编者按：“1500V”，这个新的电压等级在这次SNEC上成为了受众人追捧的热词，很少见到全行业各个环节不约而同的谈到一个技术名词。作为新的技术平台和标准探讨，本文得到了航天机电张忠卫、阳光电源张彦虎、TUV南德许海亮、高亮、祝林、晶科能源钱晶等业内朋友的大力支持，从他们那里获得了很多的一手资料。特此鸣谢。
1500V电压等级到底是什么？
目前，主流的电站设计以及光伏组件、逆变器、汇流箱、线缆等产品均基于直流端1000V的电压要求设计和制造。光伏电站要降本增效，升高电压是降低线损的有效措施之一。特变电工西安电气科技有限公司总工程师张磊介绍到：“从系统的角度来看，更高的输入、输出电压等级，可以降低交直流侧线损及变压器低压侧绕组损耗，电站的系统效率预期可以提升1.5-2%。同时，设备（逆变器、变压器）的功率密度提升，体积减小，运输、维护等方面工作量也减少，有利于光伏系统成本的降低。”
除降低输送过程中的电量损耗之外，直流侧电压提升到1500V，还可以串联更多组件，减少逆变器的直流线缆用量和汇流箱数量。
1500V的应用尤其优势，最主要的是可以串接更多数量，以此来节约整体的BOS成本，但难点是现在可以选择的1500V输入电压范围的逆变器比较少，很多设计院在设计电站方案的时候，也很少参考1500V，因此目前应用并不是很广泛。
“在1500V电压等级下，电站可降低监造成本，组件组串、线缆、汇流箱的数量都有所降低。”晶科能源市场总监钱晶向Solarbe记者介绍，“同样接线安装成本也会降低。并且在高电压等级下，直流线损会降，逆变器的效率也有所提升。”
根据晶科发布的报告：1500V电压等级下，串联组件数量从原来1000V等级下的22块/串组件提升到32块/串。10MW光伏电站可减少使用568串，38个汇流箱，约减少成本77390美元。另外组串数量减少也减少安装和运维的人力成本。
从产品本身来说，1500 V系统电压带来的都是挑战，最主要的就是电气的安全性和可能的性能降低。系统层面来说，使得选型更为严格，组件匹配要求更高，PID的风险更大等等。
1500V系统电压的组件，有一定的技术难度，难点主要在材料选取上，例如企业要选择质量更佳、要求更为严格和苛刻的接线盒、背板、连接器等。
但从1000V升到1500V，需要整个行业的协同合作。电站业主、EPC企业、组件、逆变器、汇流箱、线缆等全行业各环节共同协作，同时需要有新的符合1500V电压等级的光伏标准出台。
1500V难点在哪里？
电压从1000V提升到1500V，虽然好处多多，但对于技术却是一个挑战。TUV南德光伏产品部总监许海亮告诉Solarbe记者：“1500V电压等级的难点主要在材料选取上，例如企业要选择质量更佳、要求更为严格和苛刻的接线盒、背板、连接器等。”许海亮指出，经过测试证明，1500V电压等级下，PID效应风险加大，原有的防PID等级不适用于新的标准。
“要加强1500V等级的组件可靠性，主要考虑背板局放、电连接器和电绝缘。”航天机电CTO张忠卫博士说，“PID效应近年越来越受到重视，世界上真正无PID效应的电池只有HIT电池，其它电池都要进行抗PlD防护；真正有效的措施是逆变器加装隔离变压器，虽然会损失一点发电效率、提高一些成本，但对系统整体而言是经济、可靠的。”此外，张忠卫指出，双玻组件由于本身具有的特性，很可能成为1500V电压等级的优选组件。
“高输入输出电压等级的逆变器需要采用更复杂的拓扑，更高电压等级的功率器件，其直流侧的器件选型和设计也是一个挑战。”张磊说。
阳光电源市场部总监张彦虎说：“电压等级升至1500V后，绝缘和电气间隙是主要问题，电压升高可能带来击穿放电。目前技术上已经不是瓶颈，但需要整个市场各环节的配套。”
张彦虎认为：“电子技术往往呈现阶梯式发展，经常是整体技术同时提升后至平稳阶段，然后在行业技术积累至下一个阶段时再次飞跃。”
但从另一个角度来看，高电压等级拉高了行业门槛，有助于提升行业质量：不符合标准的零部件在更高电压等级下会更快的暴露出问题。
“光伏技术的创新发展始终围绕如何降低初始投资，提升发电量以及降低生命周期内运维成本进行。光伏1500V系统通过提升电压，降低线损，节约系统端到端成本和提升发电量，是光伏系统的重要发展方向。”华为能源逆变器产品与解决方案总经理许映童说，“1500V的推广需要解决两个关键问题，一是端到端产业链的成熟及可获得性，二是解决高压直流带来的安全性问题。华为也在积极投入1500V系统的研究，与业内共同推进1500V系统标准的完善建立。”
他指出，目前1500V系统的关键部件已经发布，包括组件、汇流箱、逆变器，线缆等，但均未得到批量验证，成熟应用需要一段时间验证。此外，在山地、屋顶、鱼塘、农业等对安全性要求比较高的场所，暂时不推荐使用1500V方案。
