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

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

目前在國外已經(jīng)對光伏電站組件級關斷功能提出強制性要求，國內(nèi)也有相關部委和地方提出了相應的要求。同時，組件級的數(shù)據(jù)也是光伏運維和優(yōu)化的關鍵。組件級實時數(shù)據(jù)可以為組件方陣的精細管理和優(yōu)化提供必須的支持。

由于技術和成本方面的限制，當前市場主流的光伏關斷器存在“不具備遠程監(jiān)測預警功能”、“沒有組件旁路功能”以及“可擴展和升級能力不足”等缺點。

芯象半導體主控-計算-通信一體化PLC-IoT芯片SIG996，配置業(yè)內(nèi)超高規(guī)格主控+計算雙內(nèi)核，芯片底層支持高速電力線載波通信技術，自適應組網(wǎng)，兼容國內(nèi)電力行業(yè)標準以及國際IEEE1901.1標準，提供高精度FFT運算庫?；赟IG996開發(fā)的光伏監(jiān)控模組，可廣泛應用于光伏組件關斷器、監(jiān)控器和光伏優(yōu)化器。

日前，芯象半導體客戶基于SIG996開發(fā)的SolarBox光伏監(jiān)控器應用于分布式光伏電站，已成功完成試點?；赟IG996強大的處理能力，客戶創(chuàng)新性地開發(fā)出“一拖三”光伏監(jiān)控器，一個監(jiān)控器可以同時監(jiān)控三個光伏組件，大幅降低光伏電站應用成本。

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，帶動大大的經(jīng)濟效益提升。

正文

在“碳達標”和“碳中和”大背景下，光伏發(fā)電迎來巨大的發(fā)展機遇，正在成為能源行業(yè)向清潔低碳轉型的主力軍，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，也是取得投資回報的根基所在。

不管在地面、山地、屋頂?shù)裙夥娬緢鼍?，安全都是一票否決性的原則問題。火災，是光伏電站的最大安全隱患。據(jù)統(tǒng)計，2013年以來國內(nèi)光伏行業(yè)已發(fā)生近百起火災事故。光伏電站的快速建設與消防安全隱患問題形成突出矛盾。

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

組件級關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） 正式實施NEC690.12-2017法規(guī)，要求在緊急情況下光伏系統(tǒng)能快速關斷每一塊光伏組件之間的連接，英文名為Rapid Shutdown（簡稱RSD）。

快速關斷功能的要點是：啟動關斷設備之后，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“組件級關斷”。當光伏組件所在的建筑需要維修或消防施救時，組件級關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，保障運維/消防人員生命安全。

2021年11月26日，國家能源局發(fā)布《關于加強分布式光伏發(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“主體責任”、“規(guī)劃選址”、“項目設計”、“施工安全”、“并網(wǎng)安全”等多個角度提出了更為嚴格的要求。在其中“并網(wǎng)安全”這部分，提出光伏組件應具有安全關斷保護功能，保證逆變器關機，交流斷電后，系統(tǒng)子陣外直流電壓低于安全電壓。

組件級快速關斷是安全運營的基礎，而組件級的數(shù)據(jù)則是光伏運維和優(yōu)化的關鍵。組件級實時數(shù)據(jù)可以為組件方陣的精細管理和優(yōu)化提供必須的支持。

由于技術和成本方面的限制，當前市場主流的光伏關斷器存在如下缺點：

1、只具備本地或者遠程一鍵關斷功能，不具備遠程監(jiān)測和預警功能；

2、光伏組件是串聯(lián)安裝的，當前主流關斷器只能關斷無法旁路，關斷其中任意一塊光伏面板，就會導致整個組串甚至整個分布式發(fā)電站無法輸出發(fā)電電流，造成能源浪費和經(jīng)濟效益下降；

3、產(chǎn)品大多不具備可擴展可升級能力，僅具備已有的關斷器功能；

芯象半導體PLC-IoT芯片SIG996

芯象半導體主控-計算-通信一體化PLC-IoT芯片SIG996，配置業(yè)內(nèi)超高規(guī)格主控+計算雙內(nèi)核，芯片底層支持高速電力線載波通信技術，自適應組網(wǎng)，兼容國內(nèi)電力行業(yè)標準以及國際IEEE1901.1標準，提供高精度FFT運算庫?；赟IG996開發(fā)的光伏監(jiān)控模組，可廣泛應用于光伏組件關斷器、監(jiān)控器和光伏優(yōu)化器。

基于芯象半導體SIG996芯片的光伏監(jiān)控模組

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

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

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

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

更重要的是，未來通過軟件升級，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“關斷器”真正進化成“監(jiān)控器”，進一步大幅提升遠程實時在線運維能力。

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，帶動大大的經(jīng)濟效益提升。

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

芯合四象，物聯(lián)八方。芯象半導體將全力以赴，以創(chuàng)新迎接挑戰(zhàn)，以實力面向市場，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)濟發(fā)展和數(shù)字化轉型，為中國現(xiàn)代化建設貢獻自己的綿薄之力。

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)模混合信號處理SoC芯片設計領域的積累，尋求在數(shù)字能源領域，新能源綜合服務領域戰(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到行業(yè)綜合應用的生態(tài)示范案例。

試點項目征集——希望合作方提供分布式電站應用試點，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目方應用場景，并提供最高優(yōu)先級的技術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)實際應用角度，提出特性需求和行業(yè)痛點，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。

底層技術聯(lián)合研發(fā)——基于芯象半導體主控-計算-通信一體化SoC芯片，聯(lián)合開展面向數(shù)字能源領域的控制類，邊緣計算類，通信類底層技術研發(fā)和產(chǎn)業(yè)實施。