方舟计划:于天上看到深渊
2016 年,新风光公司稳健发展,业绩增长,新产品研发有序进行,成绩喜人,但 “思进” 同时又 “思退” 的新风光却开始了自己的 “方舟计划”。
“国内前十投资的企业都是我们的客户,其中保利协鑫等光伏龙头企业新风光 SVG 是指定的唯一品牌。” 新风光电能质量事业部副总经理兼技术总监张长元自豪地告诉笔者。其中协鑫集成已经连续两年将新风光选定为唯一指定 SVG 供应商。新风光产品的优势在哪里?
SVG 在整个光伏系统看更靠近电网侧,主要功能是稳定电站对电网的扰动,是光伏电站的必要设备,根据 1 月 7 日华北能源监管局出台的最新文件规定,光伏电站没有无功补偿的,每月按当月上网电量的 2% 考核。
在过去的三年里,光伏 SVG 行业经历了大规模的洗牌。2014 年,参与光伏电站 SVG 招标企业多达 88 家,而 2015 年参与投标的企业已经不足 10 家。“即使行业最热闹的时候,能做出合格产品的企业也不足 20 家。” 新风光总经理胡顺全这样点评。但在业绩发展较好的年份,新风光却 “于天上看到深渊”,开始为未来的行业变化做准备。
过去的一年间,新风光邀请了十位专家学者,为公司谋划未来发展,其中还包括顾国彪、罗安两位中国工程院院士。专家学者指出了电力电子行业的发展方向,特别是与光伏发电、储能等相关的领域也有很多可以深挖的产品,新风光也在努力围绕 “风、光、储、用” 四个领域进一步的展开研究。
“光伏行业看似利润非常高,但我们认为现在存在几大问题。” 张长元说,“补贴拖欠、指标难拿、资金链紧绷、隐形费用较高等问题困扰着这个产业。我们担忧光伏行业投资热情从明年开始逐步下降,SVG 行业本身利润率就不高,但也存在价格血拼、资金占压过大等问题,未来 SVG 企业竞争将不再是一味的追求市场占有率,而是看如何获得更健康的市场发展,只有市场健康了,产品才更有生命力,创新研发才能得以顺利实施。”
2016 年,新风光启动了 “方舟计划”,该计划使命是为新风光寻求自身突破和新的增长点,核心内容:服务、创新、分布式。
服务:全套的无功补偿和建设电网友好型电站的有效解决方案
2017 年 1 月 5 日,新风光提供 SVG 的西藏日喀则 20M 光伏发电项目一次并网成功顺利投产,该项目海拔 4100 米,在继德令哈,格尔木等地 3000 米左右的海拔高度上又突破了一步,克服了高原气候带来的放电和电气间隙要求,空气稀薄带来的散热问题,雷暴,高原射线等多种挑战。
“在接到订单起,我们就多方研究了日喀则地域及自然因素,对常规 SVG 进行了相应的调整。” 张长元说,“我们的员工往返西藏多达数次,根据高海拔设计要求,综合 10kV 和 35kV 电压等级的设计规范,总结原有 3000 米左右的运行经验,最终与甲方一起,保证了项目的一次顺利并网成功。” 该项目试运行数月,表现良好。
“服务是新风光赖以生存的关键。” 胡顺全告诉笔者,以前许多厂家就是因为服务做得不到位最终被市场和客户抛弃。这次对新风光的走访中,他们的许多领导并没有在单位,有些随着市场部开展的 “情系客户,阳光服务” 走进用户活动,去回访客户,深入客户了解客户的实际要求,对产品的担心和顾虑,为产品改进升级,定制化产品搜集来自使用者的声音。
从 2011 年起,新风光正是为国内大型光伏电站服务,全国各地除海南之外,其余所有省份都有新风光的产品,迄今已经收集整理近六年的电站多样性数据,对光伏电站的运行,无功需求规律,调度方式,无功运行方式等有了充足的分析了解,SVG 设备如何能够为电站稳定运行保驾护航做足了文章。
“光伏电站的设计和零部件采购都要考虑到环境适应性的问题,我们在客户询单起,就会为其提供在盐雾、潮湿、雨雪、风沙等不同环境下选择设备的免费咨询服务。” 张长元说,“同时还要针对现场做前处理措施和后期预案。” 他们会给风沙区域项目设计防风沙进风口,针对寒冷和潮湿,设计了自动检测,针对温度湿度,超过允许范围值则自动闭锁设备,启动内部调节装置,保证运行安全。
针对最麻烦的盐雾地带,他们甚至要从元器件开始就选择耐腐蚀性强,表面涂覆具备相应等级耐腐蚀能力的品牌,母排、PCB 板做三层喷涂,防腐蚀、霉菌和绝缘,保证控制部分和一次电路部分,这种环境下耐得住侵蚀,所有紧固件、螺丝、切面也要做专门处理。新风光还开发了一些模具,针对结构上做独立的防腐,例如电路板专门做卡槽,加密封壳保护电路板等等。
“我们能做的是通过过去的点滴经验甚至是教训,都将其转化为给客户提供更适合的产品。” 张长元说,“SVG 只占光伏电站投资不到 1%,所以往往不被客户重视。但我们一定要告诉自己:我们给客户提供的并不是单纯的产品,而是全套的无功补偿和建设电网友好型电站的有效解决方案。所以在前期我们都会和客户做沟通,针对不同的地区做定制化的产品。”
