提到昆明，很多人的第一印象是“春城”。“天氣常如二三月，花枝不斷四時春”，從古至今，人們毫不吝嗇對這座宜居城市的贊譽。在綠色能源時代，昆明也有得天獨厚的優勢，其太陽能資源豐富，全年光伏發電可利用小時數達到1300小時左右。
2022年在分布式光伏領域，昆明的表現可圈可點。總裝機容量為1450千瓦的昆明市行政中心分布式光伏示范項目投入使用，實現年均發電量180萬度，每年可減少二氧化碳排放量1500噸。
業內人士認為，無論在技術先進性、建設模式，還是節能降碳效果方面，昆明市行政中心分布式光伏示范項目都樹立了行業標桿。陽光綠電正在成為春城的一張新名片。
短短47天，昆明市在12棟市級行政中心辦公樓屋頂，建成總裝機容量為1450千瓦的分布式光伏，占用屋頂面積共6630平方米。據悉，自2022年6月底并網發電至今，昆明市行政中心分布式光伏示范項目（以下簡稱示范項目）累計發電量超過60萬千瓦時。目前，工作日光伏發電量實現全額消納，自用電量占發電總量95％以上。
不同于集中式光伏電站，屋頂分布式光伏具有數量多、分散、容量小、復雜程度高等特點，面臨安全隱患、發電效率、后期運維等眾多挑戰。而且，示范項目要利用使用中的辦公大樓，約束條件更多，可以說是時間緊任務重。
“短短47天，還要錯開白天辦公時間以及各種影響因素，而且要保證安全。實際上我們很多時候要利用夜間或周末時間，所以前期我們必須做大量細致的規劃工作，應對所有可能的挑戰。”一位參與該項目的新能源領域技術專家表示。
挑戰一，安全問題，包括火災隱患、建筑安全、施工安全等。
在屋頂分布式光伏安全隱患中，直流拉弧引起的火災首當其沖。直流拉弧是電流擊穿空氣后產生的持續放電效應，通常光伏組件焊點接觸不良、絕緣線纜破損、組件接松脫等都容易引起直流拉弧。
一位技術負責人表示，除火災隱患之外，建筑的安全、施工的安全、使用和運維的安全都要在設計之處考慮到。比如，云南當地一些屋頂會采用琉璃瓦材質，屋頂架構復雜，外加光伏組件會增大屋頂承載力，帶來安全隱患。
在影響發電效率的諸多因素中，遮擋是一大行業痛點。臨近的建筑物、樹木、廣告牌等都會在屋頂造成陰影遮擋。在傳統的解決方案中，只要部分組件受到陰影遮擋，整個組串的發電量都會受影響。因此傳統方案大多不支持多朝向安裝，盡量避開陰影區域，導致屋頂面積無法充分利用。
“過去只能靠人工巡檢，消耗了大量的人力和物力。這個項目是政府辦公大樓，不可能天天派人去爬屋頂巡視。我們必須通過技術創新實現智能運維。”上述技術專家表示。
面對諸多挑戰，技術創新是突破口。在示范項目中，技術團隊大膽創新，將多種場景解決方案和最新技術集于一身。
“這個示范項目，一個項目融合了多種技術、多種設備、多種場景，猶如一個屋頂光伏的小型博物館。”上述新能源技術專家表示。
在安全性方面，多管齊下，從建筑安全、主動防護等多維度降低安全隱患。
針對云南特有的琉璃瓦屋頂，技術團隊采用薄膜組件替代傳統打孔方式，既避免了對屋頂結構的破壞，又降低整體建筑安全隱患。
同時，技術團隊通過智能化的故障監測和直流電壓的快速關斷，降低直流拉弧火災隱患。一位華為數字能源項目負責人介紹，示范項目采用了華為的智能電弧檢測方案，可基于AI技術同時對海量數據進行計算、迭代，能夠有效區分噪聲和電弧特征，達到100％避免誤報、漏報。而且，華為優化器可以將快速關斷功能的顆粒度縮小到組件級，精準控制每塊組件輸出端，出現緊急狀況可自動啟動快速關斷功能。
在發電效率方面，融合多種創新技術，打組合拳，提升整體能源利用率。
