助力“双碳”经济,揭秘光伏智造之F5G加速度

宋一聪

2021-09-15 10:31

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在碳达峰、碳中和的目标下,我国的光伏发电行业再次迎来了发展契机。3月12日,《中华人民共和国国民经济和社会发展第十四个五年规划和2035年远景目标纲要》全文发布,其中要求构建现代能源体系,加快发展非化石能源,要求非化石能源比重提升至20%左右,光伏成为重点扶持和大力发展的行业。
在这样的背景下,光伏组件产量的提升成为迫切需要解决的问题。
光伏龙头企业打造新工厂,“智慧”成为关键词
中国的光伏产业处于全球领先的发展水平,新增及累计装机容量、多晶硅产量和光伏组件产量,均保持多年全球首位。2020年,中国光伏行业保持并延续了多项世界第一,应用市场实现恢复性增长。
东方日升新能源股份有限公司,作为世界第六大光伏厂家,主要从事光伏并网发电系统、光伏独立供电系统、太阳能电池片、组件等的研发生产和销售,组件产能已达19.1GW。日益庞大的市场需求,促使东方日升迫切需要提升生产效率,而生产效率的提升,如今已经离不开各种数字化手段,打造“智慧工厂”已成为其迫切需要实现的目标。
2020年8月,东方日升与安徽省滁州市经济技术开发区签约5GW高效电池及光伏组件项目,总投资43.77亿,是总建筑面积65万平方米的世界级超级工厂。这个工厂的建设速度非常快,同年12月开工,半年建成投产。滁州工厂是东方日升新扩建的组件和电池工厂,目标是建成无人智慧工厂,提升生产效率,成为行业标杆,2021年6月底完工交付。滁州工厂大力投入信息化,各个模块都要求最先进的方案与技术,网络上采用全光网,要求光纤直达机器,助力产线7x24小时持续高效作业。
F5G成为新工厂标配
东方日升新能源股份有限公司副总裁兼首席信息官伍学纲表示,滁州工厂是作为一个标杆工厂来建设的,所以在各种硬件和智慧配套上,都是采用了比较超前的部署。例如,采用了基于F5G的网络基础设施,以应对智慧工厂对于高速网络传输的要求。
什么是F5G?根据欧洲电信标准协会(ETSI)的定义,F5G是第五代固定通信网络技术,基于光纤介质,具有大带宽、低时延、广覆盖和安全可靠的特点。
东方日升新能源股份有限公司安徽分公司IT负责人胡延骏则表示,光伏行业生产线都非常长,一条光伏生产线长度大概在400米左右,甚至更长,这成为了网络部署的一个挑战。东方日升采用F5G网络,是基于其超长距覆盖的特点。
“电池片一天产能如果满载的话,我们的设计产能是126万片,所以我们对稳定性要求非常高,出现问题的时候能够及时的诊断是非常重要的。对于网络,我们有一个硬标准,就是断线不能超过5分钟,5分钟能影响的产能已经很大了。”伍学纲介绍,F5G网络引入了可靠性保障,在光纤链路或者端口故障时,可实现50毫秒内的故障恢复,关键业务不掉线,保障生产流程稳定开展。
检测环节数据量激增,F5G网络实现高效稳定数据传输
目前,东方日升滁州工厂的检测环节已经大规模应用了AI设备。在产品检测环节,每一个成品电路板都会进行拍照,近百个检测机台每天产生500多G的检测数据,通过AI设备来进行智能筛选和识别,这同样离不开高速稳定的网络支撑。
“每天为了保障这样的检测目标,以及后期可能引进更精密的设备,我们决定选择F5G网络,因为它的大带宽特点,光纤网络还是比传统网要好很多的。”胡延骏表示,未来随着更加精密检测手段的引进,数据量会扩充8到10倍,F5G网络可以平滑升级,无需重新布线就能轻松满足。
另外,滁州工厂应用了数字孪生技术,它会把整个工厂,不管是哪一个车间,包括当前产能,实时产量,良率,以及能耗成本,通过统一界面上呈现出来。厂区日常巡检包含了大量视频的传输,对实时性和网络带宽要求非常高,这也是东方日升选择F5G技术的原因。
结语:在双碳目标提出之后,各行各业为达成这个宏伟目标,纷纷行动。而光伏发电行业,更是当仁不让的排头兵、先行者。光伏发电行业迅速发展,离不开智能制造,以F5G为代表的光纤网络技术是智能制造的重要“基础设施”。中国人熟悉一句俗语,叫做“要致富,先修路”,在发展智能制造的过程中,F5G就是这条“路”。大力推进工业基础网络建设,让光伏产业得到快速发展,这不仅是实现双碳目标的快速路,更是让中国工业体系走入智能化的快速路。
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责任编辑:黄莉
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