1500Vdc的光伏系统距离大规模应用还有多远?

来源:发布时间:2016-09-05 10:22:59

相对于目前光伏电站中广泛使用的1000Vdc的光伏系统,以逆变器厂家为主导的1500Vdc的光伏系统研究,近期越来越成为行业的技术热点。那我们很容易会产生这样一些疑问:

为什么要把电压从1000Vdc升高到1500Vdc?

除了逆变器,其他的电气设备都能耐1500Vdc的高压吗?

1500Vdc系统现在有人用了吗?效果如何?

一、1500Vdc光伏系统的技术优劣势分析

1优势分析

1)减少汇流箱、直流电缆用量1000Vdc系统的每个组串一般为22个组件,而1500VDC系统的每个组串可允许32个组件。

以265W组件1MW的发电单元为例,

1000Vdc系统:176个光伏组串,12个汇流箱;

1500Vdc系统:118个光伏组串,8个汇流箱;

因此,光伏组件~汇流箱的直流电缆量约为原来的0.67倍,汇流箱~逆变器的直流电缆量约为原来的0.5倍。

2)减少直流线损∵P损=I2R电缆I=P/U

∴U提高1.5倍→I变为(1/1.5)→P损变为1/2.25

又∵R电缆=ρL/S直流电缆的L变为原来的0.67、0.5倍

∴R电缆(1500Vdc)<0.67R电缆(1000Vdc)

综上所述,直流部分的1500VdcP损约为1000VdcP损的0.3倍。

3)减少一定的工程量和故障率

由于直流电缆和汇流箱数量减少,施工过程中安装的电缆接头、汇流箱接线就会减少,而这两处是故障易发点。因此,1500Vdc可能会减少一定的故障率。

2劣势分析

1)设备要求提高与1000Vdc系统相比,电压提高到1500Vdc对断路器、熔断器、防雷器及开关电源等器件有重大影响,提出了更高的耐压、可靠性要求,从而设备单价会提高。

2)安全要求更高电压提高到1500Vdc后,电气被击穿放电的危险提高,从而要提高绝缘保护和电气间隙;另外,直流侧一旦发生事故,将面临更为严重的直流灭弧问题。因此,1500Vdc系统使系统在安全防护方面的要求提高。

3)增加PID效应的可能光伏组件串联之后,高压组件的电池片和地面之间形成的漏电流是造成PID效应的重要原因(详细解释可在后台回复“103”查看)。电压从1000Vdc提高到1500Vdc后,显然电池片与地面间的压差增大,会增加PID效应的可能性。

4)增加匹配损失光伏组串间存在一定的匹配损失,主要由下述几个原因造成:

不同光伏组件出厂功率会有0~3%的偏差,

运输、安装过程形成的隐裂会造成功率偏差

安装后的不均匀衰减、不均匀遮挡,也会造成功率偏差。

鉴于上述因素,将每个组串由22个组件提高到32个组件,显然会增加匹配损失。

3综合分析上述分析中,1500Vdc相对于1000Vdc的优劣势综合对比如下表。

综合对比

因此,1500Vdc与1000Vdc相比,性价比能提高多少,还需要进一步的测算。


二、1500Vdc的光伏系统核心设备情况

1光伏组件目前,FirstSolar、阿特斯、天合、英利等企业都推出了1500Vdc的光伏组件,包括常规组件和双玻组件。

2逆变器目前主流厂家都推出了1500Vdc逆变器,容量1MVA~4MVA,已在示范电站中有所应用。1500Vdc的电压等级已经被涵盖在相关IEC标准中。

3汇流箱及其他关键部件汇流箱和各关键器件的标准已准备就绪,1500Vdc已经进入汇流箱认证标准CGC/GF037:2014《光伏汇流设备技术规范》中;

1500Vdc已被大部分IEC标准澄清属于低电压指令范畴,如:断路器标准IEC61439-1和IEC60439-1,光伏专用保险丝IEC60269-6,光伏专用防雷器EN50539-11/-12。

然而,由于1500Vdc光伏系统尚处于示范阶段,市场需求量有限,因此上述设备尚未开始大规模的量产。

三、1500Vdc光伏系统的应用情况

1国外的应用案例

<a href=光伏电站" width="500" height="268" src="https://img.solarbe.com/imgc/2018011915093485020.jpg" />

