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。

一、47天，1.45GW分布式光伏項目投入使用

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。

挑戰二，如何提高發電效率。

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。

挑戰三，如何實現遠程運維，降本增效。

“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。

二、多場景黑科技加持，提升每一縷陽光利用率

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。

三、商業模式創新，加速分布式光伏普及

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。

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