光伏發電系統項目

Photovoltaic Power Generation

我國光伏行業于2005年左右受歐洲市場需求拉動起步，十幾年來實現了從無到有、從有到強的跨越式大發展，建立了完整的市場環境和配套環境，已經成為我國為數不多、可以同步參與國際競爭并達到國際領先水平的戰略性新興產業，也成為我國產業經濟發展的一張嶄新名片和推動我國能源變革的重要引擎。“十四五”期間，隨著應用市場多樣化以及電力市場化交易、“隔墻售電”的開展，新增光伏裝機將穩步上升，中國光伏發電新增裝機容量為4820萬千瓦。2021年，中國光伏新增裝機再創新高，達到54.88GW，同比增長14%。

光伏發電是利用半導體界面的光生伏特效應而將光能直接轉變為電能的一種技術。主要由太陽電池板（組件）、控制器和逆變器三大部分組成。由于太陽光照強度的不斷變化，導致實際利用率有限。為使光伏逆變器輸出達到最大功率，并滿足最大輸出電量的需求，以提高充電效率，所以需要控制器對功率進行精準控制。

2021年，全球MPPT控制器市場規模約為10.7億元，預計2021-2026年，全球MPPT控制器市場將繼續以5.5%左右的年均復合增速增長，到2026年市場規模將達到14.0億元左右。在全球較多國家中，光伏發電是傳統火力發電的重要替代，多國發布政策推動其裝機量不斷上升，全球光伏產業仍在快速發展過程中，為提高光伏系統發電量，MPPT控制器市場前景廣闊。

目前，市面上使用較多的為傳統的PWM控制器，其結構較為簡單，且無法實現實時追蹤，對充電效率提升較小，而MPPT控制器可實時跟蹤太陽能板的最大功率點，并發揮其最大功效，可直接提高光伏系統的發電量，因此將成為太陽能控制器的發展方向。

PART ONE

什么是MPPT？

- What is MPPT? -

MPPT，即Maximum Power Point Tracking的簡稱，中文譯為“最大功率點跟蹤”。光伏組件是一種非線性較強的直流電源，其輸出最大功率點隨著光照、溫度的變化而變化，在一定的日照強度和溫度環境下，光伏可以工作在不同的輸出電壓，在某一個電壓值時光伏輸出功率才能達到最大值，這時光伏的工作點就達到了輸出功率電壓曲線的最高點，稱為最大功率點（MPP），在光伏發電系統中，要提高整體效率，就需要實時調整光伏的工作點，讓始終工作在最大功率點附件，這個過程就是最大功率點跟蹤（MPPT）。

舉個例子，假設MPPT還沒開始跟蹤，這時組件輸出電壓是500V，然后MPPT開始跟蹤之后，就開始通過內部的電路結構調節回路上的電阻，以改變組件輸出電壓，同時改變輸出電流，一直到輸出功率最大(假設550V最大)，此后就不斷得跟蹤，這樣一來也就是說在太陽輻射不變的情況下，組件在550V的輸出電壓情況，輸出功率會比500V時要高，這就是MPPT的作用。

PART TWO

躍昉產品 – BF2

MPPT太陽能控制器

- 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開源處理器架構、ABC的數據安全體系、AIoT的算力的技術，開發了新一代BF2-MPPT太陽能控制器。本方案在增量電導法的優勢基礎上通過改進硬件設計，優化算法效率，依靠BF2芯片算力優勢改變了傳統增量電導法實現中對硬件的要求特別是對傳感器的精度要求比較高，整個系統造價較高的缺點，在低成本的基礎上實現了更為精確的增量電導算法。

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應用方向>>

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

躍昉科技產品經理透露，該方案中應用的核心處器件BF2，是一款32位RISC-V架構的SoC（系統級芯片），集成雙模Wi-Fi/BLE，自帶安全加密功能，可應用到智慧能源、智慧物流、智慧城市、智慧工廠等多個領域。

2

產品特點>>

●MCU控制+WiFi一體化芯片;

●可通過APP或小程序遠程控制;

●IoT實時監控，歷史數據監控，根據云端智能算法根據實時情況指導用戶進行合理操作;

●高芯片算力，能夠支持復雜增量電導算法，更為精準穩定;

●芯片可支持區塊鏈技術，通過端側數據上鏈，保障光伏工作數據的可靠性。

3

功能概述>>

基于BF2的MPPT充電控制方案能夠實現更高的峰值功率追蹤，保持光伏穩定長久得工作在最大功率點附近。通過更為精準高效的增量電導控制算法，在光照和溫度變化時，太陽能電池陣列的輸出電壓能平穩地追隨環境變化，使太陽能光伏陣列最后穩定在最大功率點附近的某個點，而不是來回的跳動，電壓波動較擾動觀察法小，控制精確，響應速度較快。

躍昉科技產品經理表示，此方案可同時實現IoT功能，能通過Wi-Fi連接云端，通過app進行遠程檢視及控制。同時可以根據云端智能算法根據實時情況指導用戶進行合理操作。通過區塊鏈技術保障光伏工作數據的可靠性和安全性，為光伏供電場景提供了數據保障。

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產品優勢>>

●低成本

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

BF2-MPPT低成本優勢：直接通過App或小程序在線遠程控制，可節省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WiFi/BLE實現IoT功能

可通過App或小程序遠程監測設備運行狀態，遠程操控;

可精確記錄收集光伏電池功率情況，存儲歷史數據，便于問題溯源;

可以根據云端智能算法根據實時情況指導用戶進行合理操作;

通過區塊鏈技術保障光伏工作數據的可靠性和安全性;

支持其他物聯網接入，開放API接口。

●區塊鏈綠能計量

在光伏發電過程中，對光伏發電儲能數據進行收集統計，輔助EMS進行綠色能源計量。

在工作過程中，能夠依靠BF2芯片高算力對收集到的光伏設備數據進行多種方式加密，同時實現端側對數據進行區塊鏈上鏈。

保證數據在查驗時可溯源并保證數據真實性，便于在計量過程中產生問題時及時找到原因，保障穩定發電。

END

審核編輯 ：李倩