光伏领跑者计划于2015年启动,其初衷是促进光伏发电技术进步、产业升级、市场应用和成本下降。通过市场支持和试验示范,以点带面,加速技术成果向市场应用转化,淘汰落后技术、产能,实现2020年光伏发电用电侧平价上网目标。首批领跑者计划专案1GW选址在山西大同采煤沉陷区,共有7个100MW专案、6个50MW专案,在2015年6月下旬并网。2016年光伏领跑者计划有8个基地项目共5.5GW,增加了竞价上网的内容,将电价作为主要竞争条件。2017年共有6.5GW,10个应用领跑基地和3个技术领跑基地,要求分别于2018年底和2019年上半年之前全部建成并网发电。
1、光伏领跑者地形情况
光伏领跑者基地多数以采煤、采油沉陷区为主,还有一些是盐碱地,以及铜矿、或者其它矿区,各种各样的地形都有。大部分地方多丘陵,地形复杂多变;也有稍微平坦的地区,采取整治措施后,使土地恢复原有的适宜性和生产力,可以做光伏农业大棚;有少部分地方则比较平坦。光伏领跑者基地一般容量在50MW以上,以220KV高压实现并网发电。
2、组件的选取
2017年领跑者技术指标进一步提高。其中,多晶硅电池和组件转换效率分别达到19.5%和17%以上,单晶硅电池和组件转换效率分别达到21%和18%以上,对于60片组件,多晶在275W以上,单晶在290W以上,对于72片组件,多晶在335W以上,单晶在350W以上才能达到要求。
3、采用耐候钢支架
耐候钢是指添加少量合金元素,使其耐大气腐蚀性能获得明显改善的一类低合金钢。它的表面能形成保护性锈层,有效阻滞腐蚀介质的渗入和传输,往往使用时间愈长,其耐候的作用愈突出。
耐候钢的耐候性为普碳钢的2~8倍,同时具有耐锈,使构件抗腐蚀延寿、减薄降耗,省工节能等特点,主要用于铁道、车辆、桥梁、塔架等长期暴露在大气中使用的钢结构,也被用来制造集装箱、铁道车辆、石油井架、海港建筑、采油平台及化工石油设备中含硫化氢腐蚀介质的容器等结构件。与不锈钢相比,耐候钢只有微量的合金元素,这些合金元素的总量占比只有百分之几,不像不锈钢达到百分之十几,因此价格较为低廉。
相比镀锌钢,耐候钢有几大优势:第一不会由于锌层脱落对土壤造成污染,更节能环保。第二造价低廉,每吨耐候钢支架比镀锌支架节约1000元,中广核阳泉领跑者项目初步设计螺旋管桩和支架需要8000吨钢材,采用耐候钢成本降低800万元,约合8分钱/瓦。第三耐候钢不需要像镀锌钢那样修复涂层,后期维护费用较低。
4、逆变器的选取及系统方案
1)
多路MPPT组串式方案
如果山地有多个坡度,多个方位角,平地很少,无法做土地平整,朝向正南的地形也有限,每一个方阵的功率小于60kW,为了保证容量必须充分利用东南、西南坡以及东向、西向坡。此时电池板的安装朝向无法完全朝南布置,可以采用多路MPPT的组串式逆变器,精确跟踪到每1~2个组串,充分挖掘每一块电池板的最大输出功率,大大缩小因为距离和遮挡等原因导致的组件失配损失,组串式方案可很好地适应山地、丘陵的阴影遮挡、组件朝向不一致等因素。
系统采用多台组串式逆变器并联,再升压进入高压电网的方式。设计采用80KW逆变器,每12台逆变器进行1次汇流,再接入1台高效35KV升压变压器(0.48/35KV,1000KVA)接入本地的35KV中压电网,实现并网发电功能。
光伏电站选用的太阳电池组件功率为335W,21串12并,每台逆变器接入252块组件,共84.42KW。