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时代的呼唤:光伏产业为何拥抱1500V?

发表于:2016-01-21    

为什么光伏发展到现在,要进入1500V的平台,或者说要进入1500V的时代,我们从各种因素做了一个分析,给大家做个分享。1500V到底能带来什么样的价值,现在的发展状态是怎么样的?1500V的系统涉及的关键部件,关键元器件现在的发展状态是怎样的?

当前中国光伏产业的发展,以及全球光伏产业的发展,它核心的发展目标是要和传统的电力进行竞争,要实现更低的供电成本,更高的投资收益。光伏产业的发展都要围绕这样一个目标去做。在国家的层面,为了实现光伏产业的可持续发展,为了实现更低的供电成本,我们国家出了很多激励政策,这些激励政策也基本上可以分为两大类:一类是正激励,一类是负激励。我们可以设定更高的未来2020年、未来十三五光伏发展的目标,这些目标看起来量很大,量为什么很大?就是希望通过量的增加,带来成本的降低。

关于正激励,2015年有山西大同的光伏“领跑者”计划,2016年会增加4到5个“领跑者”的示范基地。示范基地的设立更多是引导光伏产业链各个部分、各个环节进行创新、进行产品性能的提升。意味着也需要提高整个系统的发电量。对组件来讲,对逆变器来讲,对整个系统的效率都提出了标准要求。例如对光伏逆变器来讲,最高的发电效率需要在99%以上,也就是说要进入这个示范项目那么逆变器最高效率必须超过99%。

光伏系统无论提什么样的指标,更多的是对光伏可持续发展提供了一个正激励的政策。就像一个足球队,如果你进球奖励100万,如果你这场输了教练要下课一样。为了更好实现供电成本的上网电价也有一些负激励,补贴每年呈现下降的趋势,反过来倒逼产业链各个环节进行持续的创新来降低成本。

电力体制改革跟我们有什么关系呢?实际上也是打破过去的利益结构,让更多的企业、更多光伏系统产业链各个环节去充分竞争,释放创新的潜力,来达到产品性能的提升、成本的降低。

总之,十三五我们设立了很大的市场容量,通过量来降低供电成本,我们也有正激励政策,领跑者计划,在2016年也会增加4到5个。我们也定了在2020年实现发电侧平价上网目标,而且国家也给了一个引导型政策,我们要从高补贴政策依赖模式向低补贴提高竞争力的模式进行转变。

    所有的这些东西,都是希望整个行业持续进行创新。我们的创新如果在某一个平台上进行创新可以有很多维度,从组件、平衡部件、逆变器等等各个部件、各个环节进行成本降低,也可以从整个系统的角度进行思考,如何让整个系统的成本达到最低。

1500V的现状及带来的价值

可以用这样一个例子来形容,如果说过去光伏直流600V时代是小学的时代,当前1000V是初中的阶段,未来1500V就是高中的阶段,它是一个层级的提升,希望通过这个平台的提升,达到性能的提升、成本的降低、追求更低的供电成本。整个光伏系统如果说从1000V进入到1500V是我们今天一个最大创新方向的话,1500V当前发展状态是怎么样的?它能给产业带来什么样的价值?

纵观全球,2014年,分别建立了1500V的示范电站,而且它们运行的非常成功,给用户、EPC和业主带来了一个很好的示范,也注入了很强的信心。

也可以看看第三方机构,通过调研的方式,进行调查问卷的方式,获取一下整个光伏市场对于1500V的认知。调查结果是这样的,2015年是标准产品的准备阶段,2016年应该是小规模、示范项目的应用;中国、美国、印度海外的市场,处于一个快速的增长期。我相信到2017年,整个1500V的系统可以进入成熟发展期。

1500V系统将在大型荒漠电站和山丘电站大显身手

大型荒漠电站和大型山丘电站,需要大容量单体的电站,大容量光伏电站里面,可能需要更多的组件,1500V的优势才有可能发挥出来。1500V的系统结构,从过去每串22串、22个组件串成一串变成32串、34串;一个汇流箱可以接入16串,现状在交流侧看到已经升到540V,它主要的优势多不胜数。

简单来说,在直流侧每一串数量增加串数减少,所以电缆数量减少,所以它的成本会降低、效率提升;汇流箱数量减少意味着成本降低,通过路径减少意味着效率提升。对于逆变器也是一样,电压提升以后,体积功率密度还有重量功率密度可以提升、成本降低、提高效率;变压器的成本也会降低,整个系统的设备数量减少以后,人工运维成本也会相应降低。

评估整个发电系统,除了光伏组件差0.2元/Wp,随着双玻组件的发展,它的成本会逐渐和我们当前传统组件成本趋向一致。除了组件成本以外,整个其他系统的单瓦成本降低2毛钱左右。也可以看它的性能,我们考验1500V系统的时候,每单元2兆瓦最优还是每单元5兆瓦为最优,我们可以从它的成本、它的损耗两个因素来看。多种数据分析后可以发现最优的发电单元容量在4兆瓦。

1500V的发展依然面临很多挑战,例如电气安全、安全防护、PID问题和直流拉弧问题等。要推动1500V系统的市场发展,就要整个产业链共同发展。

1500V涉及到很多关键的部件、器件。我们从三个主要环节,组件、逆变器、汇流箱当中还有电缆,现在我们国内也好、全球也好,市场也有一些小数量供应商可以满足1500V系统的器件。本文重点谈谈逆变器。逆变器有一个发展趋势,光伏电站的发展趋势是单体电站的容量越来越大,对于逆变器来讲也是同样的道理,单体逆变器功率也会越来越大,带来很多好处。

设备数量减少以后,运营成本会降低,逆变器功率提高以后,单瓦成本会有一个比较大的降低,对于整个光伏系统是有帮助的,所以逆变器单体功率增加是一个发展趋势,为了增加单体逆变器的功率,可能有两个因素出发去做:第一我们要提高电流,第二要提升电压,当然前面已经讲到,从初中进入高中的阶段,从1000V进入1500V的阶段,这样一个因素可以有利于逆变器单体功率做得更大,当然更大功率也是一个发展趋势。 

责任编辑:solar_robot
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