图1:Macho Springs 太阳能发电站

Firstsolar2014年5月宣布,在Deming,NewMexico建成的第一个1500Vdc电站投入使用。电站总容量52MW,34个阵列采用1000Vdc结构,其余阵列采用1500Vdc结构。

SMA2014年7月宣布,其在德国北部卡塞尔Niestetal的工业园区SandershauserBergindustrialpark建设的3.2MW光伏电站已投入使用,该电站采用了1500Vdc的系统。

2国内的应用案例

国内电站

  图2:格尔木阳光启恒新能源格尔木市30MW光伏项目

2016年1月,国内首个1500Vdc光伏发电系统示范项目——格尔木阳光启恒新能源格尔木市30MW光伏并网发电项目正式并网发电,标志着国内1500Vdc光伏系统真正进入实际示范应用阶段。

从上述的案例来看,1500Vdc的光伏系统在国外从2014年开始有应用,在国内目前尚处于示范阶段。因此,该系统的诸多特性除理论分析之外,还需要在实践中收集更多的数据和经验。

索比光伏网 https://news.solarbe.com/201609/05/159285.html

责任编辑:solar_robot
索比光伏网&碳索光伏版权声明:

本站标注来源为“索比光伏网”、“碳索光伏"、"索比咨询”的内容,均属www.solarbe.com合法享有版权或已获授权的内容。未经书面许可,任何单位或个人不得以转载、复制、传播等方式使用。

经授权使用者,请严格在授权范围内使用,并在显著位置标注来源,未经允许不得修改内容。违规者将依据《著作权法》追究法律责任,本站保留进一步追偿权利。谢谢支持与配合!

推荐新闻
浙江大学薛晶晶Nat Rev Chem:有机A位阳离子在金属卤化物钙钛矿光伏中的应用来源:知光谷 发布时间:2025-12-01 15:56:27

有机A位阳离子丰富的选择性和可设计性,为通过化学相互作用调控金属卤化物钙钛矿的多种性能提供了巨大机遇。结构-性能关联机制:系统阐明了A位阳离子的分子结构如何影响其与钙钛矿骨架的相互作用,并最终决定器件的效率与长期稳定性,为理性分子设计提供了理论基础。低维/3D协同策略:通过引入大尺寸有机阳离子构建2D/3D钙钛矿异质结构,在保持高效率的同时,显著提升了器件的环境稳定性与离子迁移抑制能力。

AFM综述:面向极端与新兴应用的稳健钙钛矿太阳能电池来源:知光谷 发布时间:2025-11-25 14:38:44

钙钛矿太阳能电池因其轻质、超高功率转换效率和可调光电特性,为超越传统光伏技术的应用提供了前所未有的机遇。然而,目前关于PSCs在这些特殊环境中的研究仍较为零散,且对其在耦合外部应力下的耐受机制缺乏深入理解。

中国科学院长春应用化学研究所秦川江Science:钙钛矿光伏用稳定均匀的自组装有机二自由基分子来源:矿物薄膜太阳能电池 发布时间:2025-11-17 09:15:04

全文速览近日,中国科学院长春应用化学研究所等单位联合在钙钛矿太阳能电池中开发了两种开壳层双自由基自组装分子,通过给体-受体共面共轭策略和位阻保护设计,同步解决了钙钛矿太阳能电池中空穴传输层的导电性、稳定性与大面积加工均匀性难题。开壳层分子通过多重共振结构稳定,呈现分子内自由基离子对状态。展示了组装密度分布图,通过SECCM-TLCV空间映射显示RS-1与RS-2的组装密度更高且分布均匀,证明双自由

一道新能“组件天团”集结!谁是你心中的光伏应用场景MVP?来源:一道新能 发布时间:2025-11-03 09:50:44

谁是你心中的光伏应用场景MVP?

