等，負責與國網電商云平臺、河南省供電公司，以及國網物資平臺實現實時數據交互和信息共享，有效支撐電網的安全運行。
臺前縣光伏扶貧集控運維平臺系統拓撲圖
快速采-存-傳 徹底解決數據擁塞
臺前縣光伏扶貧項目中，搭建了以研華邊緣智能網關 ECU-1251 承擔數據采集、傳輸和邊緣側處理的底層架構，兼容解析 300 多種通訊協議，支持國網電商云平臺及電力規約，一站式解決傳統光伏數據采集難題。 ECU-1251 最為顯著的優勢是數據采集更全面且拓展性更強，避免了傳統方式利用逆變器通訊模塊采集不到周邊設備數據的難點，還可以在后期需要時隨時添加各種業務功能。針對傳統數據采集使用 GPRS 傳輸協議經常發生的數據丟包的現象， ECU-1251 具備斷點緩存功能，能夠在網絡中斷時緩存數據，網絡恢復后再傳到服務器上，保證數據的完整性。內置 VPN 功能，實現遠程管理功能，遠程升級、遠程配置、遠程維護，大幅度節省現場差旅成本。內置編程算法則讓數據采集兼備了“智能”功能，通過在邊緣側進行數據的一次處理，使得數據傳輸更加輕量化，有效解決占用端口資源造成數據擁塞的傳統難題。
邊緣智能網關ECU-1251
云平臺+移動端APP：光伏電站走向智能化
掌握發電數據，核算準確能效比，對于有效利用社會資源、輔助科學決策具有重要的基礎作用。目前，分布式光伏電站在監控和運維方面都存在“信息孤島”的現象：不同品牌逆變器設備都有自己的監控軟件大多“各自為政”，專業的運維人員在維護過程中需要安裝不同廠商的APP，在多個平臺頻繁切換以查看各電站的運營情況。同時，大多運維軟件也不支持個性化開發，新的運維需求難以實現。而不同廠家運維軟件在私有云的部署也很難實現。
在臺前縣監控中心，研華在私有云上部署了基于B/S架構的運維軟件Solar Power Management System（簡稱SPMS），既保證了數據的安全性，又可實時監測設備工作狀態，減少巡檢成本，快速定位故障點，成為當地政府提高運營效益的重要手段。
“研華的SPMS運維平臺設計為我們提供了核心大腦。”金經理這樣比喻。在運維平臺和移動APP上呈現關鍵資產數據、跟蹤設備狀態、接收警報通知，并執行系統管理和配置。與此同時，高性能數據網關ECU-1251內置WISE-PaaS/EdgeLink支持數據轉換功能，整合電站現場數據至相應的管理系統和云平臺。
“目前項目已經進入試運行階段，系統運行非常穩定，功能完全達到預期效果。”金經理說當地政府對試運行效果非常滿意，“研華的產品都具有很高的防護等級，能夠在嚴苛環境下長期穩定運行，并且還可以遠程維護和升級，這些都為后期服務和功能升級提供了可能性。”
“云+端”光伏電站集控管理平臺
通過實際驗證，該方案實現了光伏扶貧電站的可視化、可管理、可維護，將數量龐大的分散的電站數據進行實時、完整采集，統一的管理平臺，從而幫助用戶提升整體運維管理效益。隨著光伏扶貧產業步入向管理要效益，向運維要效益的新階段，建立高效的數字化運營模式將成為新需求。
“研華在前期方案設計、施工技術指導、軟件的調試和遠程維保整個合作過程中，都讓我們非常放心。”金經理介紹說，基于一期實時的數據共享和分析，臺前縣光伏電站投資和收益符合2020年運營預期，二期新建電站的數字化建設也即將開始。
2020年，光伏扶貧即將完成歷史使命，“脫貧”任務轉化為“致富”目標，光伏電站的數字化效能已經顯現。研華對應該項目的行業經理也表達了積極參與項目的初衷：“我們希望將數字化與光伏扶貧項目緊密結合，為國家投資決策提供科學嚴謹的數據依據，讓貧困地區的人享受到科技進步帶來的收益，為推廣清潔能源和保護環境做更大的貢獻。”
專注新能源，描繪美好未來
2020年是“十三五”收官之年也是 “十四五”開啟之年，國家提出了涉及九大領域的“新基建”戰略，將數字化、網絡化、智能化作為產業發展的新動能。截至3月，全國11個省市區發布了2020年重點項目投資總計34億的計劃清單，這一戰略將在提振國家經濟、促進產業健康發展、保障民生、提高人民生活水平發揮重要的基礎作用。
未來，立足新能源，拓展新基建，上海頌良與研華將持續做好產業深耕和創新合作，雙方優勢互補，打造更加直觀、更多維度和更細顆粒度的數字化定制方案和技術支持，實現“共創、共享、共贏”的發展愿景。