作為光伏電站的核心組件，華為智能組串式逆變器的多路MPPT設計，較傳統集中式逆變器，可帶來更多發電量。而且，華為智能組串式逆變器支持連接上云，通過手機APP隨時監控運行狀態。通過華為跟蹤支架＋優化器的組合，示范項目實現光伏組件的多朝向排布，讓光伏組件可以跟隨太陽光轉動，提升20％發電量。通過雙面組件的使用，使光伏組件背面也可以接收屋頂地面輻射的太陽光，將發電量提升3％。
同時，華為通過組件級優化器，很好地解決了遮擋難題，避免了“短木桶”效應。
“傳統方式下，如果光伏組件被遮擋10％，可能整個組件就發不了電了。華為優化器可以使每塊組件集成獨立的發電單元，組件之間發電互不影響，同樣的面積可以提升30％的發電效率。”上述新能源技術專家表示。
為了提升能源利用效率，示范項目還采用了柔性光伏板、跟蹤軸光伏板、雙波光伏板、單波光伏板等多種設備，滿足了不同屋頂的多樣化需求。
“我們對整個屋頂的結構、面積分布、朝向各個方面做了精心調查，根據屋頂不同的形式、不同的承載力、不同的情況采用不同設計方案。”上述新能源技術專家表示。
在運維方面，通過全生命周期資產管理，實現遠程化、智能化、可視化運維。
傳統的資產管理，只能實現設備級資產可視。示范項目采用華為智能組件控制器、電池模組優化器，實現組件級、電池包級的資產可視。同時，通過華為智能IV診斷、智能光伏管理系統，運維人員可以在手機APP端和大屏端，隨時查看電站的實時功率、實時告警、社會貢獻以及運維統計等指標。
“現在我們可以監測到每一個設備、每一塊組件、每一個逆變器是否有故障。一旦出現故障，系統會精準推送到前端運維團隊，極大降低了運維工作量，提升了效率。”一位運維負責人表示。
在綠色能源的商業化落地中，政策、資金和技術是三駕馬車。
在“光伏＋機關”典型場景下，屋頂分布式光伏的商業化之路怎么走，華為數字能源與政府、合作伙伴聯手，跑通了“政府＋電網＋企業”的多方共建模式。
政策方面，碳中和背景下，各行各業的雙碳轉型都在加速。2021年，國家能源局印發了《國家能源局綜合司關于報送整縣（市、區）屋頂分布式光伏開發試點方案的通知》，要求分布式光伏“宜建盡建”與“應接盡接”。這也是昆明市行政中心分布式光伏示范項目推出的大背景。
市場方面，分布式光伏的迅猛發展為廣泛吸納綠色資金做足了準備。2021年，我國新增分布式光伏的裝機首次超過集中式光伏。2022年1－6月份國內分布式光伏新增裝機量近20GW，約占今年上半年全部新增光伏發電裝機的63.6％。
在技術方面，科技企業與產業上下游合作伙伴、新能源科研機構攜手，提供端到端的技術解決方案，負責產品技術的提升和迭代，以及細分場景的優化。
對于光伏產業發展，智能進化論認為，昆明市行政中心分布式光伏示范項目一方面起到標桿示范作用。作為省會城市，昆明的成功案例，對省內其他城市將起到了很強的示范引領作用。另一方面，將加速屋頂分布式光伏的標準化和普及，將成功經驗向低碳園區、低碳社區等更多場景復制。
“這個示范項目，從標準化方面我們是可以做很多探索，包括在安全、效率、運維等方面，形成標準化后可以向更廣泛的場景推廣。”上述新能源技術專家表示。
昆明市行政中心分布式光伏示范項目，不但為低碳機關場景打了個樣，還將加速分布式光伏走進千行百業，讓每一縷陽光轉化成更多綠色電力。
近日，華為數字能源技術有限公司推出大型訪談節目《方博碳討室》，專注數字能源領域行業領袖對話，新銳技術分享，權威趨勢解析。節目將以視頻和訪談形式揭秘昆明市行政中心分布式光伏示范項目更多黑科技，不容錯過。
節能低碳
京公網安備 11010802020613號
