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摘 要：关于工业太阳能发电系统安全风险的报道层出不穷，尤其引人注目的是“中国制造的设备正成为网络攻击的目标”以及“有可能同时引发大规模停电”等报道，但这个问题真的像媒体报道的那样严重吗？
关键词：工业太阳能发电、通信、安全、PCS（功率调节器）、监控&维护
最近，关于工业太阳能发电系统安全风险的报道层出不穷。尤其引人注目的是“中国制造的设备正成为网络攻击的目标”以及“有可能同时引发大规模停电”等报道。
但这个问题真的像媒体报道的那样严重吗？本系列文章想从技术和实践的角度，以工业太阳能发电行业从业人员的视角，来探讨这一安全问题。
问题究竟是什么？
总结报道中提出的观点，主要担忧如下：
1.海外制造（尤其是中国制造）的太阳能发电设备可能同时受到中国共产党的指令控制
- o根据中国《国家情报法》，中国企业有义务遵守政府的要求
- o担心设备可能在恶意指令下被非法操作
2.存在设备可能通过内置“后门”被外部非法控制的风险
- o设备在制造阶段可能内置隐藏功能。
- o存在常规检查无法检测到的通信功能。
3.对社会基础设施的影响，如大规模停电等
- o目前，太阳能发电在电力供应中占有一定比例，一旦发生大规模停机，可能会导致电网不稳定
- o在太阳能发电比例较高的时段（特别是用电需求低的节假日白天）发动攻击，可能导致电力短缺超过备用率
- o在最坏的情况下，可能会引发连锁的大规模停电（停电事故）。
- 这些担忧乍一看似乎是非常严重的问题。然而，了解实际的工业太阳能发电系统的工作原理后，可能会有不同的看法。
工业太阳能发电系统的基本结构
首先，从基本部分介绍工业太阳能发电系统的构成。该系统大致由以下几个部分组成：
- 1.太阳能电池板：将阳光转换为直流电
- 2.PCS（功率调节器）：将直流电转换为交流电的设备
- 3.通信设备（数据记录器/智能记录器）：发电数据的收集和传输
- 4.监控系统：远程监控和控制
这里需要注意的是，PCS本身本质上是一个电力转换设备，而『互联网』通信功能则由另外的通信设备来承担。
例如，华为公司使用一种名为“SmartLogger”的通信设备，其他公司则使用名为“数据记录器”“通信单元”等的专用设备，负责从PCS收集发电数据，并通过『互联网』将其传输到云『服务器』。
为什么需要通信功能？
有人可能会想：“为什么太阳能发电系统需要通信功能呢？”事实上，通信功能对于现代工业太阳能发电至关重要，主要有三个原因：
首先是为了应对输出抑制。自2015年以来，随着可再生能源的迅速普及，“输出抑制”已制度化，以维持电网的稳定。电力供需必须始终保持平衡。如果太阳能在用电需求较低的时期（例如春季和秋季假期）产生大量电力，则可能会出现供应过剩，电网不稳定的情况。
目前，当预见到这种情况时，电力公司就会向太阳能等可再生能源发电运营商发出“抑制输出”的输出控制指令。如果仅仅前往现场手动操作，是无法快速响应这些指令的。因此，通过通信系统进行远程控制至关重要。
其次是监控的重要性。工业太阳能发电站是由数千甚至数万块太阳能电池板组成的大型设施。这些太阳能电池板需要持续监控以确保其正常运行。依靠人工每天检查大量太阳能电池板的运行状态并不现实。利用通信功能进行自动监控至关重要。
第三点也是最后一点是提高维护效率。太阳能发电站通常安装在山区或偏远地区，每次发生故障时很难赶到现场。如果能够远程检查状态并进行简单的操作，则可以显著降低维护成本。
通信功能的原理：SIM卡槽的作用
那么，实际上是如何进行通信的呢？许多通信设备（数据记录器）都配备了SIM卡槽。这个SIM卡槽就像『智能手机』一样，通过手机线路（LTE/4G）连接到『互联网』。实际的通信流程如下：
- 1.PCS生成发电数据
- 2.通信设备从PCS收集数据
- 3.使用SIM卡连接到手机线路
- 4.通过『互联网』将数据发送到云『服务器』
- 5.运营商使用网络浏览器或应用程序查看数据内容
这一原理本质上与一般的物联网（IoT）设备相同。问题在于如何保护这条通信路径。
市场现状：为什么有这么多海外制造的PCS？
这里，有必要提及一下当前工业太阳能发电市场的现状。事实上，在日本的工业太阳能发电系统中，海外制造（尤其是中国制造）的设备占据了压倒性份额。仅就PCS而言，估计超过70%都是海外制造的。
这不仅仅是因为“便宜”，还包括了应对新规定、提升产品性能所需的技术创新速度、通过大规模生产带来的稳定供应与质量控制，以及较短的交货期，再加上由日本法人提供的完善售后服务体系等多方面原因。尤其是在应对如前所述的“输出抑制”等新规定方面，海外厂商的技术应对速度往往更快。
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