并不是所有公司都对1500V电压等级感兴趣。禾望电气就认为 1500V不是很好的选择，除了上述所说的组件PID现象加剧之外，供应链不成熟以及可能出现的串联失配损失都会得不偿失。
“直流1500V的逆变器在机车行内已经成熟，对逆变器来说没有很大的难度，关键是组件，直流电缆和接头等器件相应的技术要跟上来，1500V的直流输入，组件的最高工作电压就可以串联到1200V，可以由40块组件串联，和现在的20-24块组件串联相比，可以大幅减少直流电缆的数量，还可以提高系统的效率。但凡事有利必有弊，电压上去了，对组件的一致性要求更高的，因为串联电路的电流是由电路最小的一块组件决定的。对系统的安全性能也要求更高了，直流电和交流电不同，没有过零点，一旦出现漏电，将会造成大的事故。所以在国外发达地区如美国和日本，光伏系统是600V为主。”晶福源市场部负责人刘继茂表示。
1500V的各环节发展情况
认证环节
TUV南德
许海亮介绍：“从标准角度来讲，1500V不是强制，最新版的IEC61215标准对1500并非强制执行，而是将“最高系统电压”升级为1500V，所以广大组件生产企业不要过分紧张，1000V系统电压只要您的买家接受，照样可以在市场上接受，1500V是部分企业为了强化产品的性能开发出来的新产品。从认证和检测角度来讲，需要全新的测试来保证产品符合TÜV 认证的要求。”
早在2013年TÜV 南德与中电就联合做过非常多关于1500V系统电压对组件产品质量影响的测试，南德TÜV 已经为多家1500V系统电压的组件企业颁发了1500V认证证书，其中包晶澳太阳能。预计国际电工委员会（IEC）今年将推出1500V组件标准，试行2-3年后，或将过渡到强制标准。
TUV莱茵
4月21日，德国莱茵TÜV集团在上海举办了2015年度“光伏组件/零部件1500V认证”专题研讨会，与来自全国光伏行业的客户共同分享了有关1500V光伏组件的最新认证信息、技术要求以及应对策略，以帮助客户深入了解该革命性变化（系统电压提升至1500V）所带来的技术难点，引导各大光伏组件厂商有效应对新的技术需求。
此次研讨会云集了全国各大光伏组件厂商，议题几乎涵盖了1500V光伏组件/零部件认证的所有重要内容，包括：1500V光伏组件的结构和材料要求、1500V最大系统电压下的脉冲电压测试要求、1500V认证对太阳能接线盒/连接器以及太阳能背板的要求等。
电站环节：
目前1500V光伏电站大多为试点，SMA、阳光电源、First Solar均有试点项目或者后续的建电站计划。
组件环节
航天机电
航天机电早在一年半以前就在国内开发成功了1500V电压等级的组件并通过国际权威机构的全套可靠性检测，目前在等待市场适宜的时机。
天合光能
天合光能力推的双玻DUOMAX组件设计之初就是按照1500V电压等级研发的。双玻天然具备超强抗PID的优势，透水率接近为零，尤其适宜渔光互补和海边滩涂电站。目前也有业内人士认为双玻组件是组件的终极解决方案，要解决的唯一问题就是玻璃太重。据天合光能高管透露，该公司下一步还会推出1500伏的普通组件。
中电电气
在SNEC展会，中电光伏CTO赵建华博士亲自发布介绍了全新一代1500V耐高压组件的技术要点。中电光伏的技术研发团队一方面坚持高效电池和组件的研发，另一方面也着手探讨论证通过提高电压等级、降低线损等技术手段从而增加输出电量的可能性。该产品目前已经通过TUV南德1500V PID测试。
晶澳太阳能
今年3月，晶澳太阳能完成应用于1500V最大系统电压光伏组件的开发。晶澳1500V组件，符合高于通用标准的1500V最大系统电压要求，并通过了在1500V电压环境下的抗PID衰减加严测试，得到了TUV南德的认证。
晶科能源
晶科在SNEC展会期间全球首获第一张1500V&1000hrs PID证书。根据TUV北德的测试，晶科的组件在1500V，85℃和85%RH的高压及高温高湿环境下，PID表现仍然优异。
First Solar
First Solar和通用电气（GE）宣布，对First Solar的碲化镉（CdTe）型光伏电池板以及GE的1500V光伏并网逆变器（PCS）等实施了优化。在两公司的合作下，通过结合使用通用电气的4MW逆变器“ProSolar”，可提高百万瓦级光伏电站的成本效率和发电效率。
First Solar针对采用1500V电压的发电系统，优化了该公司光伏电池板的设计。在此基础上组合使用通用电气的4MW逆变器，可大幅扩大能够与每一台功率调节器连接的光伏电池板的尺寸。
First Solar负责产品管理及系统连接功能开发的副总裁Mahesh Morjaria在接受采访时表示，MW级光伏电站的电压目前正处在从1000V到1500V的过渡期。现在First Solar有两座1500V电压的百万瓦级光伏电站在实验性运营，在2015年到2016年期间预定将建设约1500MW的百万瓦级光伏电站。
