在“碳達(dá)標(biāo)”和“碳中和”大背景下，光伏發(fā)電迎來巨大的發(fā)展機(jī)遇，正在成為能源行業(yè)向清潔低碳轉(zhuǎn)型的主力軍，前景廣闊。而安全則是光伏電站的命脈，也是取得投資回報(bào)的根基所在。

在所有安全隱患中，電站火災(zāi)是最嚴(yán)重的，而80%以上的電站失火與直流側(cè)故障有關(guān)。組件級(jí)關(guān)斷功能可有效降低以直流拉弧為代表的直流側(cè)故障引起的危害，如電站起火、高壓直流電對運(yùn)維和消防人員人身形成的安全威脅等。

目前在國外已經(jīng)對光伏電站組件級(jí)關(guān)斷功能提出強(qiáng)制性要求，國內(nèi)也有相關(guān)部委和地方提出了相應(yīng)的要求。同時(shí)，組件級(jí)的數(shù)據(jù)也是光伏運(yùn)維和優(yōu)化的關(guān)鍵。組件級(jí)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)可以為組件方陣的精細(xì)管理和優(yōu)化提供必須的支持。

由于技術(shù)和成本方面的限制，當(dāng)前市場主流的光伏關(guān)斷器存在“不具備遠(yuǎn)程監(jiān)測預(yù)警功能”、“沒有組件旁路功能”以及“可擴(kuò)展和升級(jí)能力不足”等缺點(diǎn)。

芯象半導(dǎo)體主控-計(jì)算-通信一體化PLC-IoT芯片SIG996，配置業(yè)內(nèi)超高規(guī)格主控+計(jì)算雙內(nèi)核，芯片底層支持高速電力線載波通信技術(shù)，自適應(yīng)組網(wǎng)，兼容國內(nèi)電力行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)以及國際IEEE1901.1標(biāo)準(zhǔn)，提供高精度FFT運(yùn)算庫。基于SIG996開發(fā)的光伏監(jiān)控模組，可廣泛應(yīng)用于光伏組件關(guān)斷器、監(jiān)控器和光伏優(yōu)化器。

日前，芯象半導(dǎo)體客戶基于SIG996開發(fā)的SolarBox光伏監(jiān)控器應(yīng)用于分布式光伏電站，已成功完成試點(diǎn)。基于SIG996強(qiáng)大的處理能力，客戶創(chuàng)新性地開發(fā)出“一拖三”光伏監(jiān)控器，一個(gè)監(jiān)控器可以同時(shí)監(jiān)控三個(gè)光伏組件，大幅降低光伏電站應(yīng)用成本。

小小的身材，卻可以給光伏新能源注入無限的科技創(chuàng)新活力，帶動(dòng)大大的經(jīng)濟(jì)效益提升。

正文

在“碳達(dá)標(biāo)”和“碳中和”大背景下，光伏發(fā)電迎來巨大的發(fā)展機(jī)遇，正在成為能源行業(yè)向清潔低碳轉(zhuǎn)型的主力軍，前景廣闊。

無論是集中式還是分布式，安全都是光伏電站的命脈，也是取得投資回報(bào)的根基所在。

不管在地面、山地、屋頂?shù)裙夥娬緢鼍埃踩际且黄狈駴Q性的原則問題。火災(zāi)，是光伏電站的最大安全隱患。據(jù)統(tǒng)計(jì)，2013年以來國內(nèi)光伏行業(yè)已發(fā)生近百起火災(zāi)事故。光伏電站的快速建設(shè)與消防安全隱患問題形成突出矛盾。

由于安裝環(huán)境復(fù)雜，光伏電站發(fā)生火災(zāi)的風(fēng)險(xiǎn)高。80%以上的電站失火與直流側(cè)故障有關(guān)。過去在發(fā)生事故時(shí)，盡管能夠關(guān)閉電網(wǎng)電源和逆變器，但光伏組件及其到逆變器或控制器的導(dǎo)線仍然帶直流高壓電，對運(yùn)維和消防相關(guān)人員的人身安全構(gòu)成巨大威脅。在分布式光伏電站場景下，電站失火很可能引發(fā)業(yè)主生命財(cái)產(chǎn)的巨大損失，因此電站失火所可能造成的繼生災(zāi)害往往是無法承受的。