SVG 根据需求和不同地区的电网特性,规格型号特别多,难以像逆变器一样备货,大量的项目有定制化的需求,SVG 安装的容量也从 0.5MW 到 35MW 不等,电压等级从 10kV-35kV,安装方式多样,使用环境各异,每一个都需要到现场指导安装调试。张长元告诉笔者,未来 SVG 的竞争,不是性能和功能的竞争,而是环境适应性和工艺适应性的竞争。
水冷 SVG:更小体积、更大功率的可能
虽然张长元说未来 SVG 性能不是关键,但当新风光从 2014 年历时三年持续研发、改进水冷 SVG,陆续推出 10kV/20M 水冷单机,35kV/50M 水冷单机,并与 2016 年取得了国家电科院的型式试验报告,10kV/15M 集装箱式设备成功应用于坦桑尼亚的工程项目上,没人能够质疑这家公司的对研发的执着。
水冷系统在电力电子行业并不新鲜,但移植到 SVG 设备时,水循环的工艺是难点,考虑水循环的可靠性是关键,首先要考虑密封性能,不能渗水,其次散热要均匀,管路设计要合理,流速才能均匀,闭环检测是保证,确保水温和电导率的多点传感器检测参与控制;最后是经过长期运行,水循环系统的绝缘性、安全性和密封性不能降低。
但同样水冷系统对 SVG 的提升是巨大的。与风冷系统比起来,水冷系统热交换效果更好,可以采用功率密度更大的设备模块,将体积做得更小。“特别是农光和渔光互补的项目,土地手续繁琐,设备安置场地成本较高,更小的体积和更高的功率都有助于业主降低成本。”SVG 集装箱化对业主吸引力很大,新风光已经拿到了集装箱国网电科院的检测报告。“集装箱安装方便,周期短,属于临时建筑,不需要批房子手续,我们初步预计未来采用该方式的电站会占到一半甚至更多。” 张长元说。
第二个优点是水冷系统适应环境更广泛,在高腐蚀性沿海地区、风沙很大的荒漠地区和存在导电粉尘的特殊区域,密闭的水冷系统不需要和外界交换气体,安全可靠性提高很多。
新风光正在立项筹划开发新的体积更小的、散热更好地设备,2017 年将推出样机,据悉体积将比现有的设备缩小三分之一,最大幅度压缩占用空间。
分布式的 SVG:“污水” 预处理
2016 年是分布式光伏真正发展的元年,虽然分布式光伏电站没有强制要求装 SVG 系统,但新风光 3Mvar 以下的设备已占据了部分市场。“我们自己分析,2017 分布式仍然大热。” 张长元说,“现在地面电站几乎都是领跑者和扶贫项目,大家都在逐步将重心转向分布式光伏市场。” 所以明年新风光也将着力开发一些低压无功补偿装置。
“其实可以把 SVG 看作是污水处理系统。” 张长元这样比喻,“如果把电网比喻做大河,新能源不稳定的特性造成有功变化大,无功缺失,带来电网不稳定,可以看做是 “污水”,SVG 无功补偿装置就是为了将其净化而设立的。”
虽然分布式光伏电站单个体量较小,而且许多在低压侧消纳,但业内仍然为分布式需不需要 SVG 激烈探讨过,而江苏省则要求工商业屋顶分布式配备 SVG,新风光也针对分布式项目推出小容量的产品。“现在许多工业园区都是集中开发和并网的,可以看做中小型地面电站,而且企业自发自用的项目不装 SVG,上了分布式以后,功率因数可能不达标,会被电网罚款。”
“不要等水脏了再治理。” 张长元说。
以前,小规模的分布式项目可以忽略 SVG,但随着分布式装机量越来越多,国家能源局又制定了 2020 年 60GW 分布式装机总量的发展目标,必须要有有功和无功的调度才能使系统稳定运行。“设想一下,新能源占到 20% 的时候,有功无功和潮流控制就显得非常重要。所以要按一定容量配置无功,所以调度控制 SVG 输出,这是电力系统对电站的要求。” 张长元补充道。
也有业内人士曾提出光伏逆变器搭载 SVG 的功能,做到设备合一。对此张长元认为:“从技术角度乍看起来没有问题,但电网系统要求调度指令在 30 毫秒以内响应,光伏逆变器的箱变是通过中间调度再送到逆变器响应,而 SVG 放到接口位置,响应速度更快,所以我认为未来还是专业设备负责专业功能更佳。”
12 月 30 日,光伏新政出台,分布式补贴额度不变,地面电站也在原定下调方案 “0.55、0.65、0.75” 的基础上回升至 “0.65、0.75、0.85”,补贴削减力度减小。这也给了新风光更大的信心。“我们分析 2017 年形势,应该比 2016 年要好,我们明年保持稳中有升的期望值,但是不冒进。” 张长元说道。
索比光伏网 https://news.solarbe.com/201712/30/50021895.html

