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作者:PingCAP
案例实践
2024-03-12

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。

数据处理表

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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