论1500V光伏组件以及系统

无锡尚德电力有限公司

内容提要：为了满足新的需求，光伏系统从先前的600V系统电压，升级到了1000V的系统电压，现在又开始升级为1500V，随着电压等级的升高，相应配套的产品，如光伏组件，逆变器等都相应的出现了，本文就1500V组件以及系统，展开分析及讨论。

       一、组件端分析
       1500V组件数量减少，汇流箱减少

 
       组件需耐1500V直流电压
     （一）、材料升级
       1.1 背板PET增厚

将PET中间层加厚
       1.2 接线盒升级

线缆、连接器、电器间隙以及爬电距离均需满足1500V认证要求
      （二）组件结构方式

       常规背板型结构:玻璃+1500V背板+EVA（POE）+铝框+1500V盒子

       双玻型结构:玻璃+EVA（POE）+玻璃+1500V盒子（无框）

       2.1 两者性能对比（单玻型VS双玻型）
       1500V背板以及1500V接线盒成本上高于1000V背板以及接线盒，目前来看，双玻在性能上优于单玻，但是短时间来看，无法完全取代背板型组件。
       可靠性方面
      1)耐候性能 ：背板是高分子材料，在严酷的环境中容易老化降解。而玻璃则具备优越的耐候品质，衰减少
      2)水汽透过性能：背板具备一定的水汽透过性能，而玻璃则不会透过水汽，所以背板能更好的保护组件内部的EVA电池片，不受外界影响
      3)局部放电电压限制 ：背板有局部放电电压限制，玻璃没有，所以用玻璃代替背板，可以实现TUV 1500V
      4)耐盐雾，耐氨气，耐酸：相比于传统组件的铝矿和背板，玻璃背板具有较强的耐氨气和耐盐雾性能。
      安全等级
     1）对双玻组件和常规组件进行防火测试，双玻组件能够很好的满足UL1703防火标准，常规组件防火等级class c，双玻组件classA。
     2）载荷：双玻组件载荷特性优于背板型，隐裂少
     优异的抗PID性能
     传统framed组件，由于边框接地和系统电压的存在，系统负极端组件将产生对地的负偏压。钠离子在电场的作用下迁徙至电池。 而frameless组件，由于没有接地，所以抗PID性能优异。
     应用场合：双玻适合于高温高湿环境，背板型则表现性能差很多。

     二、系统端分析
   （一）  简化系统设计流程
     由于1500V系统的配置更少，在初期的设计流程中也需要进行优化，简易快速；
     1.1 项目设计流程
     分成4个阶段：阶段1，阶段2，阶段3，阶段4，
     阶段1：项目概略设计，使用PV PLANNER设计软件，适合于销售快速得出主要元器件以及报价
     PV Planner：基于Excel开发的光伏系统设计软件，直接输入项目地址的经纬度和国家，就可以直观显示最佳倾角和最佳间距。输入系统功率和现场类型（平地、屋顶）就可以直接得出系统配置和支架方案。系统功率误差约为10%，发电量误差约为15%。（1500V组件以及其他电器参数）
     阶段2:项目初步设计，使用PVsyst和meteonorm软件进行系统模拟和发电量仿真
     PV System：电站的初步设计以及发电量模拟，其中交直流线路的功率损失和积灰功率损失的实际情况较系统默认值较低，具体数值只能依靠详细计算得出。（1500V组件以及其他电器参数）
     阶段3：经过客户对仿真结果的确认，得出初步BOM和BOQ
    3D建模：采用AUTO CAD Civil 3D和Hilos 3D软件，可以直接在项目现场的3D图纸上进行组件排布模拟和计算，并把计算结果导入PVsyst，作为阴影计算的依据。特别适合于山坡、丘陵等复杂地形。
    阶段4：签订合同，得到最终BOM和SOW
    2.1  1500V系统成本 VS 1000V系统成本
    序号清单单位 1500V/数量  1500V 系统-双玻  1000V/数量 1000V 系统-单玻

以一个11.5MW的大型电站为例，使用1500V双玻组件与1000V背板型组件进行对比（双玻1500V组件售价与1000V单玻组件一致，如天合），得出1500V组件可比1000V单玻组件节省约：$171920.1，1500V组件存在较大的成本优势。
    3.1 市场分析
    通过相关的1500V组件认证的组件厂家

    1500V厂家认证情况
    海润TUV
    晶澳TUV
    中电TUV
    阿特斯VDE
    亿晶VDE
    尚德VDE
    天合TUV
    虽然很多企业通过了相关的认证，但是1500V系统在目前并不是主流产品，厂家在推广的时候，也仅仅可能有示范工程，在随着成本的逐渐减少以及性能（包括质保）的逐步提升，1500V产品也将逐步取代1000V产品，其中一些厂家如天合宣称供货的双玻组件不再区分1000V 还是1500V,统一均为1500V双玻组件，天合预估双玻组件将会在未来的组件市场上占主导地位，2024年预计市场占有率将达到60%。