光伏發(fā)電系統(tǒng)項(xiàng)目

Photovoltaic Power Generation

我國(guó)光伏行業(yè)于2005年左右受歐洲市場(chǎng)需求拉動(dòng)起步，十幾年來(lái)實(shí)現(xiàn)了從無(wú)到有、從有到強(qiáng)的跨越式大發(fā)展，建立了完整的市場(chǎng)環(huán)境和配套環(huán)境，已經(jīng)成為我國(guó)為數(shù)不多、可以同步參與國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)并達(dá)到國(guó)際領(lǐng)先水平的戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)，也成為我國(guó)產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的一張嶄新名片和推動(dòng)我國(guó)能源變革的重要引擎。“十四五”期間，隨著應(yīng)用市場(chǎng)多樣化以及電力市場(chǎng)化交易、“隔墻售電”的開(kāi)展，新增光伏裝機(jī)將穩(wěn)步上升，中國(guó)光伏發(fā)電新增裝機(jī)容量為4820萬(wàn)千瓦。2021年，中國(guó)光伏新增裝機(jī)再創(chuàng)新高，達(dá)到54.88GW，同比增長(zhǎng)14%。

光伏發(fā)電是利用半導(dǎo)體界面的光生伏特效應(yīng)而將光能直接轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿囊环N技術(shù)。主要由太陽(yáng)電池板（組件）、控制器和逆變器三大部分組成。由于太陽(yáng)光照強(qiáng)度的不斷變化，導(dǎo)致實(shí)際利用率有限。為使光伏逆變器輸出達(dá)到最大功率，并滿足最大輸出電量的需求，以提高充電效率，所以需要控制器對(duì)功率進(jìn)行精準(zhǔn)控制。

2021年，全球MPPT控制器市場(chǎng)規(guī)模約為10.7億元，預(yù)計(jì)2021-2026年，全球MPPT控制器市場(chǎng)將繼續(xù)以5.5%左右的年均復(fù)合增速增長(zhǎng)，到2026年市場(chǎng)規(guī)模將達(dá)到14.0億元左右。在全球較多國(guó)家中，光伏發(fā)電是傳統(tǒng)火力發(fā)電的重要替代，多國(guó)發(fā)布政策推動(dòng)其裝機(jī)量不斷上升，全球光伏產(chǎn)業(yè)仍在快速發(fā)展過(guò)程中，為提高光伏系統(tǒng)發(fā)電量，MPPT控制器市場(chǎng)前景廣闊。

目前，市面上使用較多的為傳統(tǒng)的PWM控制器，其結(jié)構(gòu)較為簡(jiǎn)單，且無(wú)法實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)追蹤，對(duì)充電效率提升較小，而MPPT控制器可實(shí)時(shí)跟蹤太陽(yáng)能板的最大功率點(diǎn)，并發(fā)揮其最大功效，可直接提高光伏系統(tǒng)的發(fā)電量，因此將成為太陽(yáng)能控制器的發(fā)展方向。

PART ONE

什么是MPPT？

- What is MPPT? -

MPPT，即Maximum Power Point Tracking的簡(jiǎn)稱，中文譯為“最大功率點(diǎn)跟蹤”。光伏組件是一種非線性較強(qiáng)的直流電源，其輸出最大功率點(diǎn)隨著光照、溫度的變化而變化，在一定的日照強(qiáng)度和溫度環(huán)境下，光伏可以工作在不同的輸出電壓，在某一個(gè)電壓值時(shí)光伏輸出功率才能達(dá)到最大值，這時(shí)光伏的工作點(diǎn)就達(dá)到了輸出功率電壓曲線的最高點(diǎn)，稱為最大功率點(diǎn)（MPP），在光伏發(fā)電系統(tǒng)中，要提高整體效率，就需要實(shí)時(shí)調(diào)整光伏的工作點(diǎn)，讓始終工作在最大功率點(diǎn)附件，這個(gè)過(guò)程就是最大功率點(diǎn)跟蹤（MPPT）。

舉個(gè)例子，假設(shè)MPPT還沒(méi)開(kāi)始跟蹤，這時(shí)組件輸出電壓是500V，然后MPPT開(kāi)始跟蹤之后，就開(kāi)始通過(guò)內(nèi)部的電路結(jié)構(gòu)調(diào)節(jié)回路上的電阻，以改變組件輸出電壓，同時(shí)改變輸出電流，一直到輸出功率最大(假設(shè)550V最大)，此后就不斷得跟蹤，這樣一來(lái)也就是說(shuō)在太陽(yáng)輻射不變的情況下，組件在550V的輸出電壓情況，輸出功率會(huì)比500V時(shí)要高，這就是MPPT的作用。

PART TWO

躍昉產(chǎn)品 – BF2

MPPT太陽(yáng)能控制器

- Leapfive BF2 -

廣東躍昉科技有限公司聚焦電力及綠色能源，助力雙碳，充分融合RISC-V開(kāi)源處理器架構(gòu)、ABC的數(shù)據(jù)安全體系、AIoT的算力的技術(shù)，開(kāi)發(fā)了新一代BF2-MPPT太陽(yáng)能控制器。本方案在增量電導(dǎo)法的優(yōu)勢(shì)基礎(chǔ)上通過(guò)改進(jìn)硬件設(shè)計(jì)，優(yōu)化算法效率，依靠BF2芯片算力優(yōu)勢(shì)改變了傳統(tǒng)增量電導(dǎo)法實(shí)現(xiàn)中對(duì)硬件的要求特別是對(duì)傳感器的精度要求比較高，整個(gè)系統(tǒng)造價(jià)較高的缺點(diǎn)，在低成本的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)了更為精確的增量電導(dǎo)算法。