組件級(jí)關(guān)斷功能可將光伏面板組件電壓降至安全電壓，有效防止電擊等安全隱患，保障維修/消防人員生命安全。2019年1月，美國國家電工規(guī)范（NEC） 正式實(shí)施NEC690.12-2017法規(guī)，要求在緊急情況下光伏系統(tǒng)能快速關(guān)斷每一塊光伏組件之間的連接，英文名為Rapid Shutdown（簡稱RSD）。

快速關(guān)斷功能的要點(diǎn)是：啟動(dòng)關(guān)斷設(shè)備之后，在30秒內(nèi)，界限范圍外電壓降低到30V以下，界限范圍內(nèi)電壓降低到80V以下，也就是要求“組件級(jí)關(guān)斷”。當(dāng)光伏組件所在的建筑需要維修或消防施救時(shí)，組件級(jí)關(guān)斷功能將組件電壓降至安全電壓，可有效防止電擊等安全隱患，保障運(yùn)維/消防人員生命安全。

2021年11月26日，國家能源局發(fā)布《關(guān)于加強(qiáng)分布式光伏發(fā)電安全工作的通知（征求意見稿）》。征求意見稿從分布式光伏的“主體責(zé)任”、“規(guī)劃選址”、“項(xiàng)目設(shè)計(jì)”、“施工安全”、“并網(wǎng)安全”等多個(gè)角度提出了更為嚴(yán)格的要求。在其中“并網(wǎng)安全”這部分，提出光伏組件應(yīng)具有安全關(guān)斷保護(hù)功能，保證逆變器關(guān)機(jī)，交流斷電后，系統(tǒng)子陣外直流電壓低于安全電壓。

組件級(jí)快速關(guān)斷是安全運(yùn)營的基礎(chǔ)，而組件級(jí)的數(shù)據(jù)則是光伏運(yùn)維和優(yōu)化的關(guān)鍵。組件級(jí)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)可以為組件方陣的精細(xì)管理和優(yōu)化提供必須的支持。

由于技術(shù)和成本方面的限制，當(dāng)前市場主流的光伏關(guān)斷器存在如下缺點(diǎn)：

1、只具備本地或者遠(yuǎn)程一鍵關(guān)斷功能，不具備遠(yuǎn)程監(jiān)測和預(yù)警功能；

2、光伏組件是串聯(lián)安裝的，當(dāng)前主流關(guān)斷器只能關(guān)斷無法旁路，關(guān)斷其中任意一塊光伏面板，就會(huì)導(dǎo)致整個(gè)組串甚至整個(gè)分布式發(fā)電站無法輸出發(fā)電電流，造成能源浪費(fèi)和經(jīng)濟(jì)效益下降；

3、產(chǎn)品大多不具備可擴(kuò)展可升級(jí)能力，僅具備已有的關(guān)斷器功能；

芯象半導(dǎo)體PLC-IoT芯片SIG996

芯象半導(dǎo)體主控-計(jì)算-通信一體化PLC-IoT芯片SIG996，配置業(yè)內(nèi)超高規(guī)格主控+計(jì)算雙內(nèi)核，芯片底層支持高速電力線載波通信技術(shù)，自適應(yīng)組網(wǎng)，兼容國內(nèi)電力行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)以及國際IEEE1901.1標(biāo)準(zhǔn)，提供高精度FFT運(yùn)算庫。基于SIG996開發(fā)的光伏監(jiān)控模組，可廣泛應(yīng)用于光伏組件關(guān)斷器、監(jiān)控器和光伏優(yōu)化器。

基于芯象半導(dǎo)體SIG996芯片的光伏監(jiān)控模組

每個(gè)光伏組件配備一只光伏監(jiān)控器，可以實(shí)時(shí)監(jiān)控每個(gè)組件的電流、電壓、溫度，在發(fā)生故障時(shí)（包括高溫失火在內(nèi)），可以遠(yuǎn)程或者現(xiàn)場本地一鍵關(guān)斷，切斷每個(gè)組件電能輸出，500毫秒內(nèi)一鍵消除直流高壓，保障運(yùn)維人員或者消防人員工作人身安全，完美實(shí)現(xiàn)全自動(dòng)“組件級(jí)快速關(guān)斷”的功能。

