导读
本文介绍了 SandiSolar+通过 TiDB Serverless 构建智慧新能源数据底座的思路与实践。作为一家致力于为全球提供清洁电力解决方案的新能源企业，SandiSolar+面临着处理大量实时数据的挑战。为了应对这一问题，SandiSolar+选择了 TiDB Serverless 作为他们的数据底座。TiDB Serverless 具有灵活扩展、按实际使用量付费、自动伸缩等特点，能够满足 SandiSolar+的实时数据处理需求。未来，SandiSolar+计划在 TiDB Serverless 基础上开发实时计费、高频交易等功能，为光伏产业探索更深层次的服务与盈利模式。
云南尚鼎新能源有限公司（SandiSolar+ ）成立于 2008 年，是一家专注于太阳能光伏产品应用和光伏系统服务的高新技术企业，历经 15 年东南亚市场的沉淀，不断向市场提供专业的光伏产品、绿色电力系统解决方案，建立了一流的光伏品牌供应链体系。2022 年，SandiSsolar+ 进行品牌升级，将多年来沉淀的供应优势、服务标准，集成为一个全流程的智慧能源服务平台——SandiSolar+，致力于跑通智慧能源的“最后一公里”。
业务挑战
SandiSolar+ 新能源的愿景是：引领数字化、智能化的绿色生活，为全世界平价用电、绿色用电的生活方式贡献力量。通过不断创新和发展，SandiSolar+ 目前已经为缅甸无电地区的数百万家庭提供了清洁电力。
与传统光伏企业不同，SandiSolar+ 对数据价值挖掘有着较为强烈的需求。目前，SandiSolar+ 内部的数据来源主要有两类：一类是光伏逆变器的数据，可以采集到每一个光伏电站的发电量；另一类是这些家庭中安装的第三方智能电表的数据，可以采集到每一个家庭的用电量。这些数据通过 API 接口实时汇总到 SandiSolar+ 的 SaaS 平台上，并在数据库中进行聚合，计算出该光伏电站每天、每小时的发电量与用电量。
在该场景下，通常需要聚合 4-5 张大表数据，例如项目表、用电数据表、逆变器数据表和智能电表数据表，用电数据表还会每隔几个小时做一次快照，生成一张快照表。每张表都有十几万行数据，数据量常常达到数十万级，聚合的 SQL Query 也会达到 300-400 行长度，聚合过程较为复杂，并要求毫秒级返回计算结果。
由于第三方的 API 稳定性和访问频率都有一定限制，SandiSolar+ 正在开发自己的智能网关，可以更实时地采集到每一个光伏电站的温度、发电频率、发电功率、用电量等数据，未来会逐步替换掉第三方智能电表，通过互联网协议将数据传输到 SandiSolar+ 的服务器上，对数据的实时处理会提出更高要求。
在该 SaaS 系统中，SandiSolar+ 最核心的部分是打造了一个“数据中台”，系统中所有数据的搜索查询都通过“数据中台”实现。前端的 APP 以及后端的管理平台都通过该中台搜索收据。如 C 端用户在 APP 中查看自己的历史发电量与用电量，B 后 端的管理平台可以查看电站从勘测、施工、验收、运营阶段的工单留档及用电数据等。此外，B 端还会产生一部分工单数据，如光伏电站的施工、安装、验收留档数据等。所有这些数据都存放在同一套数据库中，对于数据库而言，这套系统主要面临以下几项挑战：
- SandiSolar+ C SaaS 平台根据业务的发展，需要端用户可以灵活添加或删除字段，自定义灵活度很高，传统数据库在做相关操作时会锁表，这就需要数据库具备灵活的 Online DDL 能力；
- 由于 SandisSolar+ SaaS 平台的字段都可以灵活添加、删除和自定义，一个表里可能有上百个字段，开发人员不可能为每个字段都添加一个索引，这时列存就是一个比较理想的选择，需要数据库具备行存、列存同构的 HTAP 能力；
- PostgreSQL 等传统数据库无法做到实时的物化视图能力，即使像 Snowflake 也只提供 2 分钟更新频率的 Materialized View，无法支持事务型的业务需求，TiDB 可以同时支持事务型交易及数据分析，是满足实时数据分析的最佳选择；
- 该 SaaS 系统提供了一个“计算型字段”功能，用户可以在字段上自定义 formular 公式，在系统中进行实时汇总与聚合，如从一个工单中找到所属的客户姓名项目地址、计算项目当月用电量、聚合服务商历史工单平均满意度等；
- 未来，全面替换为智能网关后，实时数据采集会造成比较大的写压力，需要数据库具备较高的实时处理以及并发写能力；
综上所述，SandisSolar+ 的 SaaS 平台对数据的实时性处理要求较高，传统的大数据、离线数仓无法满足这种实时性需求，经过对主流数据库进行选型，SandiSsolar+ 最终选择了具备 HTAP 能力的 TiDB Serverless 数据库来作为数据底座，为相关业务系统的智能化、可靠性、实时性提供了全面保障，承载了 SaaS 平台的实时数据存储、计算需求。
为什么选择 TiDB Serverless?
