1、太陽能電站的傳統運行模式分析

 

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可以說是非常傳統的能源產業，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，業務模式開始成熟穩定運作，新的業務場景需求就開始慢慢出現，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運行模式開始發生變化。

 

以分布式光伏為例，過去工商業業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、并網發電，當電站正式運行之后，電站白天發的電供業主企業自己使用，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主，所有收益也屬于業主。

 

 

而現在，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，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、實時發電效率、發電量、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，因此物聯網技術的接入開始幫助太陽能電站完成商業模式轉型。

 

2、用物聯網技術為太陽能電站升級轉型

 

當電站開始用物聯網技術去改造時，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網 APP上，這樣消費者和客戶就能隨時隨地的知道電站的發電量、當日收益、節能減排等各種數據信息，而當電站設備在發生故障時，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，獲取電站的實時發電量及收益，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網 APP即時了解自己的投資回報收益，包括電站發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。

 

 

物聯網技術將太陽能電站原本單一的新能源產業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，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，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，很大成分就是物聯網技術的穩定性和成熟性，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網技術解決方案為例。在傳統的太陽能光伏電站里，光伏發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、電表則統一由國家電力局提供，記錄電站上網電量及自發自用電量?？蛻舻男枨蠛芎唵?，客戶所有的電站都需要統一的管理和運維監控，包括電站的運行健康狀態，實時發電效率以及電站收益和節能減排等數據，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，逆變器具有電站發電量統計的能力，但是并不十分精準，因此采集器通過接入逆變器來監控電站的運行狀態，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電量數據，不會把沒有用的發電量數據上傳到云端，從而浪費云存儲空間。

 

發電量數據上傳到云端之后，客戶基于 Ruff OS開發出可視化移動端 APP，這樣，客戶就可以通過手機直接看到電站的發電量數據、實時效率、收益以及節能減排等數據信息，從而實現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。物聯網發展至今，市面上也出現了不少物聯網網關，來支持感知網絡與傳統通信網絡以及不同類型的網絡之間的通信及協議轉化。但是由于技術的不成熟也出現了一些現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，協議開發需要專業人員，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，且傳統驅動協議需要嵌入式開發門檻高；

 

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

 

由于這些問題的存在，采集器在現實環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自定義協議時，都難以匹配，因此基于 Ruff OS物聯網操作系統開發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議，提供協議的下載和二次開發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，添加支持協議，對外提供基于JS語言的開發接口，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。 

 

從安裝到開發到使用到維護都非常高效，這一點在真實生產環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務場景需求，從而更快的實現客戶需求，未來，光伏行業的更多太陽能電站都將被物聯網技術所革新，這其中，采集器將成為最核心的橋梁紐帶。