武汉大学闵杰教授团队Joule综述:从非富勒烯受体分子设计到产业应用的有机光伏技术发展蓝图来源:知光谷 发布时间:2025-10-29 08:59:58

这种综合评估理念正在逐步获得学术界与产业界的广泛认同,为推动技术的实用化发展提供了重要指导。研究表明,非富勒烯受体材料的降解主要源于光氧化和分子异构化等机制。然而,近期的研究表明形貌演变更多地受动力学机制支配。

香港大学AFM:Y型受体中电荷转移激子扩散的定量理解及其在高效有机太阳能电池中的应用来源:知光谷 发布时间:2025-10-20 09:59:55

激子扩散长度是有机太阳能电池的关键参数。近期研究表明,Y型NFA中会产生分子间电荷转移激子,但ICT激子形成对LD的影响尚未明确讨论。本文香港大学PhilipC.Y.Chow等人指出,由于皮秒时间尺度上ICT激子形成导致光学带隙附近光谱演化,忽略此现象可能导致瞬态吸收数据分析中显著高估Y型NFA薄膜的LD。此外,在使用激子-激子湮灭模型进行数值拟合时,采用ICT激子的本征弛豫寿命对于可靠提取扩散系数和LD至关重要。

AEM:界面电荷提取缺陷的简易检测方法及其在钙钛矿太阳能电池中的应用来源:知光谷 发布时间:2025-10-20 09:56:15

所提出的方法无需依赖瞬态技术或传统假设完美载流子提取的IQE模型,即可快速评估器件界面性能。文章亮点:1.新型IQE线性化分析方法:通过强吸收与弱吸收极限下的IQE线性拟合,直接提取界面收集效率fc及其空间梯度,无需依赖瞬态测量或理想化假设。

苏州大学张晓宏/黄河/薛琪最新Matter:水合诱导的层状双钙钛矿形貌与电学调控及其 p 型透明导体应用来源:知光谷 发布时间:2025-10-13 13:45:07

理论研究曾预测Cs4ZnBi2Cl12等层状双钙钛矿具备成为p型透明导体的潜力,但始终缺乏实验证据支持。该工作报道了层状双钙钛矿Cs4ZnBi2Cl12在p型透明导体方向的实验突破。创新点:1.水合诱导的形貌调控—提出利用水合处理实现层状双钙钛矿纳米晶由球形向纳米棒的可控转变。水合诱导的晶格调控策略有望推广至更广泛的无铅钙钛矿体系,拓展其在透明电子学、光伏及光电探测等领域的应用。

复旦大学解凤贤AFM突破溶解度限制:利用温度调控有机配位机制实现高质量钙钛矿单晶的普适性生长及其X射线探测应用来源:知光谷 发布时间:2025-10-09 15:42:14

溶解度是调控钙钛矿单晶生长的关键物理性质。逆温结晶法因其可利用升温过程中溶解度下降的特性,被广泛用于制备高质量钙钛矿单晶,以构建高性能X射线探测器。本文复旦大学解凤贤等人提出一种温度调控有机配位机制,以突破多种钙钛矿组分在ITC过程中的溶剂限制。本研究为高质量钙钛矿单晶的合成提供了新机制,并推动了其进一步应用。

AM综述精读:宽带隙钙钛矿太阳能电池的缺陷破解与应用突围来源:先进光伏 发布时间:2025-09-26 10:01:33

论文概览宽禁带钙钛矿太阳能电池因其作为建筑集成的半透明光伏电池、串联结构的顶层电池和物联网应用的室内光伏的潜力而引起了人们的极大关注。技术亮点最新WBG研究进展:本文系统综述了宽带隙钙钛矿太阳能电池的最新研究进展,特别聚焦于缺陷工程对器件稳定性和开路电压损失的影响。深度解析图1系统地描绘了溴基宽带隙钙钛矿太阳能电池内部复杂的缺陷生态系统,以及光照下碘物种光解引发的器件自降解链式反应。

Nature 系列重磅综述 | 室内光伏技术效率突破50%!为何迟迟没能大规模应用?来源:能源前研 发布时间:2025-09-22 14:14:19

物联网(IoT)通过优化供暖、通风和照明等系统的控制,实现节能建筑,这对于最大限度地减少全球能源消耗和温室气体排放至关重要。物联网市场正在快速增长,到2027年,预计将有超过400亿台设备集成到物联网生态系统中。