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應(yīng)用方向>>

BF2-MPPT 太陽(yáng)能控制器主要可用于太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)，太陽(yáng)能路燈，太陽(yáng)能充電樁，太陽(yáng)能廣告牌，太陽(yáng)能智能家居，太陽(yáng)能交通警示燈等光伏發(fā)電工作場(chǎng)景。

躍昉科技產(chǎn)品經(jīng)理透露，該方案中應(yīng)用的核心處器件BF2，是一款32位RISC-V架構(gòu)的SoC（系統(tǒng)級(jí)芯片），集成雙模Wi-Fi/BLE，自帶安全加密功能，可應(yīng)用到智慧能源、智慧物流、智慧城市、智慧工廠等多個(gè)領(lǐng)域。

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產(chǎn)品特點(diǎn)>>

●MCU控制+WiFi一體化芯片;

●可通過(guò)APP或小程序遠(yuǎn)程控制;

●IoT實(shí)時(shí)監(jiān)控，歷史數(shù)據(jù)監(jiān)控，根據(jù)云端智能算法根據(jù)實(shí)時(shí)情況指導(dǎo)用戶進(jìn)行合理操作;

●高芯片算力，能夠支持復(fù)雜增量電導(dǎo)算法，更為精準(zhǔn)穩(wěn)定;

●芯片可支持區(qū)塊鏈技術(shù)，通過(guò)端側(cè)數(shù)據(jù)上鏈，保障光伏工作數(shù)據(jù)的可靠性。

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功能概述>>

基于BF2的MPPT充電控制方案能夠?qū)崿F(xiàn)更高的峰值功率追蹤，保持光伏穩(wěn)定長(zhǎng)久得工作在最大功率點(diǎn)附近。通過(guò)更為精準(zhǔn)高效的增量電導(dǎo)控制算法，在光照和溫度變化時(shí)，太陽(yáng)能電池陣列的輸出電壓能平穩(wěn)地追隨環(huán)境變化，使太陽(yáng)能光伏陣列最后穩(wěn)定在最大功率點(diǎn)附近的某個(gè)點(diǎn)，而不是來(lái)回的跳動(dòng)，電壓波動(dòng)較擾動(dòng)觀察法小，控制精確，響應(yīng)速度較快。

躍昉科技產(chǎn)品經(jīng)理表示，此方案可同時(shí)實(shí)現(xiàn)IoT功能，能通過(guò)Wi-Fi連接云端，通過(guò)app進(jìn)行遠(yuǎn)程檢視及控制。同時(shí)可以根據(jù)云端智能算法根據(jù)實(shí)時(shí)情況指導(dǎo)用戶進(jìn)行合理操作。通過(guò)區(qū)塊鏈技術(shù)保障光伏工作數(shù)據(jù)的可靠性和安全性，為光伏供電場(chǎng)景提供了數(shù)據(jù)保障。

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產(chǎn)品優(yōu)勢(shì)>>

●低成本

目前市面產(chǎn)品弊端：成本較高，顯示屏和APP控制操作重復(fù)，徒增成本MCU需外掛BLE/Wi-Fi，使成本增加；

BF2-MPPT低成本優(yōu)勢(shì)：直接通過(guò)App或小程序在線遠(yuǎn)程控制，可節(jié)省LCD屏幕以及按鍵等成本。BF2可承載MCU功能，且自帶Wi-Fi/BLE，能夠在成本上降低30%-40%左右。

●IoT功能

通過(guò)WiFi/BLE實(shí)現(xiàn)IoT功能

可通過(guò)App或小程序遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)，遠(yuǎn)程操控;

可精確記錄收集光伏電池功率情況，存儲(chǔ)歷史數(shù)據(jù)，便于問(wèn)題溯源;

可以根據(jù)云端智能算法根據(jù)實(shí)時(shí)情況指導(dǎo)用戶進(jìn)行合理操作;

通過(guò)區(qū)塊鏈技術(shù)保障光伏工作數(shù)據(jù)的可靠性和安全性;

支持其他物聯(lián)網(wǎng)接入，開(kāi)放API接口。

●區(qū)塊鏈綠能計(jì)量

在光伏發(fā)電過(guò)程中，對(duì)光伏發(fā)電儲(chǔ)能數(shù)據(jù)進(jìn)行收集統(tǒng)計(jì)，輔助EMS進(jìn)行綠色能源計(jì)量。

在工作過(guò)程中，能夠依靠BF2芯片高算力對(duì)收集到的光伏設(shè)備數(shù)據(jù)進(jìn)行多種方式加密，同時(shí)實(shí)現(xiàn)端側(cè)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行區(qū)塊鏈上鏈。

保證數(shù)據(jù)在查驗(yàn)時(shí)可溯源并保證數(shù)據(jù)真實(shí)性，便于在計(jì)量過(guò)程中產(chǎn)生問(wèn)題時(shí)及時(shí)找到原因，保障穩(wěn)定發(fā)電。

END

審核編輯 ：李倩