在“春城”昆明刮起的這股低碳“春風”，將吹拂到更多城市縣域。
12月16日，由華為數字能源技術有限公司(以下簡稱“華為數字能源”)打造的大型訪談節目《方博碳討室》第八期，“碳討”的主題是一個分布式光伏項目。
作為節目發起人兼主持人——華為數字能源副總裁、首席營銷官方良周(人稱“方博”)邀請到華為云南數字能源業務部總經理與合作伙伴一道，向我們揭秘這個在昆明市委市政府指導下推動的分布式光伏項目，究竟是如何通過“黑科技”解決“綠能源”項目中的安全問題與運維矛盾，并成為國家低碳城市發展過程中的“紅標桿”。
“綠能源”：47天打造千平屋頂分布式光伏
昆明有個別稱叫“春城”，因其氣候屬于亞熱帶高原季風氣候，四季如春，便由此得名。
昆明市全年日照平均小時數為2100-2300小時，可利用小時數在1300小時左右，多年平均太陽總輻射量5500-6000兆焦/平方米。當地人并沒有“曬太陽”的說法，昆明人都說“烤太陽”，足見其日照的強度。也正是因為這樣得天獨厚的光照資源，在國家引導與推動城市綠色低碳轉型探索之時，昆明將光伏作為制造綠色能源首選。
2022年10月27日，云南省昆明市行政中心分布式光伏示范項目(以下簡稱“昆明低碳機關項目”)成功落地。
(昆明市行政中心分布式光伏示范項目成功落地儀式)
相對于集中式項目受限于土地、林地等資源，分布式光伏的布局更為靈活。據中國光伏行業協會數據顯示，今年前三季度，分布式新增裝機35.33GW，占總新增裝機的67.2%。截至9月底，分布式光伏累計裝機量約142.43GW，占光伏累計總裝機的39.8%。
(圖片來源：華西證券)
作為昆明市直機關第一個在辦公樓屋頂推進的綠色能源項目，該項目由華潤電力控股有限公司投資、中國電建昆明勘測設計研究院新能源與電力工程院設計，華為數字能源提供解決方案。僅用了47天，就在昆明的12棟市級行政中心辦公樓屋頂，建成了總裝機容量為1450千瓦的分布式光伏，占用屋頂面積共6630平方米。
(昆明市級行政中心屋頂分布式光伏示范項目樣板點)
整個項目按照“自發自用、余電上網”模式開展建設。在該模式下，分布式光伏電站建設時，會優先根據機關單位的用電負荷水平，評估光伏發電的安裝潛力，在配電線路容量滿足要求的情況下，盡可能按照消納能力設計分布式光伏電站中光伏組件的總裝機容量。
分布式光伏電站發出的電力優先給其所利用屋頂的機關消納，在滿足機關用電的同時，剩余電量還能上網售電。既實現了就地消納，又減少了對電網的沖擊，相較“全額上網”模式，更符合國家對分布式光伏項目建設的要求。
據了解，自2022年6月底并網發電至今，工作日光伏發電量可全額消納，休息日僅有少部分樓宇存在余電上網情況，自用電量占發電總量95%以上。
同時，根據測算，昆明低碳機關項目年平均發電量為186.5萬kWh，每年相當于節約標煤644噸，減少碳粉塵排放503噸，減少二氧化碳排放量1561噸。
政府引導、企業投資、合作共建，最終成就了這個項目的成功落地。在這個過程中，華為智能光伏解決方案的引入，不僅為整個項目的安全建設及運行保駕護航，也成為該項目的一大亮點。
“黑科技”：“四智”引領分布式光伏新變革
昆明低碳機關項目立項之初，業主便提出了“安全性、高效性、可推廣性、可復制性”的高標準原則，并最終采用了華為智能光伏“四智”解決方案。
所謂“四智”，指的是“智多發電”、“智臻安全”、“智高可靠”以及“智簡運維”。
以“智多發電”為例，在國家能源局于2021年6月下發的《關于報送整縣(市、區)屋頂分布式光伏開發試點方案的通知》中，要求：
黨政機關建筑屋頂總面積可安裝光伏發電比例不低于50%;
學校、醫院、村委會等公共建筑屋頂，總面積可安裝光伏發電比例不低于40%;
工商業廠房屋頂總面積可安裝光伏發電比例不低于 30%;
農村居民屋頂總面積可安裝光伏發電比例不低于20%。
僅看數據，或許覺得面積占比不高。但事實上，在很多地區，要達到這樣的安裝面積，在工程條件上并非易事：一是當前很多適宜裝光伏的屋頂已經被開發完畢，良好屋頂資源稀缺;二是屋頂鄰近的建筑物、空調外機、廣告牌、通信基站等都會在屋頂造成陰影遮擋。