Morjaria表示，目前已在呼请世界主要逆变器厂商开展1500V产品的商品化，同时与日本最大的逆变器厂商东芝三菱电机产业系统（TMEIC）也在商谈1500V化。他认为，高电压化后电流会降低，供电时的损耗可减少。逆变器就有望实现大容量化，由多块面板组成的阵列也可以扩大。这种大型化将使电站的总成本效率提高。设备成本若降低，发电成本也会随之降低。
英利
英利1500伏系统电压组件，在串联的组件方阵中能够安装更多的组件，系统的线缆数量会节约更多，对客户带来的好处是总的系统成本的降低。1500伏组件有以下优点：优秀的耐高压性能、良好的自清洁能力、优秀的耐湿热性能（3倍IEC61215测试）、优秀的抗PID能力（测试条件：85℃，85%相对湿度、-1500伏、96小时）。
中盛新能源
中盛是最新一个发布1500V的主流组件企业。5月28日，中盛宣布推出1500V耐高压光伏组件。
逆变器环节
阳光电源
同样在今年的SNEC展会，逆变器龙头阳光电源推出了五款新品。其中SG1000HV就是针对1500V电压等级研制，可大幅降低系统线损和安装成本。该款产品最大效率达到98.7%，并获得了TUV和金太阳认证。
“1500V电压等级的技术和设备选型问题已经得到解决。”张彦虎说，“采用更高电压等级后，同样体积的功率密度更高，散热情况也更好。”他表示未来还要看市场配套情况。
特变电工
特变电工在2015年SNEC展会上推出了直流1500V母线、功率800kW的逆变器，交流输出电压达到500Vac以上，最高效率98.8%。张磊表示特变电工下半年还将推出1500V母线更大功率等级的机型。
SMA
SMA SolarTechnology公司2014年7月宣布，其在德国北部卡塞尔Niestetal的工业园区Sandershauser Berg industrial park建设的3.2MW光伏电站已投入使用，用以验证支持1500V电压的系统以及MW级光伏电站最佳控制系统。据称，建设工期短至3个月是该发电站的特点。发电的电力供给SMA Solar Technology公司在邻近的三个工厂和其他公司的事务所使用。
除PCS外，发电站还采用了中压（Medium-Voltage）产品群，以及组合使用了直流技术等的发电站用系统“SMA Utility Power System”。除电力合成器（Combiner）及蓄电系统外，还在验证新开发的支持1500V电压的系统及百万瓦级光伏电站最佳控制系统等。
将利用中压供电系统，把百万瓦级光伏电站所发电力送往该公司的三个工厂等。还利用与卡塞尔地区的电力运营商Stadtische Werke公司共同开发的技术，将SMA Solar Technology光伏电站的剩余电力直接供电网不送电的该公司其他基地使用。
它的优势是什么？
汇流箱环节
作为唯一一个以汇流箱为主要产品的上市企业，隆玛科技在2014年11约完成了DC1500V系统的开发工作，所有元器件均满足DC1500V系统工作电压。“包括在设计上，我们也充分考虑到了电气间隙及爬电距离等因素。”隆玛科技董事长杨朝辉对Solarbe记者介绍说。
同时该款产品还具备监控装置：可采集每路组串电流、总电压、防雷器状态、断路器状态、温度等信息，箱体也通过了500小时盐雾实验要求。
线缆环节
兴乐“1500V光伏电缆”研发项目，被列入市2014年度工业面上重大项目。
上辐电缆在2014年7月取得了TUV 2Pfg 1990/05.12 1500V的认证。
明珠电缆公司开发的直流1500V光伏电缆和交流0.6/1kV光伏电缆同样于2014年7月取得TÜV莱茵证书。
背板材料
赛伍
4月27日，苏州赛伍应用技术有限公司CTO陈洪野从德国莱茵TÜV太阳能及燃料电池大中华区副总裁包沂风手中接过全球首张“1500V系统电压背板”证书。赛伍总裁吴小平表示：在公司短短的6年历史中，自主开发成功具有世界一流水平的耐双85 x 2000小时氟膜复合用胶黏剂、耐高温紫外阻隔白色E膜、和氟皮膜等世界领先的技术。每一个技术分别支撑了从KPK到超级KPE到KPF的进化，另外也不断有新结构背板的产生，诸如PPF，双面氟皮膜背板也接连获得TÜV莱茵的证书，走上了从模仿到超越，直至引领世界背板潮流的创新之路，也使赛伍的背板出货量在2014年跃升世界第一。
乐凯
乐凯适用于1500V电压等级的高绝缘高阻水背板于2014.10立项，目前已经通过莱茵认证并开始客户端测试。可根据客户需求采取提高背板材料的厚度，改善加工方式，减少缺陷的产生，减少针孔和气泡的数量，在背板材料中加入高绝缘填料等不同方式有效提高背板的绝缘性能。
连接器
史陶比尔的经典连接器产品MC4家族近日再添两位“新兵”——MC4-EVO2和MC4-EVO3，均适用于当前的1000V和1500V两种电压等级，EVO2即将获得1500V直流UL证书。