TiDB Serverless 是一种全托管的、自动化的数据库服务（DBaaS），能够快速部署集群，并按实际使用资源量计费。结合自身业务架构特性，Sandisolar SandiSolar+ 在考虑 TiDB Serverless 时重点关注以下特性：
- 轻松扩展基础设施，支持多国家扩展：TiDB Serverless 可以秒级搭建起数据库环境，开发团队能够迅速开展业务创新和开发。同时，TiDB Serverless 可以根据不同国家搭建不同的集群，可以满足 SandiSolar+ 在各国的不同需求，不会互相干扰；
- 按实际使用量付费，起始成本低：TiDB Serverless 服务无需预付费用，企业可以按照实际提交的 SQL 请求和实际使用的存储来付费，这种基于消费的定价模式为开发者创造了一个“随时启动，随用随付“的消费模式。SandiSolar+ 只需为实际的数据处理和存储付费，上手使用成本较低；
- 自动伸缩，灵活应对业务增长：TiDB Serverless 具有一个高度灵活扩展的分布式架构，可以随需弹性扩缩容，应对业务的快速增长，无需担心性能瓶颈与存储上限。同时，无论是存储、事务处理还是分析工作负载，SandiSolar+ 都能在几秒内根据应用需求自动伸缩，避免造成资源冗余浪费，既灵活又经济；
- HTAP 架构，加速业务实时洞察：TiDB Cloud Serverless 专为规模化交易、实时分析和混合工作负载以及流量激增的应用程序而构建，可以自动扩缩容以满足实时需求。TiDB 提供支持 MPP 架构的列存引擎 TiFlash ，SandiSolar+ 只需简单地进行数据聚合即可满足在线业务的实时分析需求，从而使运营效率和用户体验获得大幅提升；
- TiDB Serverless Branching，快速实现并行开发：SandiSolar+ 在开发过程中应用了 TiDB Serverless 的 Branching 功能。该功能可以使 SandiSolar+ 开发人员为其 TiDB Serverless 集群创建分支。这些分支可以实现并行开发，促进新功能快速迭代，排查故障，开发者无需中断生产数据库的运行。Branching 不仅简化了开发和部署过程，还保持了生产环境中数据库的稳定性和可靠性；
- 轻松上手，无需分库分表：应用 TiDB Serverless 可以帮助 SandiSolar+ 摆脱分库分表等数据库繁琐的操作任务，相当于只维护一张大表即可，既可以满足更长时间维度的查询需求，又无需反复对数据进行整理操作。
未来计划
基于 TiDB Serverless，SandiSolar+ 打造出一个具有实时数据处理能力的数据平台，在此基础上可以探索光伏周边衍生业务的可能性。
通常，电力公司会根据用电时段和电压等级，面向不同用户提供不同的电价策略。SandiSolar+ 正在开发一种实时计算电费的功能，可以根据不同的电价策略，结合 SaaS 平台中实时采集到的发电、用电数据，为每个用户实时计算出电费。目前，大多数泰国的电力公司还在通过 Excel 表格及程序代码来实现类似的计费功能，SandiSolar+ 凭借领先的数据处理能力，得以在光伏产业探索出更深层次的服务与盈利模式。
此外，SandisSolar+ 在实时统计发电量、用电量以及实时电价计算能力之上，还计划开发高频交易功能，C 端用户可以在其 SaaS 平台上进行碳资产的实时交易，努力推动实现碳中碳达峰目标。
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