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地谈到一个技术名词。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，电站可降低建造成本，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。”
举例：以 10MW 光伏电站为例
1000V 等级：22 块 / 串，5500W / 串，110000W / 阵，共 1818 串，91 阵。
1500V 等级：32 块 / 串，8000W / 串，160000W / 阵，共 1250 串，63 阵。
10MW 可减少使用 568 个组串，38 个汇流箱，约减少 77390 美元成本。另外由于组串数量的减少，人力成本也可以得到降低。
从产品本身来说，1500V 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 PID 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地暴露出问题。
“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，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 TUV 认证的要求。”
早在 2013 年 TUV 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 TUV 已经为多家 1500V 系统电压的组件企业颁发了 1500V 认证证书，其中包括晶澳太阳能。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 TUV 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。
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、天合光能、中电电气、晶澳太阳能、晶科能源、First solar、英利、中盛新能源等均已推出 1500V 耐高压组件产品。
逆变器环节
阳光电源推出 SG1000HV；特变电工推出直流 1500V 母线、功率 800KW 逆变器；SMA 建设 3.2MW 验证电站。
汇流箱、线缆、背板、连接器
隆玛科技完成 DC1500V 汇流箱开发；兴乐、上辐、明珠电缆推出 1500V 光伏电缆；赛伍获全球首张 1500V 系统电压背板证书；史陶比尔 MC4-EVO2/EVO3 兼容 1500V。
索比光伏网 https://news.solarbe.com/201512/30/50021857.html