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，在設計初期會盡量避開陰影區域，這樣屋頂面積無法充分利用。但在昆明市級行政中心的屋頂上，這里的光伏組件卻實現了多朝向排布。
(昆明市級行政中心分布式光伏示范項目樣板點)
原來，在昆明低碳機關項目中，通過華為“跟蹤支架+優化器”的組合，光伏組件可以跟隨太陽光轉動，提升20%發電量。而雙面組件的使用，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5%以上。
同時，優化器可以使每塊組件集成獨立的發電單元，互不影響。比如在受陰影遮擋后組件經優化器抬升電流，不會影響組串中的其他組件正常工作，最大程度消除組串失配、熱斑效應等不穩定因素的影響。
據工作人員介紹，通過配置這個優化器，組串10%的陰影遮擋損失，不影響其余90%發電;在行政中心、公共建筑物和工商業屋頂，組件安裝面積平均可以提升30%以上。
此外，在“智臻安全”方面，華為一方面推出AI加持智能電弧檢測方案，在故障監測的過程中，可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，避免誤報、漏報;另一方面在優化器中加載了組件級快速關斷功能。在緊急情況發生時，優化器可快速關斷實現直流側零電壓，逆變器也可0.5s快速關斷，切斷電弧故障，為安裝、維護、消防等場景提供更高級別的人身安全保障。
(華為逆變器)
在“智高可靠”方面，借助于華為提供的智能IV診斷系統，昆明市的光伏電站可實現對所有運行設備、每個光伏組件的三級監控，且數據上傳至華為智能光伏數據管理平臺統一管理。目前，智能IV診斷4.0，可支持14種故障診斷，實現CGC鑒衡IV分級認證行業最高 L4等級。
在“智簡運維”方面，運維人員可以在手機APP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。不僅實現了整體經營、降碳成果的可視化，節省了50%的運維成本，也有利于輔助完成未來云南省分布式光伏建設綜合規劃。
“這個示范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。”一位參與該項目的新能源領域技術專家曾這樣評價道。
“紅標桿”：可復制的低碳城市設計新思路
在《方博碳討室》第八期節目中，眾人一致認為昆明低碳機關項目，“從項目的合作模式、推進機制、建設流程、技術方案、接入方案、上網模式、經濟效益、節能減排等方面均已具備可推廣性和可復制性，作為‘低碳機關’場景優秀樣板，對下一步各市縣區政府機關、醫院、學校等場所建設分布式光伏項目提供了重要指導作用和借鑒意義。”
誠然，復盤昆明低碳機關項目的成功落地，有兩個關鍵點值得關注：
一是三方共建共贏的模式，為光伏事業的可持續發展提供動力。
昆明低碳機關項目采用“政府+電網+企業”的合作共建模式通過市場化的合作共建模式與發電量自用消納的商業模式，實現了產權方無需投入建設資金，業主方使用較低電價，投資方因收益提升而投資意愿更強的多贏局面。
二是項目始終堅持科技賦能的思路，通過技術手段為各個環節降本增效。
與信息科技賦能制造業類似，解決能源產業的問題與痛點，最優解常常是采用最前沿的信息技術。
而在昆明低碳機關項目中，各方始終抱以與產業上下游企業積極合作的態度，無論是在發電效率、安全保障，還是數字管理、運營維護中，都致力于通過華為數字能源的先進技術和智能解決方案做到主動升級、主動避險、主動服務。
“低碳機關”僅是冰山一角，從行政中心、學校、醫院到工商業廠、居民房屋等，華為方案下的低碳機關、低碳園區、低碳廠房、低碳學校等正在全國各地徐徐展開。
總之，目前我國開發建設屋頂分布式光伏的潛力巨大。有測算顯示，2025年我國分布式光伏技術可開發潛力為14.9億千瓦，其中農村、城鎮住房屋頂光伏和工礦廠房光伏，合計13.3億千瓦，占到技術可開發總潛力的89%，將是我國實現“雙碳”目標的重要支撐。
在這樣的趨勢背景下，可以預見，在“春城”昆明刮起的這股低碳“春風”，將吹拂到更多城市縣域，讓綠色電力惠及千行百業、千家萬戶。