同時(shí)，行業(yè)客戶基于SIG996開發(fā)的SolarBox光伏監(jiān)控器方案能夠?qū)崿F(xiàn)單個(gè)組件旁路關(guān)斷，而保持整個(gè)組串依然連通，有效快速淘汰故障組件的同時(shí)，光伏組串整體仍保持正常工作，繼續(xù)輸出發(fā)電電流，避免能源浪費(fèi)和經(jīng)濟(jì)效益損失。

行業(yè)客戶基于SIG996開發(fā)的SolarBox光伏監(jiān)控器

目前，芯象半導(dǎo)體客戶基于SIG996開發(fā)的SolarBox光伏監(jiān)控器應(yīng)用于分布式光伏電站，已成功完成試點(diǎn)。基于SIG996強(qiáng)大的處理能力，客戶創(chuàng)新性地開發(fā)出“一拖三”光伏監(jiān)控器，一個(gè)監(jiān)控器可以同時(shí)監(jiān)控三個(gè)光伏組件，大幅降低光伏電站應(yīng)用成本。

更重要的是，未來通過軟件升級(jí)，基于SIG996開發(fā)的SolarBox光伏監(jiān)控器能夠支持“光伏電站直流拉弧檢測”功能，從初始的“關(guān)斷器”真正進(jìn)化成“監(jiān)控器”，進(jìn)一步大幅提升遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)在線運(yùn)維能力。

小小的身材，卻可以給光伏新能源注入無限的科技創(chuàng)新活力，帶動(dòng)大大的經(jīng)濟(jì)效益提升。

在“萬物互聯(lián)”的大趨勢下，物聯(lián)網(wǎng)作為通信業(yè)新興領(lǐng)域，產(chǎn)業(yè)市場規(guī)模不斷擴(kuò)大，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)擁有不可估量的商業(yè)價(jià)值。在“雙碳”及構(gòu)建以新能源為主體的新型電力系統(tǒng)的目標(biāo)下，電力物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展有望提速。

芯合四象，物聯(lián)八方。芯象半導(dǎo)體將全力以赴，以創(chuàng)新迎接挑戰(zhàn)，以實(shí)力面向市場，以全新的PLC物聯(lián)通信系列和蜂窩物聯(lián)通信系列芯片、模組和行業(yè)方案助力中國經(jīng)濟(jì)發(fā)展和數(shù)字化轉(zhuǎn)型，為中國現(xiàn)代化建設(shè)貢獻(xiàn)自己的綿薄之力。

我們期待著與業(yè)內(nèi)新老客戶和產(chǎn)業(yè)鏈各界伙伴開展形式多樣的合作：

戰(zhàn)略合作伙伴——基于我司在數(shù)模混合信號(hào)處理SoC芯片設(shè)計(jì)領(lǐng)域的積累，尋求在數(shù)字能源領(lǐng)域，新能源綜合服務(wù)領(lǐng)域戰(zhàn)略合作伙伴，共同開展面向數(shù)字能源方向的產(chǎn)業(yè)合作，積極打造從底層技術(shù)到行業(yè)綜合應(yīng)用的生態(tài)示范案例。

試點(diǎn)項(xiàng)目征集——希望合作方提供分布式電站應(yīng)用試點(diǎn)，開展小批測試、規(guī)模測試、可靠性測試等合作，我司產(chǎn)品可以率先布置于項(xiàng)目方應(yīng)用場景，并提供最高優(yōu)先級(jí)的技術(shù)支持和定制特性支持。

需求特性征集——希望合作方從產(chǎn)業(yè)實(shí)際應(yīng)用角度，提出特性需求和行業(yè)痛點(diǎn)，幫助我們完善產(chǎn)品定義，加速新產(chǎn)品、新特性和新功能的產(chǎn)業(yè)化。

底層技術(shù)聯(lián)合研發(fā)——基于芯象半導(dǎo)體主控-計(jì)算-通信一體化SoC芯片，聯(lián)合開展面向數(shù)字能源領(lǐng)域的控制類，邊緣計(jì)算類，通信類底層技術(shù)研發(fā)和產(chǎn)業(yè)實(shí)施。