鉴衡认证助力1500V光伏发电系统

　　前言 1月7日，国家发改委、国家能源局联合发布了《关于积极推进风电、光伏发电无补贴平价上网有关工作的通知》（发改能源〔2019〕19号），提出开展平价上网项目和低价上网试点项目。通知对光伏发电提升技术、降低成本提出了很高的要求。降本增效，推进平价上网乃光伏技术发展和行业大势所趋，而1500V光伏发电系统是实现平价上网目标的重要发展方向之一，值得全行业重视。 -01-
1500V光伏发电系统
相比1000V系统，1500V系统以更高的电压、更长的组串长度，从而减少功率损失及施工、运维成本：每串可连接更多组件，比1000V系统组串长度增加50%；电压提升、电流降低可以减少功率损失；组串数量减少约30%，相应汇流箱、直流线缆等配套设备用量也减少30%；电气设备的单位功率密度提升，运输、安装、运维等方面工作量减少，人工成本降低。
▲1000V系统与1500V系统成本对比情况 总体而言，直流系统电压从1000V提升到1500V，将有助于光伏发电系统效率提升（设备和线路损耗降低）及系统成本下降（平衡系统成本、安装运维成本等减少），从而促进光伏发电度电成本的显著下降。
▲有统计显示，升级到1500V光伏发电系统，可节约10%成本 -02-
1500V系统的应用
全球低电价及无补贴光伏项目大多采用1500V方案设计，兼具降本与增效的1500V系统逐渐成为大型地面电站的主流方案，尤其是新兴市场，印度、中东非、拉美市场已全面切换至1500V系统。据IHS统计，2018年全球大型地面场景1500V发货量已超62%（除中国）。
▲1000V系统和1500V系统组件布局结构对比 1500V案例： 国家电投江苏公司中标并建设的泗洪100MW光伏领跑者渔光互补项目成功并网，成为全国第三批光伏应用领跑者10个基地的50个同标段项目中首个并网的项目之一，是名副其实的领跑者中的领跑者。项目全部采用1500V智能光伏解决方案。 据项目方介绍：1500V光伏系统成为全球趋势，降本首选方案。智能光伏1500V+双面组件系统优势，降低LCOE约7%，助力客户引领平价上网。 -03-
鉴衡认证推动1500V系统 在1500V系统的推进过程中，1500V系统安全性、可靠性的技术性突破成为国内外各光伏企业面临的重要课题。电压升高意味着对安全防护要求的提高，重点要考虑绝缘、电气间配合及电压升高带来的击穿放电风险等。同时，更高的系统电压也给光伏电站带来的更高的电击危险、火灾隐患、PID风险等。
1500V光伏系统的优势已逐步被行业接受，但作为系统性创新技术，1500V标准体系尚不健全，安全性、可靠性等也有待提高。 鉴衡认证凝聚产业上下游及制造业各环节企业力量，用系统的观点去完善1500V标准，以推动提升系统安全性、可靠性以及度电成本降低为最终目标，从而促进1500V技术进步与市场普及。 ★1500V标准促进会 2016年3月28日，由上海市太阳能学会、鉴衡认证中心（CGC）及阳光电源主办的光伏系统1500V技术讨论会暨1500V标准促进会成立大会在京举行。来自行业协会、科研机构、电站开发商、光伏上下游制造企业及检测认证机构的行业代表共聚一堂，共同探讨1500V组件、逆变器、原材料、零部件与系统应用等技术热点，并就推广、完善1500V标准，提高1500V系统产品质量，推进1500V技术进步达成一致。 作为主任委员单位，鉴衡认证充分发挥第三方机构标准开发通道的功能和标准研发枢纽的作用，利用丰富的标准规范制修订工作经验，与各单位探讨问题，推进1500V标准的不断完善。 开展1500V产品检测认证工作，为优秀产品提供市场通行证是鉴衡认证的本职工作。在传递信息、建立信任的基础上，鉴衡认证为行业提供更多的知识附加值，推动产业长足进步。 ★鉴衡认证1500V光伏电站关键设备认证 为保障1500V关键设备的质量，鉴衡认证中心（CGC）牵头编写了《1500V光伏电站关键设备认证实施规则》（CGC-R46080），对1500V关键设备进行严格的审核和认证。实施规则中对1500V系统的光伏组件和零部件、光伏并网逆变器、光伏汇流设备、光伏系统保护用熔断器、直流侧用电涌保护器（SPD）、低压直流断路器等关键设备在电气间隙和爬电距离、工频耐受电压、冲击耐受电压等方面提出了明确的技术要求。 截止目前，隆基乐叶、晶科、阿特斯、天合、晶澳、英利等组件企业的1500V组件，阳光电源、华为、厦门科华的1500V逆变器和汇流箱已获得鉴衡认证中心（CGC）颁发的1500V产品认证证书。 -04-
结语 尽管1500V在降低系统成本，促进平价上网的优势多多，但我们不能忽视系统电压提升所带来的一系列安全可靠性以及系统性能方面的风险，串联失配增加以及更加严峻的直流灭弧问题、PID效应更明显等现象需要进一步重视并加以解决。鉴衡认证中心牵头起草能源行业标准《1500V光伏发电站通用技术要求》，即为解决1500V系统安全可靠性等技术问题所做的努力。为了对1500V光伏系统做更深入研究与探讨，鉴衡认证期待光伏行业的共同参与。 附件
鉴衡认证中心（CGC） 1500V系统关键设备检测认证服务
▼1500V光伏组件和零部件 1500V最大系统电压对组件和零部件的耐压都提出了更高的要求。组件方面包括：电气间隙、爬电距离等版型设计，绝缘耐压、脉冲电压等绝缘性能；原材料/零部件方面包括：背板的绝缘厚度，接线盒、连接器的耐压等级等。同时，更高的系统电压增加了组件产生PID缺陷的风险，因此PID测试是有必要的。 认证要求：适用于最大系统电压不超过1500V的光伏组件。 认证依据：CGC-R46080 1500V光伏电站关键设备认证实施规则 检测标准： IEC 61215-1：2016《地面用光伏组件设计鉴定和定型 第1部分：测试要求》 IEC 61215-1-1：2016《地面用光伏组件设计鉴定和定型 第1-1部分：晶体硅组件测试要求》 IEC 61215-2：2016《地面用光伏组件设计鉴定和定型 第2部分：测试程序》 IEC 61730-1：2016《光伏（PV）组件安全鉴定-第1部分：结构要求》 IEC 61730-2：2016《光伏（PV）组件安全鉴定-第2部分：试验要求》 IEC TS 62804-1：2015《光伏组件电势诱导衰减测试方法 第一部分：晶体硅》 IEC 62790：2014《光伏组件用接线盒 安全要求及测试》 IEC 62852：2014《光伏系统直流负载用连接器 安全要求及测试》 注 ：采用IEC 61215:2005和IEC 61730-2:2004标准的光伏组件，可在原标准基础上增加1500V最大系统电压电气安全相关测试，如绝缘耐压测试、脉冲电压测试等。 ▼1500V光伏并网逆变器 1500V的光伏并网逆变器，需要设备内部关键元器件（熔断器、断路器、电涌保护器等）都要满足1500V的电压要求。对于1500V系统用光伏并网逆变器在电气间隙和爬电距离、工频耐受电压、冲击耐受电压方面提出了更高的要求。 认证要求：连接到PV源电路电压不超过直流1500V，交流输出电压不超过1000V光伏并网逆变器。 认证依据：CGC-R46080 1500V光伏电站关键设备认证实施规则 检测标准： NB/T32004-2018《光伏并网逆变器技术规范》
▼1500V集散式光伏并网逆变器 1500V集散式光伏并网逆变器，需要设备内部关键元器件（熔断器、断路器、电涌保护器等）都要满足1500V的电压要求。对于1500V系统用集散式光伏并网逆变器在电气间隙和爬电距离、工频耐受电压、冲击耐受电压方面提出了更高的要求。 认证要求：1500V集散式光伏并网逆变器包括直流不超过1500V带MPPT功能的汇流箱、直流不超过1500V交流不超过1000V的光伏并网逆变器（不带MPPT功能）。 认证依据：CGC-R46080 1500V光伏电站关键设备认证实施规则 检测标准： GB/T 34936-2017《光伏发电站汇流箱技术要求》 GB/T 34933-2017《光伏发电站汇流箱检测技术规程》 CGC-R46009附件5太阳能光伏产品认证实施规则（光伏汇流设备） NB/T 32004-2018《光伏并网逆变器技术规范》 CGC/GF 035：2013《光伏并网逆变器中国效率技术条件》（国家认监委备案号：CNCA/CTS 0002-2014）（可选） ▼1500V光伏汇流设备 1500V的光伏汇流设备，需要设备内部关键元器件（熔断器、断路器、电涌保护器等）都要满足1500V的电压要求。标准中对于1500V的光伏汇流设备在电气间隙和爬电距离、工频耐受电压、冲击耐受电压方面提出了更高的要求。 认证要求：适用于最高直流电压不超过1500V且应用于光伏发电系统直流侧的光伏汇流设备。 认证依据：CGC-R46080 1500V光伏电站关键设备认证实施规则 检测标准： GB/T 34936-2017《光伏发电站汇流箱技术要求》 GB/T 34933-2017《光伏发电站汇流箱检测技术规程》 CGC-R46009附件5太阳能光伏产品认证实施规则（光伏汇流设备） ▼1500V光伏系统保护用熔断器 1500V光伏系统对保护用熔断器在熔断体的分断能力、电气间隙和爬电距离方面提出了更高的要求。 认证要求：光伏系统保护用熔断器，该熔断器的额定电压可至直流1500V。 认证依据：CGC-R46080 1500V光伏电站关键设备认证实施规则 检测标准： GB 14048.3-2017《低压开关设备和控制设备 第3部分：开关、隔离器、隔离开关以及熔断器组合电器》 GB/T 13539.6-2013《低压熔断器 第6部分：太阳能光伏系统保护用熔断体的补充要求》 GB 13539.1-2015《低压熔断器 第1部分：基本要求》 ▼1500V光伏系统直流侧用电涌保护器（SPD） 对于1500V光伏系统直流侧用电涌保护器（SPD）在残流、动作负载试验、电气间隙和爬电距离、介电强度方面提出了更高的要求。 认证要求：安装在光伏系统直流侧的SPD，该类SPD用于减少雷电感应或直击雷对光伏发电设备直流侧的影响。连接到额定电压不超过1500V的光伏发电设备的直流电源回路中。 认证依据：CGC-R46080 1500V光伏电站关键设备认证实施规则 检测标准： GB/T18802.31-2016《低压电涌保护器：特殊应用（含直流）的电涌保护器 第31部分：用于光伏系统的电涌保护器（SPD）性能要求和试验方法》 ▼1500V低压直流断路器 对于1500V低压直流断路器在爬电距离及电气间隙，工频耐受电压与冲击耐受电压方面提出了更高的要求。 认证要求：在光伏发电系统中使用的直流额定电压不高于1500V的低压直流断路器。 认证依据：CGC-R46080 1500V光伏电站关键设备认证实施规则 检测标准： GB 14048.1-2012《低压开关设备和控制设备 第1部分：总则》 GB 14048.2-2008《低压开关设备和控制设备 第2部分：断路器》 CGC-R46045附件3：《光伏系统用低压直流断路器补充技术条件》

　　1）孤岛中的电压和频率无法控制，可能会用电设备造成损坏；2）孤岛中的线路仍然带电，会对维修人员造成人身危险；3）当电网恢复正常时有可能造成非同相合闸，导致线路再次跳闸，对光伏并网逆变器和其他用电设备造成损坏；4）孤岛效应时，若负载容量与光伏并网器容量不匹配，会造成对逆变器的损坏。